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基于可变形CNN LSTM Attention网络的瓦斯抽采有效半径预测模型及应用
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作者 杨帅 《中国煤炭》 北大核心 2025年第7期124-133,共10页
瓦斯抽采有效半径是确定井下煤层抽采钻孔间距的基础参数,因受煤层赋存条件和技术条件影响,其确定方法尚未统一、普适性差。提出了基于可变形CNN LSTM MulAttention网络的瓦斯抽采有效半径预测模型,将煤层埋深、煤层初始瓦斯压力和渗透... 瓦斯抽采有效半径是确定井下煤层抽采钻孔间距的基础参数,因受煤层赋存条件和技术条件影响,其确定方法尚未统一、普适性差。提出了基于可变形CNN LSTM MulAttention网络的瓦斯抽采有效半径预测模型,将煤层埋深、煤层初始瓦斯压力和渗透率等作为特征量,有效半径作为目标量,构建有效半径预测数据集,用于模型的训练和测试。训练和测试结果表明,可变形CNN LSTM Attention网络预测模型训练和测试中的平均绝对误差(MAE)、均方误差(RMSE)、决定系数(R^(2))分别为0.3182、0.6226、0.8727和0.4242、0.6426、0.8496,预测精度良好。与LSTM、CNN、CNN LSTM和CNN LSTM Attention预测模型相比,可变形CNN LSTM Attention网络预测模型的总体MAE和RMSE分别降低29.62%、17.30%、15.01%、4.61%和75.26%、63.37%、59.88%、54.23%,决定系数R^(2)分别提高66.12%、16.36%、11.70%、6.73%,采用可变形CNN LSTM Attention网络预测模型具有更高的精度和更好的预测效果。利用训练的机器学习预测模型对顺层钻孔瓦斯抽采有效半径进行了预测,结果与瓦斯含量现场测定法和数值模拟法确定的有效半径相差较小,验证了机器学习预测瓦斯抽采有效半径的可行性。 展开更多
关键词 瓦斯 有效半径 预测模型 可变形CNN LSTM Attention网络
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瓦斯抽采钻孔有效抽采半径的数值计算方法 被引量:120
2
作者 王兆丰 周少华 李志强 《煤炭工程》 北大核心 2011年第6期82-84,共3页
以重庆天府三矿为例,结合现场实测、实验室参数测定和理论计算,研究了不同布孔方式(顺层抽采钻孔、穿层抽采钻孔)的有效抽采半径,并提出了利用变系数非线性瓦斯渗流方程来快速精确测定瓦斯抽采半径的数值计算方法。结果表明,此方法能够... 以重庆天府三矿为例,结合现场实测、实验室参数测定和理论计算,研究了不同布孔方式(顺层抽采钻孔、穿层抽采钻孔)的有效抽采半径,并提出了利用变系数非线性瓦斯渗流方程来快速精确测定瓦斯抽采半径的数值计算方法。结果表明,此方法能够方便、快速确定钻孔间距和抽采时间,对节省抽采半径的测定时间和合理布置钻孔有一定的实际意义。 展开更多
关键词 瓦斯 有效半径 渗流 变系数非线性方程
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穿层钻孔水力冲孔增透与有效抽采半径综合测试方法研究 被引量:8
3
作者 栗海滔 黄震 董肖振 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期59-66,73,共9页
为确定长平煤业3#煤层穿层钻孔水力冲孔(以下简称“穿层冲孔”)有效抽采半径,采用压降法、示踪气体法及数值模拟法相结合的综合研究方法,基于相同的钻孔布置方式及测试环境,全面分析穿层钻孔有效抽采半径的科学性和合理性,并开展工程试... 为确定长平煤业3#煤层穿层钻孔水力冲孔(以下简称“穿层冲孔”)有效抽采半径,采用压降法、示踪气体法及数值模拟法相结合的综合研究方法,基于相同的钻孔布置方式及测试环境,全面分析穿层钻孔有效抽采半径的科学性和合理性,并开展工程试验对不同间距穿层钻孔的抽采效果进行对比考察。结果表明:采用穿层冲孔措施,抽采时间180 d时其有效抽采半径达到3.5 m;钻孔间距7.0 m的抽采瓦斯总量分别是钻孔间距5.0、6.0、8.0 m的1.10、1.07、1.28倍,取得了较好的工程实践效果。该综合研究方法准确、可靠。 展开更多
关键词 穿层钻孔 水力冲孔 有效半径 卸压增透 效果
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基于响应面法的煤体有效抽采半径多因素交互作用 被引量:1
