瓦斯压力对瓦斯在煤中扩散影响的实验研究

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

所属期刊栏目：48

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金项目51604153;国家重点研发计划项目2018YFB0605601;国家十三五科技重大专项项目2016ZX05045004-006

在线出版日期：2019-06-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：503-510,519