工作面采动影响下煤层渗透特性变化规律研究
DOI: 10.11799/ce201504029
Keywords: 煤层渗透性 ,采动响应 ,瓦斯流量 ,渗透率采动响应模型
Abstract:
为获得高瓦斯煤层开采过程中渗透性的变化规律，采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法对煤层的渗透性进行了深入研究，并基于孔隙率的计算方法和Kozeny-Carman方程，建立煤层渗透率的动态变化模型，结合数值模拟和现场实测系统分析了工作面含瓦斯煤层渗透性的变化规律。研究表明煤层开采过程中，在支承压力作用下煤体的渗透性与力学状态密切相关，煤层钻孔瓦斯流量与渗透率的变化规律一致；煤壁前方相同距离处，回风巷侧煤层裂隙发育程度大于运输巷侧，导致回风巷侧煤层渗透性和瓦斯流量大于运输巷侧；工作面附近煤层裂隙发育、渗透性好，对该区域煤层采取针对性的瓦斯治理措施，可有效降低工作面瓦斯浓度，为工作面安全高效开采提供保障。
References
[1] 赵阳升，胡耀青，杨栋，等.三维应力下吸附作用对煤岩体气体渗流规律影响的实验研究[J].岩石力学与工程学报，1999，18(6): 651-653. [2] 贺玉龙，杨立中.围压升降过程中岩体渗透率变化特性的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2004，23(3): 415-419. [3] 冉启全，李士伦.流-固耦合油藏数值模拟中物性参数动态模型研究[J].石油勘探与开发，1997，24(3): 61-65. [4] BORISENKO A A. Effect of gas pressure in coal strata[J].Soviet Mining Science,1985,21(5): 88-91. [5] 周世宁，林柏泉.煤层瓦斯赋存与流动理论[M].北京：煤炭工业出版社，1997. [6] ETTINGER I L. Swelling stress in the gas-coal system as an energy source in the development of gas bursts[J].Soviet Mining Science,1979,15(5): 494-501. [7] 李培超，孔祥言，卢德唐.饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型[J].水动力学研究与进展，2003，18(4)：419-426. [8] 孔祥言. 高等渗流力学[M]. 合肥：中国科学技术大学出版社，1999. [9] 卢平，沈兆武，朱贵旺，等.岩样应力应变全过程中的渗透性表征与试验研究[J].中国科学技术大学学报，2002，32(6): 678-684. [10] 吴家龙.弹性力学[M].北京：高等教育出版社，2001. [11] 邓泽，康永尚，刘洪林，等.开发过程中煤储层渗透率动态变化特征[J].煤炭学报，2009，34(7): 947-951. [12] 彭永伟，齐庆新，邓志刚，等.考虑尺度效应的煤样渗透率对围压敏感性试验研究[J].煤炭学报，2008，33(5): 509-513. [13] 李培超，孔祥言，卢德唐.饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型[J].水动力学研究与进展，2003，18(4): 419-426.
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