钻孔钻进期间瓦斯涌出数值模拟

TD712.6; 为了分析钻孔钻进瓦斯涌出规律,建立流—固耦合双孔介质模型,并模拟分析了瓦斯压力、孔径、基质解吸时间及Klinkenberg因子对钻孔钻进瓦斯涌出的影响.结果表明,不同位置孔壁暴露时间不同,压力降幅不等,瓦斯渗流速度不同;瓦斯流量呈现增长趋势,且增长速度不断减缓,使用单孔模型则会严重高估瓦斯流量.瓦斯压力是影响钻进瓦斯涌出的关键性因素;孔径增大促使瓦斯流量及涌出量增高;基质瓦斯解吸时间增大减少了对裂隙瓦斯的补充;Klinkenberg因子能够显著促进渗透率的增大进而提高渗流速度,增大瓦斯涌出量,但瓦斯涌出量存在一个极限值....

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Published in矿业安全与环保 Vol. 50; no. 6; pp. 77 - 84
Main Authors 王钧, 赵东
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 030024 01.12.2023
太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024%太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024
Subjects
coalbed gas
煤层瓦斯
bedding hole
流—固耦合
borehole drilling
dual-hole media
数值模拟
钻孔钻进
顺层钻孔
双孔介质
fluid-solid coupling
numerical simulation
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ISSN1008-4495
DOI10.19835/j.issn.1008-4495.2023.06.013

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Summary:TD712.6; 为了分析钻孔钻进瓦斯涌出规律,建立流—固耦合双孔介质模型,并模拟分析了瓦斯压力、孔径、基质解吸时间及Klinkenberg因子对钻孔钻进瓦斯涌出的影响.结果表明,不同位置孔壁暴露时间不同,压力降幅不等,瓦斯渗流速度不同;瓦斯流量呈现增长趋势,且增长速度不断减缓,使用单孔模型则会严重高估瓦斯流量.瓦斯压力是影响钻进瓦斯涌出的关键性因素;孔径增大促使瓦斯流量及涌出量增高;基质瓦斯解吸时间增大减少了对裂隙瓦斯的补充;Klinkenberg因子能够显著促进渗透率的增大进而提高渗流速度,增大瓦斯涌出量,但瓦斯涌出量存在一个极限值.
ISSN:1008-4495
DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2023.06.013