瓦斯压力对瓦斯在煤中扩散影响的实验研究
来源期刊：中国矿业大学学报2019年第3期
论文作者：杨鑫 张俊英 王公达 REN Tingxiang
文章页码：503 - 1029
关键词：瓦斯压力;双孔扩散模型;扩散速率;瓦斯扩散系数;
摘 要：为了研究瓦斯压力对瓦斯在不同变质程度煤中扩散的影响,采集了我国典型矿区的煤样,采用低温氮吸附法和压汞法对煤样进行了孔隙特征分析,开展了不同压力下煤粒瓦斯吸附-解吸扩散动力学实验,分别采用单孔扩散模型和双孔扩散模型对扩散实验结果进行拟合.结果表明,双孔扩散模型比单孔扩散模型能更准确地描述煤粒瓦斯吸附-解吸扩散全过程.基于双孔扩散模型反演计算大孔和微孔有效扩散系数Dae,Die,分析认为:二次多项式函数能很好地描述Dae与压力的关系,在吸附过程中,当瓦斯压力小于某一临界压力时,Dae随着压力的增大而减小,当瓦斯压力大于某一临界压力时,Dae随着压力的增大而增大;在解吸过程中,当瓦斯压力大于某一临界压力值时,Dae随着压力的减小而减小,当瓦斯压力小于某一临界压力值时,Dae随着压力的减小而增大;大孔有效扩散系数均值䥺Symbol`A@Dae越大,临界瓦斯压力值就越大.而微孔有效扩散系数Die与压力则较好地符合一元线性关系:在吸附过程中Die随着压力的增大而增大,在解吸过程中Die随着压力的减小而减小.各煤样在吸附-解吸过程中的扩散特征参数β基本保持不变.
杨鑫1,2,3，张俊英2,3，王公达2,3,4，REN Tingxiang4
1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院3. 煤炭资源高效开采和洁净利用国家重点实验室4. 卧龙岗大学土木采矿环境工程学院
摘 要：为了研究瓦斯压力对瓦斯在不同变质程度煤中扩散的影响,采集了我国典型矿区的煤样,采用低温氮吸附法和压汞法对煤样进行了孔隙特征分析,开展了不同压力下煤粒瓦斯吸附-解吸扩散动力学实验,分别采用单孔扩散模型和双孔扩散模型对扩散实验结果进行拟合.结果表明,双孔扩散模型比单孔扩散模型能更准确地描述煤粒瓦斯吸附-解吸扩散全过程.基于双孔扩散模型反演计算大孔和微孔有效扩散系数Dae,Die,分析认为:二次多项式函数能很好地描述Dae与压力的关系,在吸附过程中,当瓦斯压力小于某一临界压力时,Dae随着压力的增大而减小,当瓦斯压力大于某一临界压力时,Dae随着压力的增大而增大;在解吸过程中,当瓦斯压力大于某一临界压力值时,Dae随着压力的减小而减小,当瓦斯压力小于某一临界压力值时,Dae随着压力的减小而增大;大孔有效扩散系数均值䥺Symbol`A@Dae越大,临界瓦斯压力值就越大.而微孔有效扩散系数Die与压力则较好地符合一元线性关系:在吸附过程中Die随着压力的增大而增大,在解吸过程中Die随着压力的减小而减小.各煤样在吸附-解吸过程中的扩散特征参数β基本保持不变.
关键词：瓦斯压力;双孔扩散模型;扩散速率;瓦斯扩散系数;
