羽狀預抽礦井瓦斯數(shù)值模擬研究.pdf

1、瓦斯災害已成為煤礦安全生產(chǎn)的重要隱患，特別是一些高瓦斯和有煤與瓦斯突出危險的礦井，如何采取有效措施，在采煤之前或采煤過程中將瓦斯抽出，已成為解決瓦斯災害問題的關鍵，預抽煤層瓦斯是目前應用最廣的幾種方法之一，而預抽方案中的布孔方式，直接影響瓦斯的預抽時間和抽放效果，羽狀布孔方式的提出，很好地解決了這一矛盾，為礦井瓦斯災害的防治提供了新方法。 羽狀預抽礦井瓦斯是一種新的瓦斯抽放的布孔方式，是延長礦井瓦斯預抽時間和提高瓦斯抽放率的有效

2、措施，國內(nèi)在這方面還處于理論研究階段。作為一種定量預測、分析手段，羽狀預抽礦井瓦斯的數(shù)值模擬研究，可為該技術的推廣提供必要的理論依據(jù)和指導方案。 本文從分析瓦斯抽放方式入手，在對煤層瓦斯的賦存特點和運移規(guī)律充分理解的基礎上，引入了Langmuir等溫吸附定理、Fick第一定理、Fick第二定理、Darcy定律等相關知識，來考慮煤層瓦斯的吸附、解吸擴散和滲流等，建立了羽狀預抽礦井瓦斯的數(shù)學模型、數(shù)值模型，模型考慮了地層非均質(zhì)和各向

3、異性的影響、地層孔隙度的壓力敏感性的影響、地層滲透率的壓力敏感性的影響?；趯τ馉铑A抽礦井瓦斯數(shù)學模型的研究.得到了數(shù)值模擬的求解方法，研制開發(fā)出了三維羽狀預抽礦井瓦斯的模擬程序，并利用晉煤集團程莊礦區(qū)礦井瓦斯抽放的實際數(shù)據(jù)進行了礦井瓦斯抽放的產(chǎn)量計算。通過與晉城煤業(yè)集團有限公司和華北科技學院的科研項目《礦井瓦斯抽放合理參數(shù)研究》中，瓦斯實際抽放數(shù)據(jù)的擬合曲線進行對比，結(jié)果表明了本文所建立模型的科學性、正確性和可靠性。利用模擬程序預測礦