含瓦斯煤体固气耦合数学模型及数值模拟

被引:30
作者
郭平 [1 ,2 ]
曹树刚 [1 ,2 ]
张遵国 [1 ,2 ]
李毅 [1 ,2 ]
刘延保 [1 ,2 ,3 ]
李勇 [1 ,2 ,4 ]
机构
[1] 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
[2] 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室
[3] 中煤科工集团重庆研究院
[4] 不详
关键词
含瓦斯煤体; 固气耦合; 数值分析; 瓦斯吸附; 膨胀效应; Klinkenberg效应;
D O I
10.13225/j.cnki.jccs.2012.s2.038
中图分类号
TD712.61 [];
学科分类号
摘要
基于固气耦合作用的基本理论,从孔隙率和渗透率的基本定义出发,综合考虑吸附膨胀效应和Klinkenberg效应对煤体中瓦斯的运移影响,推导出孔隙率与渗透率的动态参数模型,并建立了含瓦斯煤体固气耦合模型。运用有限元方法给出自然卸压条件下的耦合数值解。数值模拟结果表明:孔隙瓦斯压力随着自然卸压时间的增大而减小;煤体孔隙率和渗透率随自然卸压时间的增加而增加,与现场渗透率测试规律基本相符;从煤体深处向距离工作面煤壁方向,孔隙率与渗透率缓慢增加、急速下降、急剧增加等3个阶段。
引用
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页码:330 / 335
页数:6
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