瓦斯抽采钻孔间距优化三维数值模拟量化研究

为了识别钻孔间距对煤层瓦斯抽采的影响及如何实现高效抽采，基于流固耦合模型，建立三维几何模型，使其更接近现场实际，借助 COMSOL 软件模拟某煤矿钻孔不同间距的瓦斯抽采过程，利用瓦斯压力为 0.74 MPa 等压面三维立体图使有效抽采区域可视化，通过计算有效抽采区域体积大小，量化分析钻孔间距对抽采效果的影响。结果表明：单一钻孔抽采 120  d 时，有效抽采半径约为 1.5 m；当布置多个钻孔且钻孔间距 d 为 5 m，抽采 120 d 时，瓦斯压力为 0.74 MPa 的等压面围绕所有钻孔近似呈圆柱状但向内部凹陷(即出现空白带)；钻孔间距 d 为 2.1、3、4、5、6 m时，有效抽采区域体积 V 的大小顺序随着时间的增长而改变，抽采 120 d 时，Vd=5 m>Vd=4 m>Vd=3 m> Vd=2.1 m>Vd=6 m。综合分析瓦斯压力等压面三维立体图和有效抽采区域体积的大小顺序，确定该矿钻孔的较优间距为 4 m。研究提出的以有效抽采半径、叠加效应、三维瓦斯压力等压面的形状及有效抽采区域体积大小为指标的钻孔间距数值计算考察方法，可为煤矿井下钻孔间距优化布置提供参考。

具体部分内容见下文。掌握了这个案例就基本掌握瓦斯抽采相关内容，需要的私信联系。