基于体积应变的含瓦斯煤体渗透特性采动响应研究
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更新于2024-09-01
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该研究论文深入探讨了"基于体积应变的含瓦斯煤体渗透特性研究"。作者赵灿通过对理论分析、数值模拟和现场试验的综合运用,旨在揭示含瓦斯煤体在开采活动中的渗透率变化规律。论文的出发点是理解煤体渗透特性的采动响应特征,即如何在开采过程中,如煤层开采、煤体膨胀变形等影响下,渗透率会发生怎样的动态变化。
研究中,作者利用孔隙率的定义以及Kozeny-Carman方程作为理论工具,构建了一个基于体积应变的煤体渗透率采动响应模型。这个模型考虑了煤体内部的微观结构,特别是其随外部应力(如采动)而发生的体积应变变化,以此来预测和模拟煤层开采过程中渗透率的演变。
通过COMSOL Multiphysics软件进行数值模拟,研究人员能够观察到煤体渗透率随开采过程的动态行为。结果显示,采动是决定煤体渗透率的关键因素,当工作面接近时,煤体的体积应变会增大,导致渗透率随之增加,直至工作面附近达到峰值。此外,研究还发现,同一距离工作面的回风巷侧,相比于运输巷侧,煤体的瓦斯流量通常更高,这是因为靠近工作面的煤体由于压力和体积变化,其渗透性更为显著。
该论文的研究不仅提供了关于含瓦斯煤体渗透特性的重要见解,也为矿井瓦斯防治和安全管理提供了有价值的理论支持。它强调了在设计开采策略和实施安全措施时,必须充分考虑煤体的动态响应,以确保有效控制瓦斯排放并保障开采过程的安全。这篇研究对于煤炭行业的实践者和学者来说,具有重要的参考价值,有助于提升采掘技术的科学性和安全性。
2020-04-17 上传
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