采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 634-642.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0189

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煤层瓦斯压力对瓦斯抽采效果的影响

张超林,王恩元,许  江,彭守建   

  1. 1. 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏  徐州 2211162. 中国矿业大学安全工程学院,江苏  徐州 2211163. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆  400044

  • 出版日期:2022-05-15 发布日期:2022-07-05
  • 通讯作者: 张超林 E-mail: chaol nzhang@cumt.edu.cn Tel: 17851174579
  • 作者简介:张超林( 1991— ) 男 安徽省阜阳市人 博士 副教授 硕士生导师 主要从事煤矿瓦斯动力灾害防控方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目( 51904293, 51934007 ); 中国博士后科学基金项目( 2019M661998 ); 江苏省自然科学基金项目
    ( BK20190627)

The influence of gas pressure on drainage effect in coal seam

  • Online:2022-05-15 Published:2022-07-05

摘要: 近年来,煤炭资源开采逐渐走向深部,煤层瓦斯压力不断加大。为研究煤层瓦斯压力对瓦斯抽采效果的影响,开展了不同吸附瓦斯压力条件下煤层瓦斯抽采试验,分析了瓦斯抽采过程中煤层瓦斯压力、渗透率、温度、流量等参数动态演化规律。研究结果表明:瓦斯抽采过程中,解吸瓦斯通过煤层孔裂隙运移至抽采钻孔并排出,其运移路径基本保持不变,但随着煤层瓦斯压力的降低,其运移速度逐渐下降;煤层渗透率受控于有效应力效应和基质收缩效应,当吸附瓦斯压力小于1.0 MPa时,煤层渗透率整体持续上升,最终大于初始渗透率。当吸附瓦斯压力大于或等于1.0 MPa时,煤层渗透率先下降后上升,最终小于初始渗透率;随着瓦斯压力的增加,瓦斯抽采过程中煤层渗透率恢复速度减缓,瓦斯抽采结束后煤层温度下降量呈对数式增长同时累积抽采量呈Langmuir式增加,即累积抽采量增加速度逐渐降低。研究成果可指导深部高瓦斯煤层瓦斯抽采及突出防控。

关键词: 煤层瓦斯抽采, 瓦斯压力, 煤层温度, 抽采效果, 物理模拟

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