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低渗透煤层瓦斯流固耦合理论的研究的综述报告
煤层气作为一种清洁的能源资源，在近年来广受关注，并且在中国得到了快速的发展。然而，煤层气的开采还伴随着一系列的技术难题，其中瓦斯突出和瓦斯爆炸事故是煤炭行业及社会安全的重大问题之一。因此，研究低透气煤层瓦斯流固耦合理论具有重要的意义。
瓦斯作为煤层气的主要成分，通常被认为是在煤层孔隙中静止的。在开采过程中，围岩受到煤体和煤层内外流体、瓦斯压力的影响而发生变形，从而导致瓦斯的渗透和运移。煤层瓦斯流固耦合理论的研究，可以从多个方面对煤层气的开采和瓦斯防治技术提供理论支撑。
低透气煤层的瓦斯渗透特性是煤层瓦斯流固耦合理论研究的核心问题之一。主要的研究方法包括实验模拟和理论计算。实验模拟方法通过地质剖面的样本、岩心、半透明模型等试验进行研究。其中，利用薄板法进行气体渗透试验是一种广泛采用的方法。理论计算方法则通过数学模型和计算机模拟来分析煤层瓦斯流动的规律。流体力学中的渗透模型、多孔介质中的渗透模型和非线性渗透模型都被应用于煤层瓦斯流固耦合理论的研究中。
除了瓦斯渗透特性，低透气煤层的瓦斯运移规律也是煤层瓦斯流固耦合理论研究的重要问题之一。在煤层瓦斯流动中，流体、煤体和围岩之间的相互作用会影响瓦斯的运移过程。因此，瓦斯运移规律主要是通过建立流固耦合数值模型进行研究。其中，基于CFD（ComputationalFluidDynamics）和DEM（DiscreteElementMethod）的煤层瓦斯流固耦合数值模型得到了广泛的应用。
最后，对于煤层瓦斯防治技术而言，煤层瓦斯流固耦合理论的研究还提供了指导意义。例如，理论模型可用于瓦斯抽放系统的优化设计，以及瓦斯抽放效果的预测和评价。此外，煤层内的瓦斯压力和温度变化会影响瓦斯的渗透和扩散，进而影响瓦斯的运移和聚集，对此可以利用数值模拟的方法进行分析。
综上所述，低透气煤层瓦斯流固耦合理论的研究，不仅有助于深入了解煤层内瓦斯的运移规律和渗透特性，还能指导煤层气的开采和瓦斯防治技术的优化，从而实现对煤炭资源的有效开发和利用。