不同数量钻孔瓦斯抽采有效区域数值模拟分析

陈月霞，褚廷湘，陈 鹏

(华北科技学院 a.应急技术与管理学院； b.安全监管学院，河北 廊坊 065201)

通过钻孔进行瓦斯抽采是防治瓦斯灾害的主要措施之一。然而我国煤层渗透率普遍较低，且因煤层的多孔介质属性、赋存状态、水分含量等因素导致煤层处于气固液耦合状态，加剧了瓦斯流动的复杂性。由于钻孔布置参数的选取多依靠经验获得，并非最优参数，导致钻孔抽采瓦斯的效率不高[1-5]。

有效抽采半径是煤矿钻孔合理布置的重要依据[6-8]。王兆丰等[9]采用数值模拟方法分析了有效抽采半径和抽采时间的关系；袁亮等[10]采用数值模拟方法综合分析了地面垂直钻孔的经济投入与瓦斯抽采效果之间的关系，确定了地面垂直钻孔终孔合理间距；唐明云等[11]依据同一抽采时间留下空白带的面积及消除空白带所用的时间，研究了钻孔的布置方式；林柏泉等[12]探讨了不同垂直地应力、初始瓦斯压力，以及初始渗透率等参数对钻孔有效抽采区域的影响；范超军等[13-14]分析了渗透率对瓦斯抽采的影响，建立了流固耦合模型；郝富昌等[15]采用数值模拟方法确定了不同软硬度煤层的有效抽采半径及影响因素；许江等[16]采用物理模拟方法分析了顺层钻孔布置间距对瓦斯抽采效率的影响；刘三钧等[17]推导了瓦斯压力和瓦斯抽采率之间的关系，提出了利用相对压力测算有效抽采半径的方法；李波等[18]利用压降法通过试验研究了钻孔的有效抽采半径，并分析了有效抽采半径和影响半径的演化规律；……