顺层钻孔布置间距对煤层瓦斯抽采效果影响的物理模拟试验研究

作     者：许江 宋肖徵 彭守建 张超林 李奇贤 张小蕾 XU Jiang;SONG Xiao-zheng;PENG Shou-jian;ZHANG Chao-lin;LI Qi-xian;ZHANG Xiao-lei

作者机构：重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044 中国矿业大学安全工程学院煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第12期

页      面：4581-4589页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家科技重大专项资助项目(No.2016ZX05044–002) 国家自然科学基金面上项目(No.51874055) 重庆市重点产业共性关键技术创新专项(No.cstc2016zdcy-zd90002)~~ 

主　　题：物理模拟 钻孔间距 瓦斯压力 抽采流量 抽采叠加效应 

摘      要：基于自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了不同顺层钻孔布置间距条件下的瓦斯抽采物理模拟试验,对瓦斯抽采过程中煤层瓦斯压力及抽采流量的演化规律进行了探讨。研究结果表明:煤层内不同测点的气压随着与抽采管之间距离的减小,下降速率加快;当受抽采叠加效应影响时,在相同距离条件下抽采管之间区域的气压下降速率大于外侧,且在抽采开始后该气压差异迅速到达峰值后呈下降趋势,而距离抽采管越近的区域,或随钻孔布置间距增加,叠加效应均减弱;在煤层垂直于钻孔的断面上,气压梯度与抽采瞬时流量存在幂函数关系,随着钻孔布置间距减小,或数量增加,同一位置的气压下降速率增大,抽采瞬时流量下降速率加快,累计流量增加,煤层渗透性系数ɑ值增大,说明煤层瓦斯抽采效率更高。研究结果可为现场合理布置抽采钻孔提供一定的理论依据。