COMSOL模拟优化顺层钻孔瓦斯抽采半径：理论与实践

本文主要探讨了顺层钻孔在瓦斯抽采中的有效半径数值解算方法，针对皖北某矿的具体情况，研究者采用了先进的数值模拟技术——COMSOL Multiphysics。他们首先构建了一个细致的模型，区分了游离瓦斯和吸附瓦斯的流动特性。在煤层中，游离瓦斯参与到渗透流中，而吸附瓦斯则被视为裂隙系统的质量源，这个区分是对传统二维瓦斯渗流模型的重要补充，考虑了实际开采过程中的复杂性。 研究过程中，研究人员通过该软件模拟了单个钻孔在不同抽采时间内的瓦斯流动，以此来确定有效抽采半径。这个半径是衡量顺层钻孔抽采效果的关键指标，它反映了抽采能力对周围瓦斯分布的影响范围。通过对瓦斯压力分布规律的深入分析，他们能够优化钻孔的设计和抽采策略，提高能源利用效率并确保开采过程的安全。 此外，论文还进一步探究了多钻孔条件下的相互作用，即相邻钻孔如何影响彼此的抽采效果。这涉及到井巷布局、抽采量的协调以及可能的相互干扰问题，对于大型矿井的综合瓦斯管理具有重要意义。通过这些数值模拟和分析，研究者希望能为该矿提供一套科学的顺层钻孔抽采参数配置方案，从而提升矿井的瓦斯治理水平。 本文的核心知识点包括：瓦斯抽采的数值模拟技术应用、游离瓦斯与吸附瓦斯在顺层钻孔中的区别对待、有效抽采半径的计算方法、多钻孔条件下相互影响的评估，以及实际矿井的抽采参数优化策略。这些研究成果对于煤炭行业的安全开采和环境保护具有深远影响。