COMSOL数值模拟优化顺层瓦斯抽采半径研究

本文主要探讨了基于COMSOL的顺层钻孔瓦斯抽采半径技术在斜沟煤矿18205工作面的应用。随着采前预抽在高瓦斯工作面治理中的重要性提升，本煤层瓦斯预抽钻孔作为一种有效的抽采手段，其钻孔间距的确定至关重要。过大的间距可能导致抽采效率降低，过小的间距则会增加施工成本。为了精确测定最佳的抽采半径，研究人员结合数值模拟与相对压力法，对钻孔内的瓦斯流动规律进行了深入研究。 研究人员利用COMSOL这一强大的数值模拟软件，构建了瓦斯抽采模型，考虑了钻孔内瓦斯流动的动力学特性，包括流体动力学和热力学因素。他们将理论分析与实际现场数据相结合，对18205工作面进行了长时间的抽采实验，即30天，期间密切关注抽采孔1.0米处的测压孔瓦斯压力变化。 实验结果显示，经过30天的抽采，测压孔的瓦斯压力显著下降，超过了51%的压力观测指标线，这表明基于COMSOL的数值模拟方法与现场实测数据高度吻合。这一发现证实了这种方法的合理性与可靠性，可以作为研究本煤层瓦斯抽采半径的有效工具。通过这种方式，科研人员不仅优化了钻孔间距设计，还提高了抽采效率和效果，对于煤矿安全生产以及资源的有效管理具有重要的实际意义。 这项研究利用COMSOL软件作为核心工具，将数值模拟与现场实践经验相结合，为解决厚煤层工作面顺层瓦斯预抽钻孔间距优化问题提供了一种创新且实用的方法。通过精确测定抽采半径，不仅减少了瓦斯排放的风险，也降低了资源开采过程中的经济负担，有助于推动煤炭行业的可持续发展。