基于X形真實裂隙通道的煤層瓦斯滲流模擬

作者：蘇政睿,韋善陽

摘要：使用常規X射線或CT掃描進行圖像處理,研究裂隙結構時,主裂隙不易提取,其特征不明顯,不能直接反映主裂隙構造與流體速度關系。運用高清相機拍攝井下煤壁X形真實裂隙進行數字化處理,并運用AutoCAD軟件提取裂隙特征,將圖片矢量化導入Comsol Mutiphysics仿真模擬軟件進行計算,模擬得到瓦斯分布壓力場和滲流速度場云圖。結果表明:含X形裂隙煤樣中,瓦斯自入口開始,滲流壓力從左至右遞減,裂隙通道內瓦斯壓力均勻分布,是一段壓力緩沖區;非裂隙區滲流速度場分布不均勻,X形裂隙支流處較匯流處瓦斯滲流更為活躍,瓦斯的流向和裂隙走向的夾角對滲流速度有明顯的影響,瓦斯自下邊界流入時的最大滲流速度是自左邊界流入的29.5倍;裂隙通道內的滲流速度與裂隙的尺度成單調遞減對數函數關系,裂縫尺度越大,達西滲流速度越低,當裂隙尺度為0.68-1.23 mm時對滲流速度影響最明顯。研究成果可直觀地了解煤裂隙內瓦斯滲流特征。

發文機構：貴州大學礦業學院 貴州大學貴州省非金屬礦產資源綜合利用重點實驗室

關鍵詞：X形裂隙瓦斯滲流數值模擬數字圖像識別裂隙通道X shape crackgas seepagenumerical simulationdigital image recognitionslit channel

分類號： TD163[礦業工程—礦山地質測量]