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[摘 要]伴隨着着我国社会经济的迅速发展，煤层瓦斯流动相关方面的研究也发展起来了，煤层瓦斯流动理论模拟研究也逐步深入。本文就煤层瓦斯流动理论概况进行了分析阐述，对煤层瓦斯流动理论研究现状以及其研究的重要性进行了阐述，煤层瓦斯流动理论模拟中的线性瓦斯流动理论模拟研究、瓦斯扩散理论模拟研究以及非线性瓦斯流动理论模拟研究进行了介绍。最后，对煤层瓦斯流动理论在研究矿井涌风制度对瓦斯涌出的影响、研究处理煤层瓦斯的方案以及预测矿井瓦斯等方面的具体应用进行了分析。
[关键词]煤层瓦斯流动理论；模拟研究；应用分析
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0233-01
前言：煤层瓦斯流动理论模拟研究是一项相对比较复杂的研究，但是在理论应用方面具有重要意义。在具体的研究过程涉及多个领域，在具体的应用上来看，应用范围也比较广，针对煤层瓦斯开采活动具有重要的指导意义。就目前的情况来看，针对煤层瓦斯流动理论模拟相关研究的深度还有待于进一步加强，还需要从多个角度对这项理论进行不同层面的研究、解读。希望通过本文的介绍能够给煤层瓦斯流动理论模拟研究带来一些启示，并促进这项研究的进一步深入发展。
1.煤层瓦斯流动理论概况分析
1.1煤层瓦斯流动理论研究现状分析
煤层瓦斯渗流理论是专门研究煤层内瓦斯压力分布及瓦斯流动变化规律的理论，但至今尚未形成一门独立而完善的学科体系。就煤层瓦斯流动理论出现的时间来看，相关理论研究出现的时间已经有两百多年的历史，主要是从西方国家开始研究的，在这项研究上，我国是后来者，但是研究发展迅速，成果也比较明显。就目前来看，煤层瓦斯流动理论并不具有统一性，不同研究结果之间具有相关性，但并不具有一致性，研究成果也是经过不同专业研究人士的整理归纳得来。煤层瓦斯渗流力学自创立至今深受采矿界和力学界的关注，呈现出应用范围越来越广，理论上不断深化，研究手段日趋现代化的特点。总结目前煤层瓦斯流动理论研究的相关情况来看，在这项研究的道路上还需要走得更远。
1.2 煤层瓦斯流动理论研究重要性分析
煤炭资源是世界上主要的能源之一，尤其我国处于发展中国家的状态，要促进我国社会经济的进一步发展和进一步，就离不开煤炭资源。在煤层中含有丰富的瓦斯资源，相对来说，瓦斯是一种比较清洁的，有利于保护环境的资源，使用瓦斯能源有利于改善环境条件。因此，瓦斯能源的利用对于我国经济的发展有着重要的促进作用，但是瓦斯本身在也存在一定的危险性，一旦没有进行良好的开采活动，就很容易引发严重的安全事故。因此，通过煤层瓦斯流动理论的研究，可以有效研究瓦斯的动向，根据瓦斯流动的特性在进行开采活动，避免出现安全事故。不仅仅是在安全问题方面，煤层瓦斯流动理论的研究也能够促进煤层瓦斯的开采活动，提高瓦斯开采的速度和质量，进一步促进经济效益的有效提高[1]。
2.煤层瓦斯流动理论模拟研究
2.1 线性瓦斯流动理论模拟研究
线性瓦斯流动理论认为，煤层内瓦斯运移基本符合线性渗透定律一达西定律（Dracy，slaw）。就出现的时间来看，这项理论出现的时间相对来说比较早，与渗透力学的产生、应用和发展息息相关。通过线性瓦斯流动理论模拟研究可以发现瓦斯的流动规律，也就是达西定律，虽然谈不上完全符合，但是就大致的情况来看是比较符合的。这种理论也是最早传播到我国的有关煤层瓦斯流动理论研究的相关内容，我国后期的相关理论研究大部分都是建立在这一理论基础之上的。通过这项理论模拟研究，大致上能够研究出煤层瓦斯的流动规律，也为其他理论的产生和发展奠定了基础。
