不同气压条件下瓦斯抽采效果物理模拟试验研究-复旦学报社会科学版.PDF

　 第４５卷第５期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ５　 　 ２０１７年 ５月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｍａｙ ２０１７　 不同气压条件下瓦斯抽采效果物理模拟试验研究 １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ 许　 江 ，唐勖培 ，张超林 ，彭守建 ，冯　 丹 ，刘龙荣 （１ 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆　 ４０００４４；２ 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室，重庆　 ４０００４４） 摘　 要：为研究煤层瓦斯抽采过程中气压演化特性以及不同初始气压对抽采的影响规律，利用自主研 发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统，开展了不同气压条件下瓦斯抽采的物理模拟试验研究， 结果表明：抽采过程中，气压随时间呈现前期下降较快而后期下降缓慢的特点，同时气压在垂直钻孔 的方向上梯度较大，在平行钻孔的方向上气压梯度较小；通过绘制气压三维曲面图发现，断面气压曲 面呈以抽采钻孔为中心轴的漏斗状分布，层面或纵面气压曲面呈“Ｖ”形分布；初始气压越高，抽采过 程中气压绝对下降量越大、气压下降速率越快，但是抽采过程中气压相对下降率相差不大，且抽采结 束时残余气体压力相近。 研究结果可为现场瓦斯抽采提供指导。 关键词：瓦斯抽采；瓦斯压力；地应力；残余气体压力 － － － 中图分类号：ＴＤ７１２　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０５ ０１１５ ０６ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｅｆｆｅｃｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇａｓ ｐｒｅｓｓｕｒｅ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ Ｘｕ Ｊｉａｎｇ ，Ｔａｎｇ Ｘｕｐｅｉ ，Ｚｈａｎｇ Ｃｈａｏｌｉｎ ，Ｐｅｎｇ Ｓｈｏｕｊｉａｎ ，Ｆｅｎｇ Ｄａｎ ，Ｌｉｕ Ｌｏｎｇｒｏｎｇ （１ＳｔａｔｅＫｅｙ Ｌａｂ ｏｆ ＣｏａｌＭｉｎｅ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　 ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；２Ｓｔａｔｅ ａｎｄ Ｌｏｃａｌ Ｊｏｉｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂ ｏｆ Ｇａｓ Ｄｒａｉｎａｇｅ ｉｎ Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｃｏａｌ ＢｅｄＭｅｔｈａｎｅ Ｓｅａｍ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　 ４０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙｔｈｅｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅ ｓｅａｍｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｌ ｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅａｆ⁃ ｆｅｃｔｅｄｔｏ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ，ａ ｓｅｌｆ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｏａｌｂｅｄ ｍｅｔｈａｎｅ ｍｉｎｉｎｇｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｇ