马忠　石必明　穆朝民

摘要：瓦斯抽采对于立井揭突出煤层起到重要的作用，准确的确定钻孔瓦斯有效抽采半径和合理的在待抽煤层中布置抽采钻场对煤层消突具有关键性作用。基于多孔介质中流体流动达西定律理论，采用COMSOL Multiphysics软件对该煤层瓦斯抽采进行了模拟。模拟结果表明，此煤层的瓦斯有效抽采半径为3 m，随着抽采时间的增加，煤层瓦斯压力逐渐的降低，但降低的速率会逐渐的减小。瓦斯抽采30天后，其残余的瓦斯压力为0.18 MPa，这与现场实测的最大残余瓦斯压力0.2 MPa相接近，这说明了模型的可信性，其模拟结果可为瓦斯抽采设计提供参考。

关键词：立井揭煤；抽采半径；瓦斯压力；COMSOL Multiphysics

中图分类号：TD713.37 文献标志码：A

文章编号：1672-1098（2014）01-0083-04

我国煤矿煤与瓦斯突出灾害比较严重，特别是在石门或井筒揭煤的过程中[1]。对于立井揭突出煤层，需要在揭穿煤层前采取相应的防治煤与瓦斯突出措施[2]，而瓦斯抽采便是其中一项重要工作。瓦斯抽采设计需考虑待抽煤层有效抽采半径和抽采钻场中瓦斯压力的动态演化规律[3]。本文借助COMSOL Multiphysics软件，结合现场实测的数据，通过计算数学模型，模拟了瓦斯在单个抽采钻孔和抽采钻场条件下的流动情况，得出了该煤层的有效抽采半径，并且对多钻孔抽采条件下瓦斯的赋存和运移进行了分析，这对立井揭煤过程中瓦斯抽采设计具有一定指导意义。

1几何模型

以潘三矿立井揭13-1煤为研究对象，根据煤层特性参数计算此煤层的有效抽采半径，结合现场施工情况，设定计算区域如图1所示。……