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《渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集》2011年
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考虑吸附变形的煤层气流固热耦合数学模型及数值模拟

张丽萍  
【摘要】:煤中煤层气大多以吸附的形式存在,大量试验表明吸附导致了煤体体积的膨胀,解吸时体积会减小。首先在考虑到煤体吸附变形的基础上给出动态渗透率方程,然后根据多孔介质弹性力学原理并考虑到吸附应变建立煤层气运移过程中煤体变形的控制方程;根据气体的质量平衡方程,气体流动的Darcy定律,以及包含气体吸附和温度效应的孔隙率与渗透率模型建立煤层气在煤体中渗流扩散的控制方程;根据多孔介质热弹力学建立煤体温度变化的热传导控制方程,从而得到煤层气流固热耦合控制方程。最后,利用COMSOL Multiphysics软件对煤层气流固热耦合控制方程进行数值模拟计算,并与未考虑吸附变形的流固热耦合模型的模拟结果进行比较分析。研究表明,吸附变形会影响煤层气孔隙压力与渗透率规律,因此在研究煤层气流固热耦合中应考虑煤吸附变形效应。
【作者单位】:中国矿业大学力建学院 中国矿业大学理学院
【分类号】:P618.13

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1 马强;;基于MATCHSTICK应变分析煤层渗透率变化[J];北京理工大学学报;2011年04期
2 王青元;杨天鸿;陈仕阔;李铁良;;高位顺层钻孔瓦斯抽放数值模拟[J];东北大学学报(自然科学版);2012年01期
3 单华生;周锋德;;伊通盆地鹿乡断陷低渗储层敏感性机理分析及分布预测[J];地球科学(中国地质大学学报);2012年04期
4 秦勇;国外煤层气成因与储层物性研究进展与分析[J];地学前缘;2005年03期
5 段利江;唐书恒;刘洪林;朱宝存;;煤储层物性对甲烷碳同位素分馏的影响[J];地质学报;2008年10期
6 许满贵;林海飞;李树刚;胡安辉;;钻孔预抽煤层瓦斯影响规律研究[J];矿业安全与环保;2010年05期
7 王宏图;江记记;王再清;胡国忠;袁志刚;;本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟[J];重庆大学学报;2011年04期
8 吕闰生;彭苏萍;徐延勇;;含瓦斯煤体渗透率与煤体结构关系的实验[J];重庆大学学报;2012年07期
9 张春会;李其廉;于永江;赵全胜;;功率超声致煤层瓦斯升温机理[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年04期
10 马强;李让;;基于应变角度分析N_2和CO_2对煤层透气性的影响[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2010年02期
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1 申建;秦勇;傅雪海;韦重韬;王宝文;杨松;赵丽娟;;沁水盆地不同煤阶煤相渗规律实验和模型研究[A];煤层气勘探开发理论与技术——2010年全国煤层气学术研讨会论文集[C];2010年
2 张强林;王媛;;岩体THM耦合分析及应用现状研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
3 李俊乾;刘大锰;姚艳斌;蔡益栋;;煤岩割理压缩系数及其影响因素实验分析[A];2013年煤层气学术研讨会论文集[C];2013年
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1 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
2 张松航;煤储层气体运移特征和CO_2-ECBM数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
3 马强;煤层气储层渗透率变化规律理论与实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 王磊;应力场和瓦斯场采动耦合效应研究[D];安徽理工大学;2010年
5 王振;煤岩瓦斯动力灾害新的分类及诱发转化条件研究[D];重庆大学;2010年
6 吴仁伦;煤层群开采瓦斯卸压抽采“三带”范围的理论研究[D];中国矿业大学;2011年
7 李伟;海石湾井田CO_2成藏演化机制及防治技术研究[D];中国矿业大学;2011年
8 吴爱军;松软煤层煤巷掘进突出危险性预测的连续流量法技术研究[D];中国矿业大学;2011年
9 张丽萍;低渗透煤层气开采的热—流—固耦合作用机理及应用研究[D];中国矿业大学;2011年
10 周军平;CH_4、CO_2、N_2及其多元气体在煤层中的吸附-运移机理研究[D];重庆大学;2010年
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3 张运增;综采面采空区瓦斯浓度分布及运移规律试验研究[D];太原理工大学;2011年
4 周少华;焦作矿区不同破坏类型煤的瓦斯吸附特性研究[D];河南理工大学;2011年
5 李焕;综放面采动裂隙椭抛带中瓦斯运移规律应用研究[D];兰州理工大学;2011年
6 覃伟;大牛地气田上古生界流体特征与天然气运移规律研究[D];成都理工大学;2011年
7 马海峰;高瓦斯煤层采动应力对采场瓦斯压力的影响研究[D];安徽理工大学;2011年
8 张丹丹;力热耦合作用下含瓦斯煤力学特性与渗流特性的实验研究[D];重庆大学;2011年
9 赵勇;煤吸附/解吸瓦斯的低频振动特性试验研究[D];西安科技大学;2011年
10 谷达圣;石门揭煤围岩体塑性区形成的特征及瓦斯抽采布孔参数的研究[D];重庆大学;2011年
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1 唐书恒,杨起,汤达祯;二元混合气体等温吸附实验结果与扩展Langmuir方程预测值的比较[J];地质科技情报;2003年02期
2 张力,何学秋,聂百胜;煤吸附瓦斯过程的研究[J];矿业安全与环保;2000年06期
3 程瑞端,陈海焱,鲜学福,王国超;温度对煤样渗透系数影响的实验研究[J];煤炭工程师;1998年01期
4 孙培德,凌志仪;三轴应力作用下煤渗透率变化规律实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年S1期
5 刘建军;非等温情况下煤层瓦斯流动规律的研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年02期
6 黄远智;王恩志;;低渗透岩石渗透率与有效围压关系的实验研究[J];清华大学学报(自然科学版);2007年03期
7 李培超,孔祥言,卢德唐;饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型[J];水动力学研究与进展(A辑);2003年04期
8 杜庆军;陈月明;李淑霞;孙君君;姜兰其;;天然气水合物注热开采数学模型[J];石油勘探与开发;2007年04期
9 崔永君,张庆玲,杨锡禄;不同煤的吸附性能及等量吸附热的变化规律[J];天然气工业;2003年04期
10 李祥春,郭勇义,吴世跃;煤吸附膨胀变形与孔隙率、渗透率关系的分析[J];太原理工大学学报;2005年03期
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2 石洁;K.Ellsworth;G.Schubert;;高粘性流体的热耦合和机械耦合的两层对流的数值模型[J];地球物理学进展;1988年04期
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2 路威;项彦勇;;单裂隙岩体渗流-传热解析解及参数敏感度分析[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
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1 康健;随机介质固热耦合数学模型与岩石热破裂数值实验[D];辽宁工程技术大学;2004年
2 李雄威;膨胀土湿热耦合性状与路堑边坡防护机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
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