通过对我国瓦斯抽采防止煤体瓦斯问题发生的分析, 在对瓦斯进行治理的过程中, 一般都是通过开发利用煤气层的方式。我国的煤层储存具有地渗透性特征, 所以, 在进行煤层瓦斯的抽采中容易陷入不利的问题。
每次研究分析的是重庆某地区的煤层煤样, 此煤层非常的疏松和破碎, 所以在开采的过程中危险性比较大。在对不同的粒径条件下的石膏粉的含量进行分析的基础上, 对瓦斯煤的力学渗透特性进行分析, 选择优质的煤层开采技术。在应变条件不变的前提下, 对原煤和对比型煤的渗透率进行分析, 在相同的应变条件下, 煤型的主应力差比原煤要小。
在进行物理试验的过程中, 试验装置是自主研发的, 采用多场耦合煤层气开采的方式, 该系统主要是采用钢板构成, 实现了完善的充气模式, 从而可以对瓦斯的来源进行模拟。试验装置中有伺服加载系统, 这项系统实现了垂直化的分布, 并且在箱体的上方形成了压板的中心, 从而确保煤样在排列的过程中箱体可以均匀的受力。抽采系统可以分成外管和内管, 在使用的过程中, 外管起到保护的作用, 内管主要是抽采的作用, 在本次试验中, 抽采管在透气的区域, 并且形成等间距的透气孔, 在左端的密封凸缘和护壁之间形成了密封圈, 通过对管子调节的效果的改变, 从而使密封圈的位置得到改进。
在本次试验中, 抽采的长度对箱体的各个测试点的压力参数进行调整, 对管子长度的改变, 从而实现了不同长度的抽采, 在不同的区域进行抽采。全区抽采的长度为护壁管的长度, 不同的抽采长度也形成了不同的煤样参数。
在进行抽采的过程中, 应该分别沿着X轴和Y轴的方向进行, 并且设计好钻孔的曲线, 钻孔的曲线设计成Z轴, 然后按照气体压力传感器测点的方式, 对同一抽采的长度进行分析, 在抽采长度相同的条件下, 分析不同的位置气体压力的规律, 对传感器的测点进行测量, 形成压力和时间的曲线图。在抽采的初期, 各个测点的压力下降的幅度非常大, 随着气体压力和时间的曲线逐渐趋于平缓, 箱体断面的气体压力下降会非常快, 气体压力降低的速度与抽采的左侧密封呈现重要的联系。通过整体开采效果的分析, 可以看出与抽采口的距离越近, 那么测点的气体压力下降的幅度就越大。通过相关数据的分析, 在每层内瓦斯的渗流会产生很大的压力梯度, 而且浓度梯度也会产生很大的变化, 这是由于煤层中的瓦斯渗流会存在一定的阻力, 在阻力的影响下, 导致启动的压力上升。在抽采的最初阶段, 箱体内会产生最大的气体梯度, 随着瓦斯在钻孔内的流动, 气体的压力会逐渐的下降。在瓦斯逐步的耗尽后, 吸附的瓦斯开始产生压力差, 而且随着浓度的变化, 也会相应的产生浓度差, 箱体内产生的压力梯度就会比较明显, 而且瓦斯的排放速度在逐步的下降。最后瓦斯的压力会比大气压大, 并且展现出位置的变化。
在连线的选取的过程中, 要对第二断面的钻孔中心进行选择, 然后确保连线的方向与三个坐标轴平行, 然后将点连接起来, 绘制不同压力状态下的曲线图, 各个测点下, 气体的压力都呈现出下降的趋势, 而且下降的速度和钻孔中心的距离呈现联系。由于气体压力差和气体压力流量存在直接的关系, 所以, 在对抽采效果进行表述的过程中, 应该采用气体压力差进行。随着抽采长度的不断完善, 在抽采结束前, 气体压力会降低, 气体的压力也会相应的降低, 对应气体的压力降低的幅度也比较明显。
在同的抽采长度条件下, 抽采的过程中中, 瓦斯的压力场发生了很大的变化, 而且在不同的位置, 气体的流动速度和流向发生很大的变化, 在对气体的来源进行充分分析的基础上, 通过抽采过程中不同的位置对抽采的效果分析, 可以及时的分析煤体流动趋势的变化, 从而为抽采的优化提供数据。
在不同的长度下, 进行煤层气的抽采, 抽采的方式存在差异, 所以, 应该对不同长度的煤层气抽采的压力进行分析, 找出压力的变化规律, 提高抽采的效率。
摘要：本次研究运用多场耦合煤气开采物理模拟实验系统, 建立三维动态的物理模拟实验, 可以看出在不同的开采长度的条件下, 气体的压力都是从钻孔中心的周围开始下降。
关键词：采矿工程,煤层气开采,多场耦合,气体压力
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