基于X形真实裂隙通道的煤层瓦斯渗流模拟

作者：苏政睿,韦善阳

摘要：使用常规X射线或CT扫描进行图像处理,研究裂隙结构时,主裂隙不易提取,其特征不明显,不能直接反映主裂隙构造与流体速度关系。运用高清相机拍摄井下煤壁X形真实裂隙进行数字化处理,并运用AutoCAD软件提取裂隙特征,将图片矢量化导入Comsol Mutiphysics仿真模拟软件进行计算,模拟得到瓦斯分布压力场和渗流速度场云图。结果表明:含X形裂隙煤样中,瓦斯自入口开始,渗流压力从左至右递减,裂隙通道内瓦斯压力均匀分布,是一段压力缓冲区;非裂隙区渗流速度场分布不均匀,X形裂隙支流处较汇流处瓦斯渗流更为活跃,瓦斯的流向和裂隙走向的夹角对渗流速度有明显的影响,瓦斯自下边界流入时的最大渗流速度是自左边界流入的29.5倍;裂隙通道内的渗流速度与裂隙的尺度成单调递减对数函数关系,裂缝尺度越大,达西渗流速度越低,当裂隙尺度为0.68-1.23 mm时对渗流速度影响最明显。研究成果可直观地了解煤裂隙内瓦斯渗流特征。

发文机构：贵州大学矿业学院 贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室

关键词：X形裂隙瓦斯渗流数值模拟数字图像识别裂隙通道X shape crackgas seepagenumerical simulationdigital image recognitionslit channel

分类号： TD163[矿业工程—矿山地质测量]