4
作者 陈明义 刘惠族 +2 位作者 徐飞 田富超 陈晓昀 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第19期8036-8044,共9页
钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采参数设计的重要指标。为探究煤体基础物性因素(含水率、渗透率、瓦斯压力)对钻孔有效抽采半径的影响特性,首先基于煤的基质-裂隙双重孔隙理论,考虑水分对裂隙开度及基质瓦斯吸附性能的弱化影响,构建了考... 钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采参数设计的重要指标。为探究煤体基础物性因素(含水率、渗透率、瓦斯压力)对钻孔有效抽采半径的影响特性,首先基于煤的基质-裂隙双重孔隙理论,考虑水分对裂隙开度及基质瓦斯吸附性能的弱化影响,构建了考虑水分影响的煤体渗透率模型与固-气多场耦合模型;其次利用多物理场数值模拟方法并结合响应面分析法研究了不同因素对钻孔有效抽采半径的交互作用。研究发现钻孔有效抽采半径与初始渗透率呈正相关,而与初始瓦斯压力、含水率均为负相关;建立了瓦斯抽采半径与三个因素的二次多元响应面模型,并分析发现含水率、初始瓦斯压力、渗透率对钻孔有效抽采半径的影响显著性逐次降低,并且在一定程度上,煤体初始瓦斯压力的增加会弱化煤岩初始渗透率和含水率对钻孔有效抽采半径的影响,煤体初始渗透率和含水率也会显著改变初始瓦斯压力对钻孔有效抽采半径的影响,然而煤体初始渗透率几乎未改变含水率对钻孔有效抽采半径的影响。 展开更多
关键词 有效半径 含水率 渗透率 瓦斯压力 响应面法
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基于三维流固耦合模型的煤层瓦斯有效抽采半径研究
5
作者 潘吉成 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期128-134,共7页
为了预测煤矿瓦斯治理中抽采钻孔有效抽采半径,基于流固耦合模型建立瓦斯抽采三维几何模型,使其接近现场实际,以某矿瓦斯抽采实际参数为例,采用COMSOL软件模拟得到不同抽采时间沿钻孔径向的瓦斯压力分布三维立体云图。根据模拟结果,结... 为了预测煤矿瓦斯治理中抽采钻孔有效抽采半径,基于流固耦合模型建立瓦斯抽采三维几何模型,使其接近现场实际,以某矿瓦斯抽采实际参数为例,采用COMSOL软件模拟得到不同抽采时间沿钻孔径向的瓦斯压力分布三维立体云图。根据模拟结果,结合瓦斯压力临界值(0.74 MPa)确定有效抽采半径,并结合现场进行验证。结果表明,有效抽采半径与瓦斯抽采时间呈正相关关系,模拟的有效抽采半径值与现场实测值对比,相对误差率小于10%,准确性良好;因现场实测有效抽采半径方法较为复杂,可通过此数值模拟方法预测有效抽采半径,对井下瓦斯治理钻孔瓦斯抽采及合理布置钻孔间距具有理论指导意义。 展开更多
关键词 瓦斯 顺层钻孔 有效半径 流固耦合模型 临界瓦斯压力
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结构异性煤层顺层钻孔方位对有效抽采半径的影响 被引量:27
6
作者 岳高伟 王宾宾 +2 位作者 曹汉生 赵宇 梁为民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期138-147,共10页
为了提高煤层顺层钻孔瓦斯抽采效率,有效抽采半径的确定是关键。基于各向异性煤层瓦斯渗透率测试结果,建立了煤层瓦斯各向渗透异性的气-固耦合渗流模型,数值模拟了不同钻孔方位时瓦斯抽采有效半径的时变规律,分析了钻孔方位对抽采效果... 为了提高煤层顺层钻孔瓦斯抽采效率,有效抽采半径的确定是关键。基于各向异性煤层瓦斯渗透率测试结果,建立了煤层瓦斯各向渗透异性的气-固耦合渗流模型,数值模拟了不同钻孔方位时瓦斯抽采有效半径的时变规律,分析了钻孔方位对抽采效果的影响。研究结果表明:煤层面割理和端割理方向渗透率均大于垂直层理方向渗透率;钻孔有效抽采半径随抽采时间增加呈幂指数增大;煤层有效抽采区域是以抽采钻孔为中心,最大抽采距离(平行层理方向)为长轴,最小抽采距离(垂直层理方向)为短轴的椭圆。平行层理沿端割理方向抽采孔的瓦斯抽采效果优于平行层理沿面割理方向的抽采孔。 展开更多
关键词 瓦斯 钻孔方位 有效半径 各向渗透异性
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蠕变-渗流耦合作用下不同埋深有效抽采半径研究 被引量:28
7
