含裂隙煤体瓦斯渗流规律的LBM数值模拟

田智威^1,2，谭云亮¹，刘兆霞¹

1. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地2. 中国地质大学(武汉)资源学院

摘 要：通过模拟外力驱动渗流以及部分填充多孔介质的剪切渗流,验证了广义LBM模型可以对含有裂隙的煤体内瓦斯渗流规律进行模拟研究;裂隙内的流速明显高于在煤基质内的流速,定量研究了渗流速度和流量随着裂隙宽度增加的变化规律;而在裂隙宽度相等的条件下,煤体渗透率越低则流速和流量的提高越显著;与顺流向的裂隙相比,垂直流向裂隙的存在对提高渗流速度及流量的影响相对较为有限。模拟结果表明:裂隙的存在,尤其是在渗透性较差的煤层中,对提高瓦斯抽放的效果更为明显;而对于不同方向的裂隙,则应该重点关注与瓦斯流动方向相同或大体相同的裂隙分布。

关键词：格子Boltzmann方法(LBM);裂隙煤体;瓦斯渗流;