新景矿9#煤顺层钻孔瓦斯抽采固-气耦合模型数值模拟

为了探讨顺层瓦斯抽采时的瓦斯渗流运移规律，提高低渗透煤层的抽采效率，运用弹塑力学理论，基于煤体骨架有效应力的变形特性，利用Kozeny-Carman方程进行理论推导，建立了钻孔周围煤体弹性形变与塑性形变的渗透率与孔隙率动态变化模型.结合多孔介质渗流力学理论，建立了钻孔抽采瓦斯渗流固-气耦合模型.针对新景矿9#煤的地质条件，运用COMSOL计算软件，对其耦合模型进行数值计算，得出了布孔间距与单钻孔有效抽采半径之间的关系.模拟结果表明：随着钻孔不断抽采，钻孔瓦斯抽采量初期比较大并能维持一段时间，随后将逐渐减小，最后接近稳定值，同时钻孔有效抽采半径也逐渐变大，但变化的程度越来越小.通过现场实际运用，验证了该模型与关系式的有效性与正确性.