基于COMSOL Multiphysics的煤层瓦斯有效抽采半径研究

基于COMSOL Multiphysics的瓦斯有效抽采半径的研究 本研究针对鹤煤十矿的地质条件和瓦斯赋存情况，根据煤岩体变形理论与煤层瓦斯流动理论和煤层瓦斯一系列的假设，建立有关钻孔抽采煤层瓦斯流动气固耦合数学模型。通过COMSOL Multiphysics对抽放条件下瓦斯在煤体中的流动进行了气固耦合模拟分析，利用模拟结果得到该煤层的有效抽采半径在3个月的时间内为2.5 m。 在本研究中，作者利用COMSOL Multiphysics软件对瓦斯在煤体中的流动进行了气固耦合模拟分析。COMSOL Multiphysics是一款强大的多物理场耦合仿真软件，可以模拟多种物理场的耦合作用，如热传导、流体动力学、结构力学等。在本研究中，COMSOL Multiphysics被用于模拟瓦斯在煤体中的流动，考虑了煤岩体变形理论和煤层瓦斯流动理论，建立了气固耦合数学模型。 气固耦合数学模型是指在煤体中，瓦斯和煤岩体之间的耦合作用。气固耦合是指气体和固体之间的相互作用，包括气体的流动和扩散、固体的变形和破坏等。在煤体中，瓦斯的流动和扩散会影响煤岩体的变形和破坏，而煤岩体的变形和破坏又会影响瓦斯的流动和扩散。因此，气固耦合数学模型是研究瓦斯在煤体中的流动的关键。 在本研究中，作者还讨论了气固耦合数学模型的建立和COMSOL Multiphysics的应用。作者认为，气固耦合数学模型可以更好地模拟瓦斯在煤体中的流动，提高瓦斯抽采的效率和安全性。COMSOL Multiphysics的应用也可以大大简化模拟过程，提高模拟的准确性和效率。 本研究的结果表明，基于COMSOL Multiphysics的气固耦合模拟分析可以获得瓦斯在煤体中的流动规律，得到该煤层的有效抽采半径在3个月的时间内为2.5 m。该结果可以为现场瓦斯抽采提供理论支持，避免现场工作的盲目性，减少工程量。 本研究的结果可以为瓦斯抽采提供理论支持，提高瓦斯抽采的效率和安全性。同时，本研究也可以为类似研究提供参考，推动煤矿安全生产和瓦斯治理的发展。 关键词：煤层瓦斯、气固耦合、有效抽采半径、数值模拟、中图分类号：TD712．6、文献标志码：A、文章编号：1003－0506(2014)03－0050－04