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作者
段正鹏张书金李志强李国红李青松
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单位
贵州省矿山安全科学研究院有限公司 贵州省煤矿安全高效开采技术支撑与服务人才基地河南理工大学煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心
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摘要
为了考察多尺度低渗煤瓦斯吸附进扩散特性及瓦斯在粒煤多孔介质内质量浓度分布规律，以典型低渗煤为实验对象开展了微米级和毫米级共5种粒径粒煤的扩散实验，采用动扩散系数模型计算了不同条件下的初始扩散系数D0值和有效扩散系数D0e，获得了5种尺度的粒煤在0.5、3.0 MPa条件下的CH4质量浓度分布规律。研究发现：动扩散系数模型可准确描述CH4在不同尺度粒煤内的扩散规律，最大误差为3.8%；初始扩散系数D0值随粒度增大最大扩大了47.7倍，有效扩散系数D0e值随粒径增大最大减小了97%；为保证扩散实验精度，建议高压下微米级(0.18～1 mm)粒煤吸附时长应达到10 h，毫米级(1～10 mm)粒煤吸附时长应达到46 h，更大尺度粒煤应进一步延长吸附时长。
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关键词
吸附质量浓度分布动扩散模型
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基金项目(Foundation)
贵州省省级科技计划项目资助（黔科合支撑[2021]一般348;[2022]一般005;[2020]2Y056）；
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文章目录
0 引言
1 多尺度粒煤瓦斯扩散实验
1.1 实验煤样
1.2 瓦斯扩散实验装置及实验过程
(1）实验装置
(2）实验过程
2 动扩散系数模型拟合验证及扩散系数计算
2.1 动扩散系数模型拟合验证
2.2 多尺度粒煤瓦斯扩散系数计算
3 多尺度粒煤瓦斯吸附进扩散特性考察
3.1 多尺度粒煤瓦斯吸附饱和度与时间关系
3.2 瓦斯进扩散方程及瓦斯质量浓度分布规律
4 结语
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引用格式
段正鹏,张书金,李志强,李国红,李青松.基于动扩散模型多尺度粒煤瓦斯进扩散特性研究[J].煤炭技术,2022,41(11):117-121.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2022.11.027.
煤炭技术 
2022年第11期 
