常 博，陈建强，刘 军，孙 欢，闫瑞兵

(1.神华新疆能源有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830027；2.中煤科工集团 重庆研究院有限公司，重庆 400037；3.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037；4.西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054)



急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合机理及应用

常 博1，陈建强1，刘 军2，3，孙 欢4，闫瑞兵4

(1.神华新疆能源有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830027；2.中煤科工集团 重庆研究院有限公司，重庆 400037；3.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037；4.西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054)

以揭示急倾斜含瓦斯煤层温度场(Thermal)、渗流场(Hydrological)及应力场(Mechanical)的耦合影响作用为目的，通过借助多物理场数值分析软件(COMSOL)，建立急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合数值计算模型，计算得出单孔抽采瓦斯过程中急倾斜煤岩体渗透率、温度及瓦斯压力随时间变化关系，并依托现场瓦斯抽采实践，提出合理的急倾斜煤层瓦斯治理措施与建议。结果表明：单孔抽采过程中随着时间延长，抽采影响范围越大，瓦斯压力逐渐减小；随着瓦斯抽采钻孔深度增加，单孔内部瓦斯压力增大，但压力变化梯度逐渐减小，孔壁温度小于其附近煤体温度；依据单孔瓦斯抽采过程中煤岩体温度、压力及时间的非线性关系，制定了采空区埋管抽采、顶板走向高位钻孔抽采及卸压拦截抽采3种技术方案，工程应用效果显著。

耦合模型；煤层气；温度；孔隙率；渗透率

0 引 言

煤层瓦斯抽采技术对煤矿灾害防治具有重要作用[1]。急倾斜煤层瓦……