Авторы: К.Х. Ли, А.И. Фомин

Название статьи: Математическое моделирование физического состояния угольного пласта вокруг горной выработки при дегазации

Год: 2026, Номер: 2, Страницы: 124-133

Отрасль знаний: 2.8.6. Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Индекс УДК: 622.453; 622.411.33;622.831

DOI: 10.26730/1999-4125-2026-2-124-133

Аннотация: В данной статье авторами рассмотрены варианты механического и газодинамического взаимодействия дегазационной скважины с массивом угля. Моделирование фильтрации газа по пространству газонаполненного угольного месторождения у концентраторов напряжений осуществляется на феноменологических физико-механических представлениях о структуре массива. Газоносный массив рассмотрен как некая сплошная среда с равномерными или частично равномерными распределенными механическими и газодинамическими свойствами. Предложены критерии для оценки протяженности зон влияния скважины на угольный массив. Из естественного состояния системы скважина-массив выделены и изучены эффекты влияния скважины для случаев природного состояния массива без газа, газонаполненного массива до начала и в процессе его дегазации. Численное моделирование механического и газодинамического взаимодействия массива и скважины показывает зависимость зоны влияния скважины на массив от времени дегазации. При этом протяженность границы зоны влияния при дегазации массива в течение 180 суток составляет 3.6 диаметра скважины, в то время как до начала дегазации протяженность зоны влияния составляет 1.4 диаметра скважины. Проведенным научным исследованием установлено, что увеличение напряженного состояния массива у скважины из-за уменьшения поддерживающего эффекта пластового давления газа является одной из причин увеличения зоны влияния скважины на массив угля во времени. Предложенное авторами математическое моделирование физического состояния угольного пласта вокруг горной выработки при дегазации позволяет проводить оперативно многовариантные численные исследования изменяющихся во времени профилей пластового давления газа и напряжений в возмущенном конструктивными элементами газоносном угольном массиве. Вследствие разнообразия механических, газодинамических и геометрических параметров скважины и угольного массива проведенные исследования указывают на необходимость решения многопараметрической задачи о влиянии дегазационной скважины на угольнопородный массив.

Ключевые слова: моделирование угольный пласт дегазация фильтрация сорбционное давление пластовое давление напряженное состояние пьезопроводность массива

Дата получения: 17.11.2025

Дата одобрения: 15.05.2026

Дата опубликования: 29.06.2026

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