煤層瓦斯的賦存和流動是一個復雜的問題。由于實際煤礦開采中煤體所處物理環境的復雜性，很難詳細分析瓦斯在其中的流動狀態。本文以實驗所測煤體參數為基礎，運用ANSYS有限元軟件對工作面前方煤體瓦斯滲流場進行了數值模擬，探討了在瓦斯壓力和采動應力的影響下，瓦斯滲流場在煤體的分布特點，以及瓦斯壓力和采動應力對滲流特性的作用特點。 運用ANSYS有限元軟件對煤層進行了滲流場和采動應力場的數值模擬。通過推導瓦斯滲流控制方程，對瓦斯滲流理論與熱傳導理論進行比較，確定ANSYS熱分析功能對瓦斯滲流進行模擬分析的可行性，以及相關參數邊界的轉換方式，并對滲透率分別在瓦斯壓力和采動應力的單因素影響下的瓦斯滲流，進行了數值模擬分析。將煤樣的瓦斯壓力—滲透率對應關系通過參數非線性定義的功能，代入模型進行模擬分析，得出瓦斯壓力影響下的滲流場，同時對比無影響的瓦斯滲流場，得出瓦斯壓力對滲流過程的影響特點；模擬回采區域煤巖采動應力場，根據煤體膨脹率和有效應力—滲透率關系，分析采動煤層的滲透率分布，并以此為模擬參數進行煤體的滲流模擬。 模擬結果顯示，瓦斯壓力和采動應力對瓦斯滲流都有促進作用，可降低工作面煤壁附近煤體的瓦斯...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1工作面前方瓦斯壓力、透氣系數、煤體應力示意圖

1—卸壓區2—集中應力區3—常壓區圖1.1工作面前方瓦斯壓力、透氣系數、煤體應力示意圖.1Schemeofgaspressure,breathablecoefficient,coalbodystressinthefrontofworkin前，瓦....

圖1.2研究技術路線

圖1.2研究技術路線Fig.1.2Researchtechnologyroute

圖2.1直角坐標控制體元

固定在空間上的一個確定的、形狀任意的三維封閉體積作為始終保持不變。控制體單元大小任意，可以非常小，或者有體的形狀也不會影響計算所得的方程。對于確定了的控制體外流體的注入或滲失等情形，在給定時間段內質量守恒定律示：單元流體質量—流出單元流體質量=單元內流體質量增量。

圖3.1壁式采煤法示意圖

熱傳導瓦斯滲流場溫度T瓦斯壓力PMPa熱通量dndTqKr=滲流速度xPvK=m/s熱梯度dndT壓力梯度xPMPa/m3.4滲流算例3.4.1有限元模型建立隨著采煤機械化程度不斷提高以及大型采煤機的應用，確定了以壁式采煤為主，兼容其他采煤方式的煤炭....

本文編號：4003122