丁集煤业深部煤层瓦斯赋存规律的数值模拟与影响因素分析

"丁集煤业深部煤层瓦斯赋存规律模拟与验证" 本文主要探讨了丁集煤业深部煤层瓦斯赋存的规律，并利用多物理场耦合模型进行了数值模拟研究，旨在了解淮南煤田深部煤层瓦斯的实际分布情况。在分析过程中，作者李奇关注了瓦斯压力、瓦斯含量以及煤层渗透率随深度变化的关系，同时考虑了煤体变形量和煤体温度对这些参数的影响。 首先，通过数值模拟，研究发现瓦斯压力并非均匀分布在深部煤层中，而是随着深度增加呈现非线性分布。这种现象可能是由于煤层的压力梯度和瓦斯的逃逸速率随着深度的增加而变化导致的。瓦斯压力的分布对于煤矿的安全开采至关重要，因为它直接影响到瓦斯的抽采难度和潜在的瓦斯突出风险。 其次，煤层的瓦斯含量也显示出非线性变化趋势，随着深度增加而增加或减少，具体取决于多种因素，如煤层的透气性、煤质以及地质构造等。瓦斯含量是衡量煤层中储存瓦斯量的重要指标，其变化直接影响煤矿的瓦斯治理策略和效率。 再者，煤层渗透率，即煤层允许瓦斯流动的能力，同样受到深度影响。渗透率的非线性分布可能源于煤层结构的变化、微裂隙发育程度以及煤体的压实程度。煤层渗透率决定了瓦斯抽取的速度和效果，因此对矿井通风和瓦斯抽放系统的设计具有重要指导意义。 此外，模拟结果还揭示了煤体变形量和煤体温度对瓦斯含量和渗透率分布的影响。煤体在开采过程中会因应力释放发生变形，这可能导致煤层结构的改变，进而影响瓦斯的吸附和解吸。同时，煤体温度的变化可能会影响煤的吸附性能，高温可能导致瓦斯的解吸，影响其在煤层中的分布。 通过多物理场耦合模型进行数值模拟，丁集煤业深部煤层瓦斯赋存规律的研究为煤矿安全开采提供了科学依据。了解这些规律有助于制定更有效的瓦斯治理措施，降低煤矿事故风险，提高煤炭资源的开采效率和安全性。这项工作对于深化理解深部煤层瓦斯行为、优化瓦斯抽采策略以及提升我国煤矿安全生产水平具有重要意义。