[发明专利]多场耦合煤层气抽采模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种多场耦合煤层气抽采模拟试验方法，包括以下步骤：1、前期准备；2、瓦斯吸附；3、瓦斯抽采；4、结束一次试验；5、完成同组其他试验。本发明可在实验室内模拟现场工况的煤层气抽采，再现实际工况中煤层参数的变化情况，从而研究应力场、裂隙场、渗流场、温度场的变化，分析煤层瓦斯流动与煤岩体裂隙耦合的时空演化及分布规律。

主权项

一种多煤层联合开采过程中煤层气抽采试验方法，其特征是：包括步骤如下：1、前期准备1a）测试所用煤样的含水性，然后根据煤样质量添加一定的水制成预定含水率；将试件制成多煤层试件，并在下煤层铺设多个油压包，油压包连接至箱体左板的数据采集孔；1b）盖板安装密封试件箱，并连接好传感器接线至电脑；在试件箱中部与各Y向压杆正对处设置第二接头，各第二接头内侧与胶管接头连接，胶管接头与侧向接管连接，侧向接管上密布有多个侧向抽采孔；1c）在各第二接头的外端连接第三瓦斯流量计；将试件箱与瓦斯气源连接；将各油压包连接至其外接控制管路；2、瓦斯吸附关闭各阀门以密封箱体，启动数据采集系统，然后启动三向应力加载系统，对试件箱的各压杆施加预定的应力水平，以模拟采深；打开真空泵对煤层抽真空，以使试件箱内的压力达到1×102Pa；一个小时后打开瓦斯气瓶进行充气，充气压力为1.2MPa，充气时间为48小时；3、瓦斯抽采同时打开4个第三瓦斯流量计，检测煤层内部瓦斯压力和应力变化及各个抽采点的瓦斯流量变化，待流量稳定后，以1.44h或0.72h或0.48h或0.36h为间隔由前至后逐个排空各油压包，直至所有油压包排空为止，以模拟实际工 况中煤层开采速度；在这一过程中不间断监测上煤层和下煤层内的瓦斯压力、煤层应力和各抽采点流量的变化；这一过程中，瓦斯源压力一直稳定于与模拟采深相对应的压力；4、结束一次试验关闭瓦斯系统，停止三向加载；继续打开瓦斯抽采管路排放瓦斯，直至箱体内煤层气解吸完全，停止数据采集系统，结束实验；5、改变模拟采深或模型工作面推进速度其中的之一试验参数，而保持其他试验参数不变，重复以上步骤2‑4。