非等温吸附变形条件下瓦斯运移多场耦合模型研究.pdfVIP

摇 第36卷第3期 煤摇 摇 炭摇 摇 学摇 摇 报 Vol.36摇 No.3摇 摇 2011年 3月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Mar.摇 2011摇 摇 摇 文章编号:0253-9993(2011)03-0412-05 非等温吸附变形条件下瓦斯运移多场耦合模型研究 1,2 1 1 1 秦玉金 ,罗海珠 ,姜文忠 ,田富超 (1郾 煤炭科学研究总院沈阳研究院,辽宁沈阳摇 110016;2郾 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院,辽宁阜新摇 123000) 摘摇 要:基于已有相关渗流理论和多物理场耦合理论,初步探讨了煤体的吸附解吸变形及温度对瓦 斯含量的影响,并建立了关于应力场、渗流场和温度场之间瓦斯运移的多物理场耦合模型,借助数 值分析软件(Comsol Multiphysics)对模型进行了有限元分析求解,分析了淮南矿业集团潘三煤矿 13 煤层瓦斯压力、含量等随埋深的变化规律及煤层温度和煤的吸附变形对瓦斯分布的影响。 结 -1 果表明:该模型模拟结果与煤层实际瓦斯赋存特征基本相符。 关键词:瓦斯运移;多物理场耦合;数值模型;Comsol Multiphysics;控制方程 中图分类号:TD712郾5摇 摇 摇 文献标志码:A The research of gas migration multi鄄physics coupling model under the non鄄isothermal adsorption distortion 1,2 1 1 1 QIN Yu鄄jin ,LUO Hai鄄zhu ,JIANG Wen鄄zhong ,TIAN Fu鄄chao (1郾Shenyang Research Institute,China CoalResearch Institute,Shenyang摇 110016,China;2郾Department of Safety Science Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin摇 123000,China) Abstract:Based on percolation theory and the related multi鄄physicscoupling theory,discussed the adsorption and de鄄 sorption of coal deformation and temperature on gas content,and established the gas migration multi鄄physics coupling model which wasamong the stressfield,flow field and temperaturefield,and used numerical analysis software Comsol Multiphysics to carry onthefiniteelementanalysisandsolutionofthemodel,analyzedtheinfluenceof gasdistribution about gas pressureandcontent of thevariationwith depth,temperatureandcoal seamdeformationontheadsorptionof gas distribution in Huainan Mining Industry Co.Ltd.Pansan Coal Mine 13 coal seam.The simula