預抽瓦斯鉆孔抽采效果沿孔長變化規(guī)律研究.pdf

1、本文采用現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了預抽瓦斯鉆孔孔內(nèi)負壓隨孔長變化規(guī)律,分析了孔內(nèi)負壓隨孔長變化和鉆孔在煤層中的孔位漂移對瓦斯抽采效果的影響,得出了相應結(jié)論,為預抽瓦斯鉆孔合理孔深設計提供參考,對礦井抽采系統(tǒng)優(yōu)化及區(qū)域防突措施設計、驗證,具有一定的指導意義。本文以九里山礦16031回風巷預抽瓦斯鉆孔為研究對象,采用現(xiàn)場試驗、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場驗證相結(jié)合的方法進行研究,具體如下:
　　現(xiàn)場試驗方面:采用束管法對預抽瓦

2、斯鉆孔孔內(nèi)負壓沿孔長的變化進行了現(xiàn)場測試,通過對測試數(shù)據(jù)的分析得出其變化規(guī)律;對鉆孔在煤層內(nèi)孔位漂移進行了測試;在抽采30d后采用鉆屑解吸法對距鉆孔0.5m處不同孔深的煤層殘余瓦斯含量進行測試,驗證所建抽采效果沿孔長變化規(guī)律模型的可用性。
　　理論方面:根據(jù)煤層瓦斯賦存與流動理論,對影響瓦斯賦存與流動的因素進行分析,根據(jù)擴散-滲流理論、質(zhì)量守恒方程、理想氣體狀態(tài)方程等,建立了瓦斯擴散-滲流方程,為數(shù)值模擬提供理論支撐。
　　

3、數(shù)值模擬方面:采用Comsol軟件對不同透氣性系數(shù)條件下的預抽瓦斯鉆孔孔內(nèi)負壓隨孔長變化對抽采效果影響進行了數(shù)值模擬,得出了在低、高透氣性煤層中抽采效果隨孔長的變化規(guī)律;模擬研究了由于鉆孔孔位漂移對瓦斯抽采效果不均衡性的影響效應。
　　本文最終研究得出了預抽鉆孔孔內(nèi)負壓沿孔長變化規(guī)律、在鉆孔孔位漂移、透氣性變化等因素影響下抽采效果隨孔長的變化規(guī)律,研究結(jié)果表明:相同抽采時間內(nèi),低透氣性煤層抽采效果不均衡性隨孔長變化不明顯,高透氣性