鉆孔注氮驅(qū)替煤層甲烷影響半徑時(shí)效特性研究.pdf

1、注氮驅(qū)替煤層甲烷是強(qiáng)化抽采煤層瓦斯的一種新方法,是瓦斯治理的一種新理念。注氣影響半徑時(shí)效特性是井下注氣促排煤層甲烷的一個(gè)重要參數(shù)。
　　本文首先在石港煤礦進(jìn)行了煤層注氣影響半徑的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和考查,測(cè)試煤巷兩幫煤體在注氣過(guò)程中排放孔的流量變化,通過(guò)流量的變化幅度來(lái)確定鉆孔注氣驅(qū)替煤層甲烷影響半徑,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,注氣影響半徑隨注氣時(shí)間的增加而增加,但不會(huì)無(wú)限增加,發(fā)現(xiàn)注氣影響半徑在煤層的層理方向和垂直層理方向上具有差異性。
　

2、　依據(jù)瓦斯?jié)B流理論、瓦斯擴(kuò)散理論、多元?dú)怏w競(jìng)爭(zhēng)吸附理論、能量守恒理論以及理想氣體狀態(tài)方程,建立了注氣驅(qū)替置換煤層甲烷模型,利用專(zhuān)業(yè)模擬軟件Comsol Multiphysics,模擬了不同注氣壓力、不同注氣時(shí)間下的注氣影響半徑,通過(guò)比對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩者結(jié)果基本吻合;在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上研究了注氣影響半徑的時(shí)效特性,并定量分析了注氣影響半徑在煤層層理方向和垂直層理方向上的差異差存在形如△R=0.1195t0.272的