各向异性和非均质性对煤层抽采钻孔瓦斯渗流的影响作用机制

摘要：

为提高深部煤层瓦斯抽采效率,研究抽采钻孔周围煤体的瓦斯渗流规律十分关键.文中基于煤体的各向异性和非均质性,考虑煤体应力变形场和瓦斯渗流场的交叉耦合作用,分析了煤层抽采中水力割缝钻孔周围瓦斯压力以及渗透率的时空演化规律.结果 表明:煤体的各向异性和非均质性影响割缝钻孔周围的瓦斯渗流规律.对于瓦斯压力的变化,平行层理方向瓦斯压力降幅大于垂直层理方向,抽采影响范围分布呈现“椭圆形”,煤体各向异性表征明显.对于渗透率的变化,平行层理方向的煤层渗透率高于垂直层理方向,抽采初期渗透率的增加幅度较快,随后逐渐减缓,渗透率变化曲线呈现不规则“锯齿形”,煤体非均质性表征明显.将数值模拟结果与杨柳矿4#钻场瓦斯抽采的实际监测情况相互对比,现场实测的瓦斯抽采情况与模拟得到情况基本吻合,从而验证了数值模拟的合理性及工程适用性.

关键词：瓦斯抽采、非均质性、各向异性、多场耦合、数值模拟

所属期刊栏目：39

分类号：TD823(矿山开采)

资助基金：国家重点研发计划2016YFC0801402;国家自然科学基金51474211;江苏省研究生科研与实践创新计划SJCX18_0667

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：461-468,482