Resumen

El metano en capas de carbón es siempre un peligro oculto importante que afecta a la seguridad de las minas de carbón. En el estudio de la inyección de agua en la veta de carbón para controlar el desastre del gas, el aumento del contenido de agua libre es útil para destruir la integridad de la veta de carbón y promover el flujo de gas en las fracturas. Sin embargo, cuando el agua libre llena el espacio de la fractura, aumentará la resistencia al flujo del gas, y entonces se reducirá la eficacia de la extracción de gas. En la actualidad, no existe ningún modelo matemático que describa los efectos de la inyección de agua en la veta de carbón que combine estos dos aspectos en el drenaje del gas. En este estudio, se realizaron una serie de experimentos para estudiar las diferencias en los cambios de las propiedades mecánicas en condiciones de humectación con diferentes muestras de carbón. Los resultados experimentales muestran que el módulo elástico y la resistencia a la compresión disminuyen como una función exponencial con el aumento de la presión del agua. A partir de los resultados experimentales, se establece un modelo de acoplamiento gas-líquido-sólido que incluye el cambio de tensión efectiva y la desorción de gas y se utiliza para predecir una aplicación de extracción de gas en campo. Según los resultados del modelo numérico, en la zona de fallo plástico de la veta de carbón, la permeabilidad aumenta, el módulo elástico disminuye y el gas migra más rápidamente. En la zona de humectación del agua, el agua libre ocupa el espacio de la fractura, lo que bloquea el canal de migración del gas. El efecto global de la inyección de agua en la extracción de gas depende del impacto que desempeñe un papel dominante. El modelo de drenaje de gas establecido se valida con datos de campo y puede reflejar el patrón de daños en la perforación y el drenaje de gas bajo la inyección de agua.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:inyección de agua en el filón, resultados experimentales, filón de carbón, agua libre, inyección de agua, espacio de fractura, cambio de propiedades mecánicas, zona de carbón, efectos del carbón, serie de experimentos
• Keywords:seam water injection, experimental results, coal seam, free water, water injection, fracture space, mechanical property change, zone of coal, effects of coal, series of experiment