急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合机理及应用

作者：常博; 陈建强; 刘军; 孙欢; 闫瑞兵

来源：西安科技大学学报, 2016, 36(06): 793-800.

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2016.0606

• 耦合模型
• 煤层气
• 温度
• 孔隙率
• 渗透率

以揭示急倾斜含瓦斯煤层温度场(Thermal)、渗流场(Hydrological)及应力场(Mechanical)的耦合影响作用为目的,通过借助多物理场数值分析软件(COMSOL),建立急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合数值计算模型,计算得出单孔抽采瓦斯过程中急倾斜煤岩体渗透率、温度及瓦斯压力随时间变化关系,并依托现场瓦斯抽采实践,提出合理的急倾斜煤层瓦斯治理措施与建议。结果表明:单孔抽采过程中随着时间延长,抽采影响范围越大,瓦斯压力逐渐减小;随着瓦斯抽采钻孔深度增加,单孔内部瓦斯压力增大,但压力变化梯度逐渐减小,孔壁温度小于其附近煤体温度;依据单孔瓦斯抽采过程中煤岩体温度、压力及时间的非线性关系,制定了采空区埋管抽采、顶板走向高位钻孔抽采及卸压拦截抽采3种技术方案,工程应用效果显著。

• 单位
  中煤科工集团重庆研究院有限公司; 神华新疆能源有限责任公司; 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室; 西安科技大学