微生物菌液强化煤层注水降尘的机理研究及数值模拟

为了改善采掘工作面粉尘质量浓度超标、矿井工作环境恶化等问题,通过对煤层注水、水力压裂和微生物菌液改性煤体渗透机理的研究,提出了强化煤层注水的新方法,得到了基于水力压裂和微生物菌液强化煤层注水的降尘新思路。结合多孔介质应力平衡方程和流体连续性方程,构建了煤层注水渗流过程的数学模型。采用数值模拟软件模拟了煤层注水过程中不同注水压力和注水时间条件下水在煤体内的渗流规律。结果表明,当注水压力一定时,煤层的湿润半径随注水时间的延长逐渐增加;当注水时间一定时,煤层相同位置处注水压力越大,煤层的渗透性也越大,9 MPa为最优注水压力;水力压裂后注入微生物菌液,煤层的有效润湿范围明显增大,注水降尘效果得到强化。