地應(yīng)力-滲流耦合作用下的巷道預(yù)排瓦斯寬度研究.pdf

1、準(zhǔn)確確定巷道預(yù)排瓦斯寬度對(duì)于進(jìn)行瓦斯含量測(cè)定煤樣采取深度具有重要的意義。本文首先在分析含瓦斯煤力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，建立了考慮煤體塑性軟化和擴(kuò)容特性的巷道周圍煤體彈塑性力學(xué)模型，得到了巷道周圍煤體的應(yīng)力、體積應(yīng)變、卸壓范圍的表達(dá)式，確定了不同煤體條件下的巷道周圍煤體的卸壓范圍。采用 Darcy定律、瓦斯含量方程等建立了含瓦斯煤體滲流模型；綜合考慮地應(yīng)力和瓦斯壓力對(duì)滲透率的影響，建立了巷道周圍煤體滲透率的動(dòng)態(tài)演化模型?；诮⒌南锏乐車后w流

2、固耦合模型，利用COMSOL Multiphysic軟件對(duì)寶雨山煤礦的巷道預(yù)排瓦斯寬度進(jìn)行數(shù)值模擬研究，得到其瓦斯壓力分布規(guī)律并對(duì)其控制影響因素進(jìn)行探討。利用鉆屑量法對(duì)巷道卸壓寬度進(jìn)行驗(yàn)證，利用瓦斯含量法對(duì)流固耦合模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：確定了埋藏深度、巷道半徑、支護(hù)應(yīng)力、煤體強(qiáng)度為巷道卸壓范圍的主要控制因素；埋藏深度越大，巷道卸壓范圍應(yīng)越長(zhǎng)；巷道半徑越大，巷道卸壓范圍較大；巷道卸壓范圍與支護(hù)應(yīng)力、煤體強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系。通過(guò)對(duì)