孔隙气体在煤层中扩散的机理

何学秋¹，聂百胜¹

(1.中国矿业大学能源科学与工程学院,)

摘要:分析了孔隙气体在煤体中的扩散模式和微观机理，得出在煤体中存在菲克型扩散、诺森扩散、过渡型扩散、表面扩散和晶体扩散几种扩散模式，并分析了抽放时瓦斯气体在煤层中的运移过程及其在煤微孔隙中的扩散过程.根据分子运动论，从微观上讨论了压强和温度对甲烷分子平均自由程的影响规律，并解释了升高压强和温度增强甲烷气体在煤层微孔隙中扩散能力的机理.分析了前人测定的不同压力下瓦斯在煤体中的扩散系数与分子平均自由程之间的关系，表明孔隙气体在煤微孔隙中扩散的宏观参数从根本上来看是由于分子微观参数的改变引起的.

关键词:孔隙气体; 甲烷; 诺森数; 扩散机理; 分子平均自由程;

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