鉆孔注氮驅替煤層甲烷影響半徑時效特性研究.pdf

1、注氮驅替煤層甲烷是強化抽采煤層瓦斯的一種新方法,是瓦斯治理的一種新理念。注氣影響半徑時效特性是井下注氣促排煤層甲烷的一個重要參數。
　　本文首先在石港煤礦進行了煤層注氣影響半徑的現(xiàn)場試驗和考查,測試煤巷兩幫煤體在注氣過程中排放孔的流量變化,通過流量的變化幅度來確定鉆孔注氣驅替煤層甲烷影響半徑,現(xiàn)場試驗結果表明,注氣影響半徑隨注氣時間的增加而增加,但不會無限增加,發(fā)現(xiàn)注氣影響半徑在煤層的層理方向和垂直層理方向上具有差異性。
　

2、　依據瓦斯?jié)B流理論、瓦斯擴散理論、多元氣體競爭吸附理論、能量守恒理論以及理想氣體狀態(tài)方程,建立了注氣驅替置換煤層甲烷模型,利用專業(yè)模擬軟件Comsol Multiphysics,模擬了不同注氣壓力、不同注氣時間下的注氣影響半徑,通過比對數值模擬結果與現(xiàn)場試驗結果發(fā)現(xiàn),兩者結果基本吻合;在數值模擬結果的基礎上研究了注氣影響半徑的時效特性,并定量分析了注氣影響半徑在煤層層理方向和垂直層理方向上的差異差存在形如△R=0.1195t0.272的