苏政睿，韦善阳,2

基于X形真实裂隙通道的煤层瓦斯渗流模拟

苏政睿1，韦善阳1,2

(1. 贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025；2. 贵州大学 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州 贵阳 550025)

使用常规X射线或CT扫描进行图像处理，研究裂隙结构时，主裂隙不易提取，其特征不明显，不能直接反映主裂隙构造与流体速度关系。运用高清相机拍摄井下煤壁X形真实裂隙进行数字化处理，并运用AutoCAD软件提取裂隙特征，将图片矢量化导入Comsol Mutiphysics仿真模拟软件进行计算，模拟得到瓦斯分布压力场和渗流速度场云图。结果表明：含X形裂隙煤样中，瓦斯自入口开始，渗流压力从左至右递减，裂隙通道内瓦斯压力均匀分布，是一段压力缓冲区；非裂隙区渗流速度场分布不均匀，X形裂隙支流处较汇流处瓦斯渗流更为活跃，瓦斯的流向和裂隙走向的夹角对渗流速度有明显的影响，瓦斯自下边界流入时的最大渗流速度是自左边界流入的29.5倍；裂隙通道内的渗流速度与裂隙的尺度成单调递减对数函数关系，裂缝尺度越大，达西渗流速度越低，当裂隙尺度为0.68~1.23 mm时对渗流速度影响最明显。研究成果可直观地了解煤裂隙内瓦斯渗流特征。

X形裂隙；瓦斯渗流；数值模拟；数字图像识别；裂隙通道

煤储层裂隙是瓦斯运移和储集的主要通道，所以其几何特征与渗流作用之间的相互影响对于瓦斯抽采有重要影响[1-2]。当前国内已有大量学者综合各类常规和非常规的技术对煤储层孔裂……