张 磊，王浩盛，袁欣鹏，谷 超

(山西大同大学 煤炭工程学院，山西 大同 037003)

矿井瓦斯抽采是治理矿井瓦斯涌出问题的重要技术手段之一，涉及煤层瓦斯解吸、渗流及煤岩变形等多个物理力学特征的耦合[1-4]。近年来，随着开采深度增大，地应力增高，煤层渗透性降低，煤与瓦斯突出危险性逐渐升高，严重制约了煤矿企业安全高效生产[5-7]，因此，研究煤层瓦斯抽采渗流耦合特性对合理设计抽采工艺，提高瓦斯抽采效果具有重要意义。

国外学者对瓦斯渗流规律的研究，主要侧重于煤层气井压裂排采方面的气固耦合问题[8-10]，国内学者大量研究了矿井瓦斯涌出、煤与瓦斯突出及瓦斯抽采[11，12]等耦合问题。如：赵阳升等[13]建立了考虑煤岩体固体骨架变形和瓦斯渗流的耦合模型，模拟研究了阳泉一矿巷道瓦斯涌出特征。梁冰等[14]基于内蕴时间塑性理论建立了含瓦斯煤的内时本构模型和固流耦合失稳模型，编制程序模拟研究了煤层地应力和瓦斯渗流特征。孙培德等[15]建立了双煤层系统煤层气越流与煤岩弹性变形的固气耦合模型，模拟研究了下邻近层越流导致的孔隙压力变化。杨天鸿等[16]应用RFPA渗流应力耦合模块，模拟研究了深部煤层卸压抽采时煤层透气性和瓦斯压力变化，确定了透气性增大倍数及卸压范围。肖晓春等[17-19]考虑滑脱效应建立了煤岩变形和瓦斯渗流耦合模型，对低透气性煤层渗透率和孔隙率进行了数值研究。郝富昌[20]研究了抽采孔周围煤体弹塑性特征，建立了蠕变渗流耦合作用的瓦斯运移模型，模拟研究了不同埋深有效抽采半径。……