李大旺

(贵州省能源局 煤矿安全监督管理处，贵州 贵阳 550004)

我国煤层瓦斯含量普遍较高，而且煤层赋存条件复杂，瓦斯灾害总体较为严重。防止煤矿瓦斯灾害的根本性措施是对煤层瓦斯进行高效抽采，然而影响瓦斯抽采的因素较多，主要包括煤体自身的物理、化学性质，以及外部影响因素两方面[1-4]。煤体自身的物理、化学性质，如煤的结构和热演化特征对瓦斯抽采过程中的瓦斯吸附、放散特性起决定性作用。同时钻孔周围瓦斯流动状态对能否高效抽采煤层瓦斯也有至关重要的影响[5]。

瓦斯在煤层中的运移规律是煤矿抽采瓦斯最基础的研究内容，国内外众多科技工作者对此进行了大量研究。尹光志等[6]研究发现，应力的增大对瓦斯抽采流量的增加具有抑制作用；周福宝等[7]研究发现，煤层瓦斯压力与渗透率会对瓦斯抽采产生影响；吕有厂等[8]通过现场实测，发现倾角较大的钻孔的瓦斯抽采流量较高，而且标高较低的掩护掘进穿层钻孔的瓦斯抽采流量要高于下部穿层钻孔的瓦斯抽采流量；黄勇等[9]研究发现，钻孔瓦斯抽采量随着钻孔间距的增大而增大，不同钻孔间距下的布置方式对抽采效果有较大影响，钻孔直径的变化对瓦斯抽采效果影响不大，不同抽采负压时，钻孔抽采影响半径几乎是重叠的，随着抽采负压的增大，钻孔抽采影响半径有小幅度增大，直到最后不变。近年来，越来越多的研究人员利用COMSOL Multiphysics多物理场软件，模拟研究了煤层内的瓦斯运移规律，其中司鹄等[10]根据建立的瓦斯流固耦合模型，研究得出煤层瓦斯压力随抽采时间的变化规律；……