基于动态扩散系数的煤粒瓦斯扩散模型_中国煤炭行业知识服务平台

基于动态扩散系数的煤粒瓦斯扩散模型

作者

张路路魏建平温志辉王登科宋大钊王洪磊
单位

河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京科技大学土木与资源工程学院
摘要

为准确地描述瓦斯在煤粒中的扩散全过程,本文根据气体在不同尺寸孔隙中的扩散特性,导出随孔隙尺寸和孔隙压力变化的动态扩散系数,并将其作为变量代入到单一孔径扩散模型中;随后根据孔隙的分形特性,将单一孔径毛细管内的扩散推广至宏观球形煤粒内的扩散,并通过煤粒解吸实验和压汞实验对模型进行验证.结果表明:无论是在扩散前期还是后期,所建立模型的计算结果,都能与实验数据吻合.新模型将扩散系数视为与气体流态相关的变量,与经典单孔隙扩散模型和双孔隙模型相比有较大的优势,且涵盖了经典单孔隙扩散模型、双孔隙模型以及三孔隙模型,并将其推广到多孔隙模型.
关键词

煤粒瓦斯扩散动态扩散系数流态分形特征