沿层钻孔周围瓦斯(真实气体)渗流压力方程及三维数值分析(三)

这段时间里瓦斯的一维渗流效果，可将渗流方程作

一维形式的简化，先利用迭代公式求出给定时间(掘

进以后钻孑l之前相距的时间)后的压力值，再用此压

力值作为初始条件进行三维迭代。

2．3渗流方程的数值分析

   要求解渗流方程式(10)这样一个大型线性方程

组，可采用seidel迭代法，seidel迭代法可以节省很多

存储单元。seidel迭代法收敛的充分条件：线性方程

组阻]·[Z]二[g]的系数矩阵叫I按行严格对角占优，则

seidel迭代法收敛。所谓方阵[A]二[ay]桉行严格对角占

优，要求方阵[A]中每一行不在主对角线上的所有元

素的绝对值之和小于同一行中主对角线上元素的绝

其系数矩阵按行严格对角占优，应用seidel迭代法是

收敛的。依据seidel迭代法写出式(10)的迭代公式，结

合定解条件编制源程序进行计算。

煤壁暴露的初始阶段瓦斯压力迅速下降，瓦斯内能

突然释放。这一特点与经常发生的煤与瓦斯延时突

出现象相联系。    ，

   3)生产中一般采用多排钻孔抽放瓦斯，如何确定

钻孔间距和抽放时间是一个关键问题。一般地对于

一个具体生产矿井其抽放受矿山生产和采掘接替关

系的制约，可按采掘接替关系决定抽放时间。此外尚

可根据一簇瓦斯压力分布曲线，当瓦斯压力下降趋

于零时的时间作为有效抽放时间。随着抽放时间的

增长，瓦斯压力变化并不十分显著，因此，即使加长

抽放时间也不会获得良好的抽放效果，此时加大钻

孔密度，采用高密集钻孔抽放瓦斯更为合理一些。

4认识与结论

   1)建立的瓦斯(真实气体)渗流方程描述了煤

层中瓦斯渗流规律，计算结果基本与实际情况吻

合。数值分析方法应用简便，计算速度快、精度高、

实用性强。

   2)沿层钻孔一般较长，钻孔中部瓦斯渗流可按二

维渗流场处理；煤层透气性差，钻孑L抽放以前瓦斯压

力的变化可不予考虑。对于透气性系数较低的煤层

采用快速密集钻孔抽放瓦斯比较合理实用。

   3)一般情况下煤层层理方向的透气性系数大于

垂直层理方向的透气性系数，在选择钻孔抽放方式

上尽可能用沿层钻孑L抽放，并使钻孔与煤层保持一

定夹角，一方面可提高煤层透气性，另一方面又可增

大煤层中钻孔的长度，提高钻孑L抽放率。

参考文献：

[1)周世宁，林柏泉．煤层瓦斯附存与流动理论[M)．北京：煤炭

   工业出版社，1999

[2]吴中立．矿井通风与安全[M1．徐州：中国矿业大学出版社，

   1997

[3]俞启香．矿井瓦斯防治tML徐州：中国矿业大学出版社，1993

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