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順層鉆孔布置間距對煤層瓦斯抽采效果影響的物理模擬試驗研究
許江; 宋肖徵; 彭守建; 張超林; 李奇賢; 張小蕾 重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室; 重慶400044; 重慶大學復雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯合工程實驗室; 重慶400044; 中國礦業大學安全工程學院煤礦瓦斯與火災防治教育部重點實驗室; 江蘇徐州221116
關鍵詞：物理模擬 鉆孔間距 瓦斯壓力 抽采流量 抽采疊加效應
摘要：基于自主研發的多場耦合煤層氣開采物理模擬試驗系統,開展了不同順層鉆孔布置間距條件下的瓦斯抽采物理模擬試驗,對瓦斯抽采過程中煤層瓦斯壓力及抽采流量的演化規律進行了探討。研究結果表明:煤層內不同測點的氣壓隨著與抽采管之間距離的減小,下降速率加快;當受抽采疊加效應影響時,在相同距離條件下抽采管之間區域的氣壓下降速率大于外側,且在抽采開始后該氣壓差異迅速到達峰值后呈下降趨勢,而距離抽采管越近的區域,或隨鉆孔布置間距增加,疊加效應均減弱;在煤層垂直于鉆孔的斷面上,氣壓梯度與抽采瞬時流量存在冪函數關系,隨著鉆孔布置間距減小,或數量增加,同一位置的氣壓下降速率增大,抽采瞬時流量下降速率加快,累計流量增加,煤層滲透性系數ɑ值增大,說明煤層瓦斯抽采效率更高。研究結果可為現場合理布置抽采鉆孔提供一定的理論依據。
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