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题名顺层钻孔瓦斯抽采半径的关键影响因素数值模拟研究
被引量：11
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作者
黄勇
朱传杰
徐宁
赵鹏远
任洁
周靖轩
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机构
山西潞安集团余吾煤业有限责任公司瓦斯研究中心
中国矿业大学安全工程学院
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出处
《煤炭科技》
2020年第3期55-63,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51474211),国家自然科学基金资助项目(11531010),国家自然科学基金资助项目(51204174)。
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文摘
为考察顺层钻孔设计参数的差异对瓦斯抽采半径的影响,采用COMSOL数值模拟研究瓦斯抽采半径在不同钻孔布置方式和设计参数下的影响规律。研究发现,消突区域随着抽采钻孔间距的增大而增大,不同钻孔间隔下的布置方式对抽采效果有较大影响。另外,消突区域直径随着钻孔直径的增大也逐渐增大,相比单个顺层钻孔,钻孔耦合时,钻孔直径的变化对瓦斯抽采效果影响不大,因此在顺层多孔耦合的条件下,通过增大钻孔直径的方法来扩大消突区域是不可行的。随着抽采时间的延长,顺层、多孔耦合钻孔的消突区域逐渐增大,其消突区域有一个阈值,一段时间后,再继续抽采瓦斯已经没有效果。随着抽采负压的增大,钻孔抽采影响半径有小范围增大,但增大的幅度远远小于抽采负压的增大幅度,直到稳定在某个定值上。随着抽采时间的增加,顺层钻孔单孔的抽采瓦斯流量逐渐降低,且降低的幅度逐渐减弱,最终逐渐靠近于某一个定值。单孔瓦斯流量与抽采时间之间呈现指数关系,并对此结论进行现场验证,研究结果对煤矿顺层瓦斯抽采钻孔设计具有一定指导意义。
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关键词
瓦斯抽采
顺层钻孔
抽采半径
消突区域
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Keywords
gas drainage
bedding drilling
drainage radius
outburst elimination area
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分类号
TD712.6
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名瓦斯抽采中煤层参数动态响应及其应用
被引量：6
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作者
张超林
王恩元
许江
彭守建
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机构
煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室
中国矿业大学安全工程学院
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期127-134,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51904293,51934007)
中国博士后科学基金资助项目(2019M661998)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20190627)。
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文摘
利用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了不同钻孔数量条件下顺层钻孔抽采瓦斯试验,发现抽采瓦斯过程中煤体应变、瓦斯流量、瓦斯压力及煤体温度呈现出显著的耦合特性,均表现出抽采前期快速变化而后平稳发展的整体趋势,钻孔数量的增加能有效降低抽采时间并提高抽采效率;通过MATLAB编程实现了抽采瓦斯过程中瓦斯压力云图、等压面以及切片图的多维可视化,抽采瓦斯过程中瓦斯压力下降区域近似呈现以钻孔走向为长轴方向的椭球形态,并逐渐向外扩展;基于煤层瓦斯压力分布研究了消突区域的动态演化,消突区域以各钻孔为中心近似呈现圆形分布,不同消突区域受钻孔叠加效应影响逐渐相互融合,最终实现了煤层的消突。研究成果为实现抽采数据可视化和瓦斯高效精准抽采提供了参考和思路。
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关键词
瓦斯抽采
动态响应
瓦斯压力
数据可视化
消突区域
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Keywords
gas drainage
dynamic response
gas pressure
data visualization
outburst elimination zone
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名顶板巷水力割缝钻孔间耦合关系数值模拟研究
被引量：4
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作者
纪绍思
叶洪金
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机构
贵州盘江精煤股份有限公司火烧铺矿
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出处
《能源与环保》
2018年第7期64-68,共5页
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文摘
为了确定顶板割缝后有效抽采半径,尽可能减少施工量,采用COMSOL数值模拟软件,研究了顶板巷水力割缝钻孔间相互耦合关系以及钻孔有效影响半径。从消突方面分析,由于钻孔之间相对位置较近,钻孔之间相互耦合作用较大,不同角度钻孔相互耦合作用下,在中间区域形成了椭圆状消突区域;钻孔间具有强烈的耦合效应,与单一钻孔相比,其影响半径提高了2.3倍;割缝钻孔的有效影响半径为7 m,能够满足抽采效果。该研究为实际工程设计提供了技术支持。
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关键词
水力割缝
耦合关系
COMSOL数值模拟
消突区域
有效影响半径
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Keywords
hydraulic cutting
coupling relation
COMSOL numerical simulation
elimination region
effective radius of influence
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分类号
TD712.6
[矿业工程—矿井通风与安全]
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