مدل سازی عددی جریان گاز در اثر گاززدایی از داخل لایه زغال سنگ

زرگ‌ترین منابع تولیدکننده متان در بخش معدنی، معادن زغال‌سنگ زیرزمینی می‌باشند. گاز متان از معادن سطحی و زیرزمینی درنتیجه فعالیت‌های معدنی و عملیات وابسته به آن نظیر فرآوری زغال، ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل تولید می‌شود و انتشار، تجمع و انفجار گاز متان، مهمترین عامل ایجاد خطر در معادن زیرزمینی زغالسنگ است. اجرای پروژه‌های کاهش انتشار گاز متان در معادن زغال باعث افزایش ضریب ایمنی معدن، افزایش تولید و درآمد بیشتر می‌گردد. امروزه سعی بر این است تا با اجرای پروژه‌های مختلف و کاهش انتشار متان در فضا، زمینه ورود این گاز به بازار و امنیت بیشتر فضای معادن فراهم شود. در این مقاله رفتار گاز متان در لایه های زغال توسط نرم افزار کامسول بررسی شد و فشار خروجی گاز متان توسط ساخت مدل سه بعدی از لایه های متخلخل زغال با نرم افزار کامسول مورد مطالعه قرار گرفت. بر طبق مدل، فشار خروج گاز متان از بلوک زغالی در معدن طبس از یک مگا پاسکال به سمت صفر با گذشت زمان و طی 15 روز برآورد می شود.

numerical modeling of gas flow due to coal gas drainage

underground coal mine is the largest sources of methane generation in the mining sector. methane is produced from underground and surface mines as well as during post-mining activities including coal processing, storage and transportation. emission, accumulation and explosion of methane gas is the most important risk factor in underground coal mines. reducing methane emission in coal mines enhances factor of safety, production and revenue. nowadays, a market is created for the gas produced by implementing various projects for reducing methane emissions. numerical methods are a very powerful tool for studying the gas flow inside a coal block. using numerical methods, it is possible to consider a number of boreholes inside the coal seam using high-precision simulations. the values ​​of methane concentration, and methane properties, coal porosity and its mechanical properties can be changed in the model, the effects of different parameters can be estimated for different types of coals. the main purpose of this study is to develop a three-dimensional model to study the gas flow in a porous coal block using multi-physics comsol software. it is inferred from the model that the methane outlet pressure emitted from the coal block in the modeled coal sample decreases over time. the gas outlet pressure from the boreholes on the first days, decreases and the amount may vary based on the porosity of the coal, the number of boreholes in the coal and the diameter and height of the boreholes. the decrease in gas pressure is more than two-borehole mode due to greater number of boreholes and therefore more suction pressure. diagrams show larger the diameter of the boreholes become, the faster the pressure drop occurs. that is to conclude that the pressure drop occurs over a shorter period of time when compared to that of shorter diameter. this method can be used for all mines and gas flow can be easily checked.