Resumen

La eficacia de la extracción de gas de la veta de carbón blando con permeabilidad ultrabaja es baja. En este estudio se propone la extracción de gas con una perforación de gran diámetro para agotar el contenido de gas y evitar el desastre de la explosión de gas. Las fracturas alrededor de la perforación de gran tamaño aumentarán la permeabilidad en la zona dañada para promover la extracción de gas. Establecimos un modelo de acoplamiento daño-estrés-fuga para la extracción de gas en perforaciones de gran diámetro en vetas de carbón blandas. Este modelo matemático contiene ecuaciones de gobierno para la absorción y el transporte de gases, la deformación del carbón y los daños, reflejando las respuestas de acoplamiento entre el gas y la veta de carbón. El modelo se resuelve mediante el método de elementos finitos para simular el drenaje de gas en un pozo de gran diámetro a través de la calzada. Se analizan las distribuciones del módulo elástico, el área de daño y la tensión principal máxima en la veta de carbón blanda con diferentes diámetros de perforación, incluyendo 94 mm, 133 mm, 200 mm y 300 mm. Se analizan la presión del gas, el contenido de gas y el área de extracción efectiva en la veta de carbón blando. Los resultados muestran que la zona de fallo por cizallamiento aparece alrededor de la perforación de gran diámetro, y su permeabilidad aumenta bruscamente. Esto abre el canal de transporte de gas y favorece la extracción rápida. Se confirma que la extracción de gas mediante un pozo de gran diámetro (300 mm) puede mejorar en gran medida la eficacia de la preextracción de gas en el filón de carbón blando, aumentando la tasa de extracción de gas. Esto proporciona una base para guiar la operación de extracción de gas con un pozo grande de la veta de carbón blando en el campo.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:Veta de carbón blando, extracción de gas, diámetro de la perforación, mm, área de daño, contenido de gas, zona de falla por cizallamiento, eficiencia del gas, canal de transporte de gas
• Keywords:soft coal seam, gas extraction, diameter borehole, mm, large borehole, damage area, gas content, shear failure zone, efficiency of gas, gas transport channel