2.2 瓦斯扩散理论模拟研究
瓦斯扩散理论模拟研究的结果是瓦斯运行的规律是以一种扩散的形式进行的，瓦斯的运动轨迹就是扩散的过程。由于多孔特性及其大分子结构，煤是一种良好的吸附剂，当瓦斯气体分子被强烈地吸附于煤的固体表面时，就产生表面扩散。并且表面扩散是瓦斯扩散类型中所占比重大的一种扩散形式。但是根据具体扩散方向以及类型的不同可以分为除了表面扩散以外的菲克型扩散、过渡型扩散、以及晶体扩散。不同的扩散类型的不同之处体现在扩散规律上，由于扩散情况的不同瓦斯内部压力大小的不同，浓度大小的不同，以及煤层表面的吸附度的不同而有所不同。因此，扩散理论的应用需要根据多因素、多方面的考虑才能够实现，主要用于研究煤层瓦斯涌出量。
2.3 非线性瓦斯流动理论模拟研究
国内外许多学者对线性渗流定律是否完全适合于多孔介质中气体渗流问题己作出大量的考察和研究，许多学者认为达西定律有所偏离。达西定律在一定程度测验结果与真实情况存在一定的误差，出现误差的原因具有多样性。在这种情况之下，科学家们又进行了新一轮的研究，研究发现幂定律规律与瓦斯流动规律的吻合度更高一些，因此，这项规律的适用度也更高一些。但是这项理论由于出现的时间比较短，但是已经实施了大量的实验过程来证明，在这个过程中也进行大量的模拟研究实验。在未来，这项理论研究将是研究的重点方向，更能够准确有效把握煤层瓦斯流动规律。
3.煤层瓦斯流动理论应用分析
3.1 矿井涌风制度对瓦斯涌出的影响
巷道空间中大气压力为1大气压，煤层原始瓦斯压力大多在10大气压以上，瓦斯涌出量决定于（P20--P21），因此稳定的大气压力与瓦斯涌出量无关，变动的大气压力则对瓦斯涌出有很大关系。因此可以通过变动大气压的测定值来对总体的瓦斯涌出量做出推测、预算。与此同时，还有其他因素也会对瓦斯涌出情况造成一定的影响，比如内部瓦斯的浓度以及风速情况也会对其涌出量造成影响。瓦斯浓度的影响可根据煤层瓦斯流动理论研究中的相关规律进行推算，从而推断出一个瓦斯涌出量的合理值[2]。
3.2 研究处理煤层瓦斯的方案
抽放瓦斯过程中需要多多个因素进行考量，综合考虑各种情况进行综合判断，其中煤层瓦斯的流動情况是一个重要的参考因素，需要根据前期测试的值来进行试验才能能够得到处理瓦斯煤层的具体方案。研究钻孔抽放瓦斯问题，在抽瓦斯时，F0值一般为103到105，所以按径向流量方程式得知钻孔瓦斯涌出量Qc与P20成正比，与成γ正比，与a0·10成正比，与rl0·20成正比，与M成正比，这一结论与生产实践相待。在计算的过程中，要注重计算结果的精确程度，正式投入实施之前，必须对结算结果进行验证。
3.3 预测矿井瓦斯等极
若根据煤面瓦斯涌出规律q=c的关系和掘进速度、巷道长度、煤层厚度、瓦斯涌出量，可按方程式（24），计算出煤层瓦斯涌出特性系数C值，C值反映了瓦斯压力、透气系数、含量系数以及矿山压力的影响。通过这些参数的计算，可以计算出矿井瓦斯的等级，从而为煤层瓦斯流动情况提供重要的参考。这些计算需要以瓦斯涌出量为基础，而瓦斯涌出量的计算适宜煤层瓦斯流动理论研究结果为参考的。因此，煤层瓦斯流动理论模拟研究是实现整个计算、推测过程的基础，为正式开采活动提供重要的指导性作用。
4.结语
综上所述，煤层瓦斯流动理论模拟研究具有重要意义，能够给实践操作带来一定的指导作用，可以对开采过程中容易发生的安全进行有效预防，从而实现对相关工作人员人身安全的保障。就目前的情况来看，这项研究已经比较成熟了，但是仍然需要更加深入的研究分析。
参考文献
[1] 王宏图，杜云贵，鲜学福，等.地电场对煤中瓦斯渗流特性的影响[J].重庆大学学报（自然科学版），2016，第23卷增刊（11）：122-124.
