负压对抽采钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性的影响

论文摘要

抽采负压是影响钻孔孔周煤体瓦斯渗流规律的重要因素之一,为了深入研究负压变化对煤体瓦斯渗流特性的影响,通过设计瓦斯渗流特性相似模拟试验平台对孔内瓦斯流动规律进行测定,并运用数值软件对孔周煤体内瓦斯渗流状态进行分析,结合上述结论对钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性进行研究。结果表明:抽采负压提供孔周煤体瓦斯向钻孔内渗流的动力,负压值设定为25～35 kPa时,可保证雷诺数集中分布在10～20之间,其低速紊流状态有利于瓦斯高效抽采;随着抽采时间的增加,负压对瓦斯的引流作用逐渐减弱,瓦斯流量随时间呈现负指数衰减规律,煤体渗流速率饱和值处于7.41×10-6～1.30×10-5m/s之间;煤体内部黏滞阻力对瓦斯渗流存在抑制作用,随着抽采负压的增大,孔口负压上升趋势比孔周煤体内负压上升趋势更快,说明抽采负压变化对钻孔孔口负压的影响更为显著。

论文目录

• 1 引言
• 2 相似模拟试验设计
•   2.1 煤体瓦斯向钻孔渗流理论
•   2.2 煤体瓦斯渗流物理模型试验
• 3 相似模拟试验结果及分析
•   3.1 孔内负压和流量测定
•   3.2 负压和流量变化规律分析
• 4 数值模拟结果及分析
•   4.1 煤体内压力分布规律分析
•   4.2 煤体内渗流速度规律分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张天军,庞明坤,蒋兴科,彭文清,纪翔

关键词: 负压,抽采钻孔,渗流特性,瓦斯流动,孔隙和裂隙

来源: 岩土力学 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 西安科技大学理学院,西安科技大学安全科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金面上项目(No.51774234,No.51474172,No.51734007),国家自然科学基金资助项目(No.51604214)~~

分类号: TD712

DOI: 10.16285/j.rsm.2018.1543

页码: 2517-2524

总页数: 8

文件大小: 745K

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