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煤層注水在瓦斯災害治理中的研究與應用
張建利; 祁樂 河南能源化工集團鶴煤公司三礦; 河南鶴壁458000
關鍵詞：煤層注水消突 流固耦合 瓦斯抽采 煤與瓦斯突出
摘要：為消除鶴煤三礦采煤工作面瓦斯突出危險,在已有相關理論研究的基礎上,建立了注水情形下煤層破壞的流固耦合瓦斯抽采模型,詳細闡述了煤層破壞、自由水運移、瓦斯壓力變化三者耦合作用關系,分析了裂隙自由水運移影響下注水鉆孔塑性區變化過程。模擬結果表明:外界自由水的注入對煤層破壞效果顯著。首先隨著自由水的注入,擴大了鉆孔塑性破壞區范圍,降低了自由水潤濕區域內煤層彈性模量等參數,促進了自由水在裂隙內的運移。其次,伴隨自由水壓力的升高,自由水逐漸進入煤層深部,提高了裂隙空間內自由水飽和度,抑制了煤層內瓦斯解吸、擴散過程,減少了瓦斯的釋放。通過現場實踐表明,兩者變化趨勢一致,因此該模型可用于瓦斯災害治理。
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