封闭空间内煤粒瓦斯解吸实验与数值模拟

摘要：

为研究瓦斯在煤粒中流动的基本规律,设计了封闭空间内的煤粒瓦斯解吸实验,分别以菲克和达西定律为基础,建立了该条件下煤粒瓦斯放散的数学模型,通过有限差分的方法进行离散并编制程序进行解算,最终实验和数值模拟都得到了4种粒径的煤样在不同初始压力下累积解吸量随时间的变化关系.根据实验和模拟结果分别绘制ln[1-(Qt/Q∞)2]-t关系图进行对比,结果表明:在菲克模拟中,无论扩散参数B如何变化,其结果始终为一条直线;而达西模拟和实验结果有明显的曲线特征并且两者拟合度较高,说明在封闭空间内煤粒中的瓦斯流动更符合达西定律.结合以往研究可知,无论外部压力变化与否,瓦斯在煤粒内的流动都服从达西定律而不是菲克定律.

关键词：封闭空间、煤粒、瓦斯、菲克扩散、达西渗流、有限差分

所属期刊栏目：40

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973资助项目2011CB201202

在线出版日期：2015-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：87-92