煤层瓦斯流动规律研究与应用

"煤层瓦斯流动方程研究及应用" 煤层瓦斯流动方程是研究煤矿瓦斯动力灾害防治的重要工具，它揭示了瓦斯在煤层内部的运动规律。该研究由吴立云、王飞和杨玉中等人进行，他们深入探讨了瓦斯流动模型和方程，对理解煤层瓦斯流动行为提供了理论支持。 在理论分析中，研究人员注意到，深部岩体通常保持球形稳定状态，而在较浅的地表，岩体会呈现椭球形稳定性。这一发现为构建瓦斯流动模型提供了基础。基于此，他们提出了一个椭圆形的瓦斯流动模型，该模型能够更准确地描述不同地质条件下瓦斯在煤层中的分布和流动情况。 通过该椭圆模型，他们推导出二维和三维的瓦斯流动方程，这些方程不仅能够解释煤与瓦斯突出的物理过程，还能够帮助解析防突规定中关于石门揭煤保护岩柱尺寸的理论依据。例如，为何在某些情况下，规定石门揭煤时需要保留2米或5米的保护岩柱，这在方程的指导下得到了科学的解释。 在实际应用中，研究人员将这些理论成果应用于涟邵牛马司矿的石门揭煤抽放钻孔的布置设计。通过这种方式，他们成功地改善了瓦斯抽放效果，降低了瓦斯灾害的风险，证明了理论研究的实用价值。 关键词：瓦斯流动方程；椭球体；椭圆形模型；煤与瓦斯突出 总结来说，这篇研究论文详细阐述了如何通过建立数学模型和推导流动方程来理解和控制煤层瓦斯流动，对于预防和控制煤矿瓦斯灾害具有重要意义。通过理论与实践的结合，不仅可以深化对瓦斯流动规律的理解，也能为矿井的安全操作提供科学指导。