基于LBM方法的瓦斯顺层抽放数值模拟分析

张继华¹，张开智^1,2，宋广朋³，王昌琪¹

1. 毕节学院资源与安全工程学院2. 山东科技大学灾害预测与控制重点实验室3. 山东能源临沂矿业集团有限责任公司

摘 要：根据格子玻尔兹曼(LBM)计算技术以及相应渗流理论,对顺层抽放条件下,裂隙煤体内瓦斯流动这一渗流问题进行了数值模拟研究,并对瓦斯压力在空间上的分布规律进行了深入的研究。以流场内瓦斯压力分布及瓦斯平均压力作为评价抽放效率的依据。结果表明,瓦斯压力分布、抽放效率与抽放孔长度、抽放孔间距、抽放负压、抽放时间步长有关。而且,抽放孔长度、抽放孔间距对瓦斯压力的分布影响较大,这与已有的理论分析和实测的结果相吻合。在预抽工作面进行了工业试验,通过改变抽放负压,检验了实际的抽放效果。研究结果表明LBM方法可为抽放条件下瓦斯在煤层中的运移规律提供新的研究途径,对瓦斯抽放有较大的指导意义。

关键词：格子波尔兹曼方法;瓦斯顺层抽放;数值模拟;压力分布;抽放效率;