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题名深部煤层注气强化开采的流-固-热耦合数值模拟研究
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作者
姚文军
邓存宝
范楠
申文迈
张林峰
张鹏莉
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机构
太原理工大学安全与应急管理工程学院
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2024年第7期31-38,共8页
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基金
山西省基础研究计划青年资助项目(202203021212291)
山西省高等学校科技创新资助项目(2021L058)。
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文摘
为研究温度效应对深部煤层注CO_(2)增抽瓦斯的影响规律,根据煤体变形特征和瓦斯渗流特性基本理论,建立了同时考虑非等温吸附、二元气体竞争吸附、气体渗流和扩散、热传递和热对流的注CO_(2)强化煤层抽采的流-固-热耦合模型,探究了温度效应对煤储层参数和产气演化规律的影响。结果表明:煤层温度降低引起的煤基质收缩促进了CH_(4)解吸,忽略温度效应的流-固耦合模型会低估瓦斯产气量;在初始渗透率为3.95×10^(-17) m^(2),CO_(2)注气压力为8 MPa时,对于韩城矿区3#煤层埋深1400 m的深部煤体而言,考虑温度效应(319.5 K)的流-固-热耦合模型相比流-固耦合模型,瓦斯抽采3650 d,煤层平均瓦斯压力下降0.69%,A点渗透率增幅11.02%,产气速率增幅13.51%,累计产气量增幅13.76%。
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关键词
瓦斯抽采
流-固-热耦合
煤层注co_(2)气体
煤层气
绝对渗透率
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Keywords
gas drainage
fluid-solid-thermal coupling
co_(2) injection into coal seam
coal-bed methane
absolute permeability
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名低渗煤层注CO2增抽瓦斯数值模拟与应用
被引量：6
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作者
白刚
周西华
魏士平
范超军
李雪明
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机构
辽宁工程技术大学安全科学与工程学院
矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学)
山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿
辽宁工程技术大学矿业学院
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出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期77-84,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51274115)
辽宁省教育厅城市研究院重点项目(LJCL001)~~
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文摘
针对低渗透性煤层瓦斯抽采难度大、抽采效率低等问题,基于CO2-CH4多组分气体竞争吸附作用,开展了注CO2提高煤层瓦斯抽采率数值模拟与试验研究。首先,建立了考虑气水两相流与Klinkenberg效应的煤层注CO2促抽瓦斯流固耦合模型,利用COMSOL软件进行了煤层注CO2后煤层瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯抽采率等参数变化规律,并应用于工程试验。结果表明:构建的气水两相流瓦斯抽采流固耦合数学模型可靠、合理;注入CO2抽采煤层气瓦斯压力、瓦斯含量均比未注入CO2抽采下降速率快;现场试验后,注气抽采条件下瓦斯抽采浓度平均值是未注气条件下的2.02倍,瓦斯抽采纯量是后者的3倍。煤层注入CO2气体后,瓦斯抽采量增加,显著促进了煤层瓦斯抽采。
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关键词
低渗透性煤层
煤层注co2气体
气–水两相流
流–固耦合模型
产气率
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Keywords
coal seam of low permeability
co2 injection into coal seam
gas-water two-phase flow
fluid-solid coupling model
gas extraction rate
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分类号
X936
[环境科学与工程—安全科学]
TD75
[矿业工程—矿井通风与安全]
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