煤礦區(qū)煤層氣抽采的多物理場耦合模型及應(yīng)用
關(guān)鍵詞：煤層氣抽采 孔隙度 滲透率 多物理場耦合 數(shù)值模擬
摘要：基于考慮煤巖膨脹應(yīng)力作用的有效應(yīng)力原理,建立了考慮由瓦斯壓力引起的煤基質(zhì)變形和有效應(yīng)力耦合效應(yīng)下的煤儲層滲透率動態(tài)變化模型,以煤巖變形的應(yīng)力場方程和煤層瓦斯?jié)B流方程為橋梁,構(gòu)建了煤層氣抽采的多物理場耦合模型。以沁水盆地南部二疊系山西組3#煤層為地質(zhì)模型進行應(yīng)用分析,運用Comsol Multiphysics多物理場數(shù)值模擬軟件,對不同煤層參數(shù)及不同工況條件下煤礦區(qū)煤層氣抽采的孔隙壓力場變化規(guī)律進行分析,研究發(fā)現(xiàn):煤層氣抽采主要受煤層埋藏深度、煤層孔隙度和滲透率影響較為明顯,而受抽采負壓大小的影響較小。
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