作者 郝富昌 刘彦伟 +1 位作者 龙威成 左伟芹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2616-2622,共7页
为了研究不同埋深有效抽采半径,建立了钻孔周围煤体黏弹塑性模型,研究了不同埋深钻孔孔径变化规律及有效抽采时间,建立了蠕变-渗流耦合作用下的瓦斯运移模型,确定了不同埋深钻孔的有效抽采半径。研究结果表明:深部煤层有效抽采半径受到... 为了研究不同埋深有效抽采半径,建立了钻孔周围煤体黏弹塑性模型,研究了不同埋深钻孔孔径变化规律及有效抽采时间,建立了蠕变-渗流耦合作用下的瓦斯运移模型,确定了不同埋深钻孔的有效抽采半径。研究结果表明:深部煤层有效抽采半径受到煤体蠕变变形加剧、渗透率降低及瓦斯压力升高的综合作用;试验矿井埋深400及600 m煤体蠕变变形较为平缓,钻孔缩孔幅度有限,仍维持较好的抽采通道,所有抽采时间均为有效抽采时间,但是埋深800 m煤体蠕变变形愈加剧烈,钻孔缩孔速度快速增加,仅30 d就会堵塞抽采通道,其有效抽采时间仅为30 d;埋深400,600和800 m钻孔3个月的有效抽采半径分别为2.88,1.62和0.82 m,数值计算结果与现场实测相吻合,研究成果可为抽采钻孔的优化布置提供参考。 展开更多
关键词 有效半径 蠕变-渗流耦合 有效时间 蠕变变形 瓦斯
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多煤层穿层钻孔瓦斯抽采有效抽采半径测定 被引量:35
8
作者 徐青伟 王兆丰 +1 位作者 徐书荣 王立国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第7期83-88,共6页
为了解决煤矿瓦斯抽采过程中,测定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采在考察区域及整个煤层的有效抽采半径时遇到的问题,分别提出了相应的解决方法:确定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采各煤层瓦斯比例时,提出将煤层厚度、原始瓦斯含量、透气性系数的乘积作... 为了解决煤矿瓦斯抽采过程中,测定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采在考察区域及整个煤层的有效抽采半径时遇到的问题,分别提出了相应的解决方法:确定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采各煤层瓦斯比例时,提出将煤层厚度、原始瓦斯含量、透气性系数的乘积作为抽采相关量,将抽采相关量归一化处理来计算,考虑了影响穿层钻孔瓦斯抽采量的主要因素;由考察区域推算整个煤层的有效抽采半径时,煤层瓦斯参数发生变化,钻孔在各煤层的瓦斯抽采量也发生变化,依据钻孔瓦斯抽采量与对应的抽采相关量成正比,推算不同煤层瓦斯参数的钻孔瓦斯抽采量。结果表明:针对青龙煤矿的实际条件,得到了16号煤层穿层钻孔在考察区域及整个煤层的有效抽采半径,为合理布孔提供了依据。 展开更多
关键词 有效半径 瓦斯流量法 穿层钻孔 多煤层瓦斯 瓦斯比例
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基于临界残余瓦斯压力的有效抽采半径确定方法 被引量:21
9
作者 舒龙勇 樊少武 +1 位作者 张浪 何宇雄 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期81-85,共5页
针对目前现场有效抽采半径界定困难和指标不统一的问题,结合我国现行规范标准的相关要求,提出了有效抽采半径界定新指标——临界残余瓦斯压力,并建立了临界残余瓦斯压力的计算方法,结合瓦斯抽采钻孔径向瓦斯压力分布的数学模型,提出了基... 针对目前现场有效抽采半径界定困难和指标不统一的问题,结合我国现行规范标准的相关要求,提出了有效抽采半径界定新指标——临界残余瓦斯压力,并建立了临界残余瓦斯压力的计算方法,结合瓦斯抽采钻孔径向瓦斯压力分布的数学模型,提出了基于COMSOL Multiphysics的有效抽采半径快速解算方法,利用该方法计算得出了余吾煤业3号煤层不同抽采时间的有效抽采半径,通过现场实测有效抽采半径与数值计算结果进行了验证。结果表明:建立的有效抽采半径界定新指标及数值求解方法是可靠的,可以利用这种方法准确快速地计算出目标区域煤层的有效抽采半径,为矿井瓦斯抽采工程的布设提供依据,保证了矿井瓦斯抽采达标和安全生产。 展开更多
关键词 有效半径 残余瓦斯压力 瓦斯 瓦斯流场
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煤体钻孔瓦斯有效抽采半径判定技术 被引量:48
