對時間比較短(一般在十幾小時至幾天)的中、高壓力注水

可以忽略達(dá)‘過程。但是，對于注水時間長達(dá)十幾天至幾十

天的低壓注水必www.zzhyzg.com  碎石機(jī)須加以考慮。所以，吸附作用是進(jìn)一步改變

煤體物理力學(xué)性質(zhì)的又一個重要過程、是對注水效果影響較

大的過程。強(qiáng)大的毛細(xì)作用力也是擴(kuò)充和壓裂閉合裂除的主

要作用因素之一。

    煤層壓力注水的全部過程一方面是擴(kuò)充滲透通道空間及

其廣度，形成輸水和貯水空間，把水輸送到媒體內(nèi)各處*另

一方面靠媒體細(xì)微孔隙的毛細(xì)作用逐漸吸附這些水分，構(gòu)成

補(bǔ)給——濕潤吸附的過程。顯然貯水過程是壓力注水的主要

物理過程。www.hyzgsy.com  制砂機(jī) 砂石生產(chǎn)線

煤層注水濕潤狀態(tài)的

數(shù)值模擬分析

    煤層濕潤狀態(tài)是衡量注水效果的關(guān)鍵指標(biāo)，是調(diào)整注水

工藝參數(shù)的重要依據(jù)。目前，研究煤層注水濕潤分布狀態(tài)一

種是采用工作面取樣測定www.zzhuaye.com    選礦設(shè)備水分增值的分析方法；另一種是用

計算機(jī)數(shù)值模擬分析方法，在這一節(jié)我們介紹用計算機(jī)數(shù)值

模擬分析方法描述煤層壓力注水的濕潤分布狀態(tài)。

    煤層是一種極為發(fā)育的裂隙——孔隙的多孔介質(zhì)。向煤

層壓力注水時，水在孔隙中即有壓力層水流滲透運動，又有

毛細(xì)運動和擴(kuò)散運動，三種運動起主導(dǎo)作用的是壓力水滲流

運動。其注水煤層的濕潤過程是由，干燥到進(jìn)水濕潤的過程，是

非飽和——飽和的滲www.zzhtzgjx.com   碎石機(jī) 破碎機(jī)流過程。實驗研究表明，無論是飽和域，

還是非飽和域，水的流動均要滿足質(zhì)量和能量守侶原理，其

滲流過程符合達(dá)西定律。為便于描述注水過程和處理邊界條

件，特飽和域躬L飽和域統(tǒng)籌考慮，建立統(tǒng)一的飽和一非

飽和流動的連續(xù)方程。

    為建立滿足上述注水過程的數(shù)學(xué)模型，假設(shè)；

    1)煤體是一種由www.zzhyzg.cn   制砂機(jī)發(fā)育裂隙孔隙構(gòu)成的多孔介質(zhì)，宏觀上

是均質(zhì)的，水在煤體中的流動基本符合達(dá)西定律。

    2)煤體滲透能力是各向異性的，滲透主方向一般分別垂

直和平行于煤層層面。

    3)鉆孔長度遠(yuǎn)大于沿徑向滲透范圍，忽略水沿鉆孔長度

方向的分速度，在垂直于鉆孔的各截面上煤體滲透特征和滲

流規(guī)律是等效的。

    4)忽賂水的重力影響和煤層傾角對汁水滲流的影響。

    5)在注水過程中，水本身是不可壓縮的，險必要的分析

中涉及的密度存在變www.hnhuaye.cn   壓球機(jī)化外，水的密度作恒定不變的常數(shù)。

    根據(jù)上述假設(shè)，沿鉆孔取單位長度段作研究對象，可將

其近似為二維對稱性問題，則非飽和——飽和二維非穩(wěn)定流

的連續(xù)方程為：

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