3D-finite element model for hydrodynamic action on a multilayer coal seam with fluidization zone

Authors

  • Nasedkina A.A. Rostov State University, Rostov-on-Don, Российская Федерация
  • Trufanov V.N. Rostov State University, Rostov-on-Don, Российская Федерация

UDC

517.958:622.831.325.3

Abstract

The paper suggests a mathematical model for the process of hydrodynamic action on a multi-layer coal seam with fluidization zone for methane extraction. Degasification of fluidization zones in coal seams is extremely important because of abnormally increased methane concentration in these zones. The model is formulated as a three-dimensional problem of transient fluid filtration in porous medium with nonlinear fluid pressure dependences for the filtration coefficients for coal and fluidization zone. A filtration-temperature analogy permits to solve the initial boundary-value problem obtained as a problem of thermal conductivity. Finite element approximation of the problem is presented. The computations are carried out using finite element method with the help of thermal analysis module of ANSYS finite element package. The results of the computations enable to determine the size of degassing zone for the coal seam and fluidization zone.

Author Infos

Anna A. Nasedkina

аспирант, младший научный сотрудник НИИ механики и прикладной математики Ростовского государственного университета

Vyacheslav N. Trufanov

д-р геол.-минерал. наук, профессор, зав. кафедрой месторождений полезных ископаемых геолого-географического факультета Ростовского государственного университета

References

  1. Труфанов В.Н., Гамов М.И., Рылов В.Г., Майский Ю.Г., Труфанов А.В. Углеводородная флюидизация ископаемых углей Восточного Донбасса. Ростов-н/Д: Изд-во РГУ, 2004. 272 с.
  2. Сластунов С.В., Каркашадзе Г.Г., Коликов К.С. Аналитическая модель гидравлического расчленения угольного пласта // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2001. №6. С. 31-37.
  3. Наседкина А.А. Моделирование гидродинамического воздействия на многослойный угольный пласт с целью десорбции содержащегося в нем метана // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2004. Приложение. Мат. моделирование, вычислительная механика и геофизика: Материалы II Школы-семинара Краснодар, 2003. С. 133-134.
  4. Наседкин А.В., Наседкина А.А., Труфанов В.Н. Численное и экспериментальное исследование гидродинамического воздействия на многослойный угольный пласт Краснодонецкого месторождения // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках. Матер. XIV Междунар. научной школы. Алушта. 2004. Симферополь: Таврич. нац. ун-т, 2004. С. 103-105.

Downloads

Issue

2006. No. 3

Section

Mechanics

Pages

14-22

Submitted

2006-04-06

Published

2006-09-25

How to Cite

Nasedkina A.A., Trufanov V.N. 3D-finite element model for hydrodynamic action on a multilayer coal seam with fluidization zone. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2006, no. 3, pp. 14-22. (In Russian)

Copyright (c) 2006 Nasedkina A.A., Trufanov V.N.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.