10
作者 魏国营 秦宾宾 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第6期754-758,共5页
为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存... 为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存瓦斯含量Wc和抽采率η,以此判断钻孔瓦斯有效抽采半径,只有同时满足{Wc≤8m3/t∩η≥30%},才为钻孔瓦斯有效抽采半径.研究结果表明:随着预抽时间延长,钻孔瓦斯有效抽采半径逐渐增大,直至极限抽采半径.通过工程实践,分析了不同时间的有效抽采半径,为瓦斯矿井抽采工作提供了可靠的抽采参数,具有实际应用价值. 展开更多
关键词 瓦斯 有效半径 指标 吨煤 瓦斯含量 瓦斯流量 ANSYS
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基于灰关联分析的顺层钻孔瓦斯抽采有效半径主控因素研究 被引量:21
11
作者 韩颖 张飞燕 程虹铭 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期44-49,共6页
基于顺层抽采钻孔固气耦合模型,采用COMSOL对钻孔直径、煤层物性参数及抽采参数三类因素进行了模拟分析,并运用灰关联分析方法确定了顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的主控因素。研究表明:煤层初始瓦斯压力与煤体初始渗透率为有效半径的主控因... 基于顺层抽采钻孔固气耦合模型,采用COMSOL对钻孔直径、煤层物性参数及抽采参数三类因素进行了模拟分析,并运用灰关联分析方法确定了顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的主控因素。研究表明:煤层初始瓦斯压力与煤体初始渗透率为有效半径的主控因素,抽采时间次之,钻孔直径与有效抽采负压的变化对有效半径的影响甚微;提高瓦斯抽采有效半径的首要任务是通过技术手段卸压、增透,其次要把握合理的预抽时间。 展开更多
关键词 顺层钻孔 瓦斯 有效半径 主控因素 灰关联分析
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顺层钻孔瓦斯抽采有效半径确定方法研究进展及展望 被引量:12
12
作者 韩颖 朱林剑 张飞燕 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期156-161,共6页
瓦斯抽采有效半径是确定钻孔布置间距的基础参数和重要依据,其准确测定对于节省钻孔施工工程量、提高瓦斯抽采效率乃至最终实现瓦斯抽采达标至关重要。为了科学地确定瓦斯抽采有效半径,从有效半径与影响半径的定义出发,论述现行有效半... 瓦斯抽采有效半径是确定钻孔布置间距的基础参数和重要依据,其准确测定对于节省钻孔施工工程量、提高瓦斯抽采效率乃至最终实现瓦斯抽采达标至关重要。为了科学地确定瓦斯抽采有效半径,从有效半径与影响半径的定义出发,论述现行有效半径确定方法,分析各种方法存在的问题,最后指出:基于多物理场耦合,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法确定有效半径,是该领域今后的总体发展方向;弹塑性损伤耦合模型与热-流-固耦合模型的构建、有效半径快速测定技术与便携式装备的研发等问题是下一步研究的重点。 展开更多
关键词 顺层钻孔 瓦斯 有效半径 瓦斯压力
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基于残余瓦斯含量的顺层钻孔抽采有效半径阶梯式测定法 被引量:9
13
作者 张飞燕 韩颖 +2 位作者 吕帅 刘德宝 程虹铭 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第6期10-16,共7页