[关键词]煤层瓦斯流动理论；模拟研究；应用分析
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0233-01
前言：煤层瓦斯流动理论模拟研究是一项相对比较复杂的研究，但是在理论应用方面具有重要意义。在具体的研究过程涉及多个领域，在具体的应用上来看，应用范围也比较广，针对煤层瓦斯开采活动具有重要的指导意义。就目前的情况来看，针对煤层瓦斯流动理论模拟相关研究的深度还有待于进一步加强，还需要从多个角度对这项理论进行不同层面的研究、解读。希望通过本文的介绍能够给煤层瓦斯流动理论模拟研究带来一些启示，并促进这项研究的进一步深入发展。
1.煤层瓦斯流动理论概况分析
1.1煤层瓦斯流动理论研究现状分析
煤层瓦斯渗流理论是专门研究煤层内瓦斯压力分布及瓦斯流动变化规律的理论，但至今尚未形成一门独立而完善的学科体系。就煤层瓦斯流动理论出现的时间来看，相关理论研究出现的时间已经有两百多年的历史，主要是从西方国家开始研究的，在这项研究上，我国是后来者，但是研究发展迅速，成果也比较明显。就目前来看，煤层瓦斯流动理论并不具有统一性，不同研究结果之间具有相关性，但并不具有一致性，研究成果也是经过不同专业研究人士的整理归纳得来。煤层瓦斯渗流力学自创立至今深受采矿界和力学界的关注，呈现出应用范围越来越广，理论上不断深化，研究手段日趋现代化的特点。总结目前煤层瓦斯流动理论研究的相关情况来看，在这项研究的道路上还需要走得更远。
1.2 煤层瓦斯流动理论研究重要性分析
煤炭资源是世界上主要的能源之一，尤其我国处于发展中国家的状态，要促进我国社会经济的进一步发展和进一步，就离不开煤炭资源。在煤层中含有丰富的瓦斯资源，相对来说，瓦斯是一种比较清洁的，有利于保护环境的资源，使用瓦斯能源有利于改善环境条件。因此，瓦斯能源的利用对于我国经济的发展有着重要的促进作用，但是瓦斯本身在也存在一定的危险性，一旦没有进行良好的开采活动，就很容易引发严重的安全事故。因此，通过煤层瓦斯流动理论的研究，可以有效研究瓦斯的动向，根据瓦斯流动的特性在进行开采活动，避免出现安全事故。不仅仅是在安全问题方面，煤层瓦斯流动理论的研究也能够促进煤层瓦斯的开采活动，提高瓦斯开采的速度和质量，进一步促进经济效益的有效提高[1]。
2.煤层瓦斯流动理论模拟研究
2.1 线性瓦斯流动理论模拟研究
线性瓦斯流动理论认为，煤层内瓦斯运移基本符合线性渗透定律一达西定律（Dracy，slaw）。就出现的时间来看，这项理论出现的时间相对来说比较早，与渗透力学的产生、应用和发展息息相关。通过线性瓦斯流动理论模拟研究可以发现瓦斯的流动规律，也就是达西定律，虽然谈不上完全符合，但是就大致的情况来看是比较符合的。这种理论也是最早传播到我国的有关煤层瓦斯流动理论研究的相关内容，我国后期的相关理论研究大部分都是建立在这一理论基础之上的。通过这项理论模拟研究，大致上能够研究出煤层瓦斯的流动规律，也为其他理论的产生和发展奠定了基础。
2.2 瓦斯扩散理论模拟研究
