叠加效应影响下钻孔有效抽采半径的数值模拟及布孔间距优化 论文

针对煤层瓦斯预抽钻孔布孔间距存在盲目性和不确定性等问题，以流固耦合原理为基础构建煤层瓦斯抽采流固耦合数学模型，借助FLUENT数值模拟软件对煤层瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行数值模拟研究，在多钻孔数值模拟的基础上对建新煤矿4207工作面煤层瓦斯预抽钻孔布孔参数进行了优化。结果表明：钻孔有效抽采半径随抽采时间的增加呈对数形式增大；多钻孔抽采时孔间相互扰动可产生抽采叠加效应，布孔间距越密集，钻孔之间瓦斯压力下降幅度越显著；在90 d的预抽期内，建新矿单孔抽采的有效半径为2.02 m，多孔抽采的布孔间距为2.86～4.50 m。结合煤层厚度提出了正三角形的布孔方式，经现场应用瓦斯参数达标，布孔方案切实有效。