對(duì)時(shí)間比較短(一般在十幾小時(shí)至幾天)的中、高壓力注水

可以忽略達(dá)‘過(guò)程。但是，對(duì)于注水時(shí)間長(zhǎng)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(gè)重要過(guò)程、是對(duì)注水效果影響較

大的過(guò)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(guò)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(rùn)吸附的過(guò)程。顯然貯水過(guò)程是壓力注水的主要

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

煤層注水濕潤(rùn)狀態(tài)的

數(shù)值模擬分析

    煤層濕潤(rùn)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(rùn)分布狀態(tài)一

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

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

模擬分析方法描述煤層壓力注水的濕潤(rùn)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(shí)，水在孔隙中即有壓力層水流滲透運(yùn)動(dòng)，又有

毛細(xì)運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，三種運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用的是壓力水滲流

運(yùn)動(dòng)。其注水煤層的濕潤(rùn)過(guò)程是由，干燥到進(jìn)水濕潤(rùn)的過(guò)程，是

非飽和——飽和的滲www.zzhtzgjx.com   碎石機(jī) 破碎機(jī)流過(guò)程。實(shí)驗(yàn)研究表明，無(wú)論是飽和域，

還是非飽和域，水的流動(dòng)均要滿足質(zhì)量和能量守侶原理，其

滲流過(guò)程符合達(dá)西定律。為便于描述注水過(guò)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(dòng)的連續(xù)方程。

    為建立滿足上述注水過(guò)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(dòng)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(zhǎng)度遠(yuǎn)大于沿徑向滲透范圍，忽略水沿鉆孔長(zhǎng)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(duì)汁水滲流的影響。

    5)在注水過(guò)程中，水本身是不可壓縮的，險(xiǎn)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(zhǎng)度段作研究對(duì)象，可將

其近似為二維對(duì)稱性問(wèn)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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