瓦斯扩散理论模拟研究的结果是瓦斯运行的规律是以一种扩散的形式进行的，瓦斯的运动轨迹就是扩散的过程。由于多孔特性及其大分子结构，煤是一种良好的吸附剂，当瓦斯气体分子被强烈地吸附于煤的固体表面时，就产生表面扩散。并且表面扩散是瓦斯扩散类型中所占比重大的一种扩散形式。但是根据具体扩散方向以及类型的不同可以分为除了表面扩散以外的菲克型扩散、过渡型扩散、以及晶体扩散。不同的扩散类型的不同之处体现在扩散规律上，由于扩散情况的不同瓦斯内部压力大小的不同，浓度大小的不同，以及煤层表面的吸附度的不同而有所不同。因此，扩散理论的应用需要根据多因素、多方面的考虑才能够实现，主要用于研究煤层瓦斯涌出量。
2.3 非线性瓦斯流动理论模拟研究
国内外许多学者对线性渗流定律是否完全适合于多孔介质中气体渗流问题己作出大量的考察和研究，许多学者认为达西定律有所偏离。达西定律在一定程度测验结果与真实情况存在一定的误差，出现误差的原因具有多样性。在这种情况之下，科学家们又进行了新一轮的研究，研究发现幂定律规律与瓦斯流动规律的吻合度更高一些，因此，这项规律的适用度也更高一些。但是这项理论由于出现的时间比较短，但是已经实施了大量的实验过程来证明，在这个过程中也进行大量的模拟研究实验。在未来，这项理论研究将是研究的重点方向，更能够准确有效把握煤层瓦斯流动规律。
3.煤层瓦斯流动理论应用分析
3.1 矿井涌风制度对瓦斯涌出的影响
巷道空间中大气压力为1大气压，煤层原始瓦斯压力大多在10大气压以上，瓦斯涌出量决定于（P20--P21），因此稳定的大气压力与瓦斯涌出量无关，变动的大气压力则对瓦斯涌出有很大关系。因此可以通过变动大气压的测定值来对总体的瓦斯涌出量做出推测、预算。与此同时，还有其他因素也会对瓦斯涌出情况造成一定的影响，比如内部瓦斯的浓度以及风速情况也会对其涌出量造成影响。瓦斯浓度的影响可根据煤层瓦斯流动理论研究中的相关规律进行推算，从而推断出一个瓦斯涌出量的合理值[2]。
3.2 研究处理煤层瓦斯的方案
抽放瓦斯过程中需要多多个因素进行考量，综合考虑各种情况进行综合判断，其中煤层瓦斯的流動情况是一个重要的参考因素，需要根据前期测试的值来进行试验才能能够得到处理瓦斯煤层的具体方案。研究钻孔抽放瓦斯问题，在抽瓦斯时，F0值一般为103到105，所以按径向流量方程式得知钻孔瓦斯涌出量Qc与P20成正比，与成γ正比，与a0·10成正比，与rl0·20成正比，与M成正比，这一结论与生产实践相待。在计算的过程中，要注重计算结果的精确程度，正式投入实施之前，必须对结算结果进行验证。
3.3 预测矿井瓦斯等极
若根据煤面瓦斯涌出规律q=c的关系和掘进速度、巷道长度、煤层厚度、瓦斯涌出量，可按方程式（24），计算出煤层瓦斯涌出特性系数C值，C值反映了瓦斯压力、透气系数、含量系数以及矿山压力的影响。通过这些参数的计算，可以计算出矿井瓦斯的等级，从而为煤层瓦斯流动情况提供重要的参考。这些计算需要以瓦斯涌出量为基础，而瓦斯涌出量的计算适宜煤层瓦斯流动理论研究结果为参考的。因此，煤层瓦斯流动理论模拟研究是实现整个计算、推测过程的基础，为正式开采活动提供重要的指导性作用。
4.结语
综上所述，煤层瓦斯流动理论模拟研究具有重要意义，能够给实践操作带来一定的指导作用，可以对开采过程中容易发生的安全进行有效预防，从而实现对相关工作人员人身安全的保障。就目前的情况来看，这项研究已经比较成熟了，但是仍然需要更加深入的研究分析。
参考文献
[1] 王宏图，杜云贵，鲜学福，等.地电场对煤中瓦斯渗流特性的影响[J].重庆大学学报（自然科学版），2016，第23卷增刊（11）：122-124.