煤层瓦斯抽采的动态响应与可视化技术

"瓦斯抽采中煤层参数动态响应及其应用-论文" 这篇论文主要探讨了在瓦斯抽采过程中煤层参数的变化规律及其对抽采效率的影响，同时提出了数据可视化的方法来提升抽采效果。研究人员利用他们自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统，对不同钻孔数量条件下的顺层钻孔瓦斯抽采进行了实验研究。 首先，研究发现，在瓦斯抽采过程中，煤体应变、瓦斯流量、瓦斯压力和煤体温度这四个关键参数之间存在明显的耦合特性。这些参数在抽采初期呈现快速变化，随后趋于稳定。增加钻孔的数量可以显著缩短抽采时间，提高抽采效率，这是因为更多的钻孔能够提供更多的瓦斯释放通道，从而加速瓦斯的抽取。 其次，通过MATLAB编程，研究人员实现了瓦斯压力的多维可视化。他们绘制了瓦斯压力云图、等压面和切片图，显示在抽采过程中，瓦斯压力下降的区域近似呈现一个以钻孔走向为长轴的椭球形状，并且这个区域会随着抽采的进行不断向外扩展。这种可视化方法有助于理解瓦斯压力分布的变化规律。 再者，论文还关注了消突区域的动态演化。消突区域以每个钻孔为中心，起初呈近似的圆形分布。随着抽采的持续，不同消突区域受到钻孔叠加效应的影响，逐渐相互融合，最终导致整个煤层的消突。消突是煤矿安全生产的关键，有效消突可以显著降低煤矿事故风险。 该研究不仅揭示了瓦斯抽采过程中的动态响应机制，还提出了数据可视化技术在瓦斯抽采中的应用，这对于优化抽采策略，提高瓦斯抽采的效率和安全性具有重要意义。这些研究成果为矿井瓦斯治理提供了新的理论依据和实践指导，有助于推动煤矿安全技术水平的提升。