-
题名煤层液态CO_(2)相变致裂半径预测研究
- 1
-
-
作者
王长禄
彭然
郑义
李伟
姚海飞
-
机构
煤炭科学技术研究院有限公司矿山智能通风事业部
煤科通安(北京)智控科技有限公司
北京市煤矿安全工程技术研究中心
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
-
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第10期110-117,共8页
-
基金
国家自然科学基金项目(52130409)
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2021-2-TD-MS001)。
-
文摘
预测致裂半径是确定液态CO_(2)相变致裂增透瓦斯抽采技术布孔间距的前提,直接影响瓦斯抽采效果。现有预测方法大多基于单因素。为掌握多因素对液态CO_(2)相变致裂半径的影响规律,有效预测布孔间距,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,结合正交试验,开展了煤层液态CO_(2)相变致裂半径预测研究。数值模拟结果表明:影响液态CO_(2)相变致裂半径的因素主次顺序为地应力>瓦斯压力>煤体坚固性系数;致裂半径随地应力增大而减小,随瓦斯压力和煤体坚固性系数增大而增大,且呈线性关系。对数值模拟结果进行多元回归分析,建立了基于地应力、瓦斯压力及煤体坚固性系数3组不同因素耦合条件下的液态CO_(2)相变致裂半径预测模型。在煤矿现场进行工业性试验,基于预测模型计算结果设置抽采钻孔,采用压力指标法对瓦斯抽采效果进行测试分析,结果表明:液态CO_(2)相变致裂孔两侧观测孔的瓦斯压力随时间增加呈递减趋势,且抽采初期距致裂孔越远,则压力越大,与理论分析及数值模拟结果一致;液态CO_(2)相变有效致裂范围与预测结果基本相符;观测孔瓦斯抽采体积分数较自然抽采孔提高73.4%,瓦斯抽采效率显著提高。
-
关键词
瓦斯抽采
液态CO_(2)相变致裂增透
致裂半径预测
多因素耦合分析
正交设计
多元回归分析
-
Keywords
gas extraction
liquid CO_(2)phase transition cracking and permeability improvement
prediction of cracking radius
multi factors coupling analysis
orthogonal design
multiple regression analysis
-
分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