为确定瓦斯抽采合理钻孔间距,有效减少或消除抽采空白带,基于瓦斯抽采相关标准与行业规范,以突出煤层采煤工作面瓦斯含量临界值、采煤工作面回采前煤体可解吸瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽采率和预抽率作为抽采达标的4项基本指标,根据4项... 为确定瓦斯抽采合理钻孔间距,有效减少或消除抽采空白带,基于瓦斯抽采相关标准与行业规范,以突出煤层采煤工作面瓦斯含量临界值、采煤工作面回采前煤体可解吸瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽采率和预抽率作为抽采达标的4项基本指标,根据4项基本指标计算得出残余瓦斯含量最小值,将其作为考察指标,对顺层钻孔瓦斯抽采有效半径测定方法进行探索,提出阶梯式测定法。使用该测定法对山西霍尔辛赫煤业有限责任公司3号煤层瓦斯抽采有效半径进行现场测试,同时基于含瓦斯煤的流固耦合动态模型对测试结果进行数值模拟验证。结果表明:阶梯式测定法现场测试结果与数值模拟结果基本吻合,在该矿合理预抽期内,抽采有效半径为1.52 m,合理钻孔间距为2.50 m。研究结果对于完善瓦斯抽采有效半径测定方法、确保瓦斯抽采达标具有参考作用。 展开更多
关键词 残余瓦斯含量 顺层钻孔 瓦斯 有效半径 阶梯式测定法
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SF_6示踪法结合数值模拟确定钻孔抽采有效半径的研究 被引量:11
14
作者 陈辉 牛建春 +1 位作者 李志磊 李文明 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第4期14-18,共5页
为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定... 为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定了该矿试验区钻孔抽采有效半径。研究结果表明:在抽采钻孔直径为92 mm、抽采负压为15 k Pa的条件下,预抽60 d后,钻孔抽采有效半径为1.73 m。 展开更多
关键词 煤层瓦斯 钻孔 有效半径 SF6气体示踪法 数值模拟
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突出煤层瓦斯抽采钻孔有效半径与孔壁变形关系研究 被引量:5
15
作者 魏杰 吴世跃 +1 位作者 王飞 柴琳 《煤炭工程》 北大核心 2018年第7期87-91,共5页
为了能够更加准确、合理地确定钻孔有效抽采半径,以钻孔孔壁内煤体的渗透率为主要研究对象,结合孔壁煤体应力场弹塑性分析及渗流场分析结果,构建了综合考虑有效应力变化、煤基质解吸收缩效应的渗透率动态模型。在此基础上运用多孔介质... 为了能够更加准确、合理地确定钻孔有效抽采半径,以钻孔孔壁内煤体的渗透率为主要研究对象,结合孔壁煤体应力场弹塑性分析及渗流场分析结果,构建了综合考虑有效应力变化、煤基质解吸收缩效应的渗透率动态模型。在此基础上运用多孔介质渗流的基本理论,修正了抽采钻孔的瓦斯渗流微分方程,并以沙曲矿4号煤层为例,运用Comsol Multiphysics软件进行数值模拟,得到了煤层渗透率和瓦斯压力的分布规律,并根据防突规定,以瓦斯压力0.74MPa为临界值,确定了模拟条件下180d时钻孔有效抽采半径为1.65m,该结果可为实际生产提供理论参考。 展开更多
关键词 突出煤层 瓦斯 有效半径 渗透率
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顺层钻孔抽采煤层瓦斯有效影响半径数值模拟及应用 被引量:9
16
作者 韦善阳 陈学习 董利辉 《中国矿业》 北大核心 2015年第8期101-104,119,共5页
确定钻孔有效抽采半径是煤矿瓦斯安全高效抽采的关键,本文结合实际矿井的基础参数资料,利用流体力学软件Fluent,通过软件内置的多孔介质模型,对流场区域添加用于表征多孔介质性质的阻力参数来实现对流体在多孔介质中的流动过程的模拟。... 确定钻孔有效抽采半径是煤矿瓦斯安全高效抽采的关键,本文结合实际矿井的基础参数资料,利用流体力学软件Fluent,通过软件内置的多孔介质模型,对流场区域添加用于表征多孔介质性质的阻力参数来实现对流体在多孔介质中的流动过程的模拟。结果表明:1该工作面的理论有效瓦斯抽采半径约为1.9m,该工作面的抽采间距可设计为4m;2煤层渗透率改变影响瓦斯运移的阻力的变化,从而能大幅影响煤层内瓦斯的运移速度,而抽放负压通过影响瓦斯运移的动力,在一定程度上也会影响钻孔瓦斯流量;3模拟结果与试验结果具有很好的统一。 展开更多
关键词 钻孔瓦斯 有效影响半径 数值模拟
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不同冲煤量对有效抽采半径的影响规律研究 被引量:7
17
作者 张翔 辛程鹏 杜锋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期115-120,共6页
