煤层注水在瓦斯灾害治理中的研究与应用

• 作者: 张建利 祁乐
• 来源期刊: 能源与环保
• 学科: 工学
• 关键词: 煤层注水消突 流固耦合 瓦斯抽采 煤与瓦斯突出
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 安全与环境
• 页码范围: 15-20,24
• 页数: 7页
• 分类号: TD712
• 字数: 4733字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19389/j.cnki.1003-0506.2019.10.004

摘要

为消除鹤煤三矿采煤工作面瓦斯突出危险,在已有相关理论研究的基础上,建立了注水情形下煤层破坏的流固耦合瓦斯抽采模型,详细阐述了煤层破坏、自由水运移、瓦斯压力变化三者耦合作用关系,分析了裂隙自由水运移影响下注水钻孔塑性区变化过程.模拟结果表明:外界自由水的注入对煤层破坏效果显著.首先随着自由水的注入,扩大了钻孔塑性破坏区范围,降低了自由水润湿区域内煤层弹性模量等参数,促进了自由水在裂隙内的运移.其次,伴随自由水压力的升高,自由水逐渐进入煤层深部,提高了裂隙空间内自由水饱和度,抑制了煤层内瓦斯解吸、扩散过程,减少了瓦斯的释放.通过现场实践表明,两者变化趋势一致,因此该模型可用于瓦斯灾害治理.