煤層水力壓擠三相耦合數(shù)值模擬研究.pdf

1、運(yùn)用多相滲流力學(xué)、煤巖體介質(zhì)變形與瓦斯賦存及流動(dòng)理論、滲流耦合理論和多孔介質(zhì)流體力學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí)，建立了考慮煤巖體介質(zhì)非均勻的力學(xué)性質(zhì)、壓力水作用下煤體致裂過程中其透氣性的非線性變化特征及煤巖固體、液態(tài)水及氣態(tài)瓦斯三相流固耦合作用的數(shù)學(xué)模型。給出了基于FEPG軟件的耦合模型數(shù)值求解方法和計(jì)算過程，并編制相應(yīng)的程序文件。
　　以兩淮礦區(qū)祁南煤礦344工作面的水力壓擠過程為研究對(duì)象，利用考慮煤體彈性模量、孔隙率、均質(zhì)度、透氣性系數(shù)、

2、泊松比及滲透率等力學(xué)參數(shù)的三相流固耦合數(shù)值模型，對(duì)該采煤工作面實(shí)施水力壓擠技術(shù)措施后影響煤體破裂及瓦斯擠排效果的主要技術(shù)參數(shù):注水壓力、注水時(shí)間和封孔深度進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果顯示:隨著注水時(shí)間的推進(jìn)，煤體逐漸損傷并被破壞，裂隙結(jié)構(gòu)面系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展、延伸，煤體滲透能力大大提高;高壓水體將煤體致裂并使煤體向采煤工作面方向產(chǎn)生一定的位移，提高了煤體卸壓帶寬度，降低了靠近煤壁一定范圍的煤體應(yīng)力，部分煤體逐漸由彈性進(jìn)入塑性。
　　通過分