水力冲孔可通过高压水射流使钻孔孔洞周围煤体形成卸压区,增加煤层透气性,提高抽采效果。不同冲煤量将直接影响孔洞的形态大小和有效抽采半径。以中马村矿为例,通过现场试验、数值模拟等方法分析研究了不同冲煤量对有效抽采半径的影响... 水力冲孔可通过高压水射流使钻孔孔洞周围煤体形成卸压区,增加煤层透气性,提高抽采效果。不同冲煤量将直接影响孔洞的形态大小和有效抽采半径。以中马村矿为例,通过现场试验、数值模拟等方法分析研究了不同冲煤量对有效抽采半径的影响规律。结果表明:抽采90 d,单位冲煤量为1,1.5,2 t/m的有效抽采半径分别为3.45,3.61,3.88 m与现场得到的结论基本一致。抽采时间一定时,有效抽采半径随着单位冲煤量的增加逐渐增大,但增大趋势逐渐减弱。单位冲煤量一定时,随着抽采时间增加,瓦斯压力逐渐降低,有效抽采半径不断增大。研究结论对优化钻孔布孔参数,提高瓦斯灾害防治效果具有重要意义。 展开更多
关键词 冲孔量 瓦斯 有效半径 数值模拟
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数值模拟结合SF_6示踪法确定煤层钻孔瓦斯抽采有效半径 被引量:43
18
作者 郝天轩 宋超 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期22-27,共6页
为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF... 为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF6气体示踪法进行现场测试。依据相似定律,结合模拟与实测结果确定钻孔抽采有效半径的范围。以黄陵集团一号煤矿306工作面为例进行试验研究。试验结果表明,模拟结果与实测结果基本吻合;在钻孔直径为94 mm,抽采负压为15 kPa的条件下,预抽30天后,试验工作面抽采有效半径为5.88 m。 展开更多
关键词 煤层瓦斯 钻孔预 有效半径 数值模拟 SF6气体示踪法
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煤层钻孔有效抽采半径数值模拟研究 被引量:7
19
作者 魏风清 程沛栋 +1 位作者 张钧祥 杜晓奇 《工矿自动化》 北大核心 2016年第7期25-29,共5页
在煤层瓦斯流动理论和弹性力学基础上,考虑煤体渗透率变化对瓦斯流动的影响,建立了含瓦斯煤岩渗流-应力耦合数学模型,根据该模型对COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行二次开发,以某突出矿井为例建立了煤层钻孔瓦斯抽采模型,并进行求... 在煤层瓦斯流动理论和弹性力学基础上,考虑煤体渗透率变化对瓦斯流动的影响,建立了含瓦斯煤岩渗流-应力耦合数学模型,根据该模型对COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行二次开发,以某突出矿井为例建立了煤层钻孔瓦斯抽采模型,并进行求解计算,结果表明煤层瓦斯压力、煤体渗透率均随抽采时间的增加而逐渐降低,钻孔有效抽采半径随抽采时间的增加而逐渐扩大,但均具有一定的时效性;采用压力法进行现场测试,实测结果与模拟结果基本一致,证明了含瓦斯煤岩渗流-应力耦合数学模型的正确性及采用数值模拟方法计算煤层钻孔有效抽采半径的可行性。 展开更多
关键词 煤层钻孔 瓦斯 有效半径 含瓦斯煤 渗流-应力耦合 数值模拟
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突出煤层钻孔有效抽采半径测定新方法 被引量:12
20
作者 刘延俊 孙玉峰 +2 位作者 蒋静宇 刘洪永 陈睿 《煤炭工程》 北大核心 2012年第1期86-88,共3页
为了提高钻孔有效抽采半径的计算速度和精度,以卧龙湖煤矿7煤为研究对象,分析了瓦斯流动是应力场、变形场和瓦斯流动场间的动态气固耦合过程,提出了采用COMSOL模拟软件计算抽采有效半径的方法,基于达西定律,建立瓦斯流动方程,设定了应... 为了提高钻孔有效抽采半径的计算速度和精度,以卧龙湖煤矿7煤为研究对象,分析了瓦斯流动是应力场、变形场和瓦斯流动场间的动态气固耦合过程,提出了采用COMSOL模拟软件计算抽采有效半径的方法,基于达西定律,建立瓦斯流动方程,设定了应力位移和瓦斯流动边界条件,将现场测定的瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯流量、透气性系数和抽采负压等瓦斯参数考虑到计算模型中进行数值计算,结果表明:该方法相对于传统方法快捷简便,计算周期短。 展开更多
关键词 有效半径 瓦斯流动场 达西定律 气固耦合 COMSOL模拟软件
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