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煤層注水在瓦斯災(zāi)害治理中的研究與應(yīng)用
關(guān)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(xiǎn),在已有相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)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(xì)闡述了煤層破壞、自由水運(yùn)移、瓦斯壓力變化三者耦合作用關(guān)系,分析了裂隙自由水運(yùn)移影響下注水鉆孔塑性區(qū)變化過程。模擬結(jié)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(kuò)大了鉆孔塑性破壞區(qū)范圍,降低了自由水潤濕區(qū)域內(nèi)煤層彈性模量等參數(shù),促進(jìn)了自由水在裂隙內(nèi)的運(yùn)移。其次,伴隨自由水壓力的升高,自由水逐漸進(jìn)入煤層深部,提高了裂隙空間內(nèi)自由水飽和度,抑制了煤層內(nèi)瓦斯解吸、擴(kuò)散過程,減少了瓦斯的釋放。通過現(xiàn)場實(shí)踐表明,兩者變化趨勢一致,因此該模型可用于瓦斯災(zāi)害治理。
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