压力和粒径影响下原生煤和构造煤非稳态扩散特性研究
卢守青1
檀鲁锐2
秦玉金1
撒占友1
刘杰1
张永亮1
1.青岛理工大学 机械与汽车工程学院,山东 青岛 266520;青岛理工大学 山东省重点行业领域事故防范技术研究中心(冶金有色行业领域),山东 青岛 2665202.青岛理工大学 机械与汽车工程学院,山东 青岛 266520
摘要：为了深入研究煤中瓦斯解吸扩散特性,通过开展不同瓦斯压力(0.8、1.3、2.4、3.3 MPa)和不同粒径(0.074～0.250、0.250～0.500、0.500～1.000、1.000～3.000 mm)的原生煤和构造煤的瓦斯解吸扩散试验,探讨了压力和粒径对原生煤和构造煤中瓦斯解吸量和瓦斯解吸速率的影响,建立了瓦斯非稳态扩散模型,分析了煤样的非稳态扩散特性.研究结果表明:原生煤和构造煤的瓦斯解吸量均随压力增加而增加,原生煤的瓦斯解吸量随压力增大的增长幅度比构造煤更大,导致两者的总瓦斯解吸量差距随压力增大而缩小;原生煤和构造煤瓦斯解吸量均随粒径减小而增加,粒径的减小仅会改变原生煤瓦斯解吸量的增长趋势,而不改变构造煤瓦斯解吸量的增长趋势;压力的增大对原生煤和构造煤瓦斯解吸速率变化幅度影响较小;而粒径的减小使原生煤的瓦斯解吸速率变化趋势由先快后慢变为快速减小,而不会使构造煤的瓦斯解吸速率变化趋势发生改变;构造煤瓦斯扩散系数的非稳态扩散特性随着压力的增加变化更为明显,而原生煤瓦斯扩散特性变化不大;粒径的减小可以使原生煤瓦斯解吸扩散特性从稳态向非稳态转变,而粒径的减小导致构造煤瓦斯解吸扩散非稳态特性更为明显,但是不改变非稳态扩散的本质.
关键词：非稳态扩散瓦斯解吸构造煤解吸压力煤样粒径
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(51804176)国家自然科学基金(52374209)国家自然科学基金(52474235)山东省自然科学基金资助项目(ZR2023ME031)山东省自然科学基金资助项目(ZR2023ME012)山东省自然科学基金资助项目(ZR2024ME025)中国博士后科学基金资助项目(2019M652346)
论文发表日期：2025-05-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 9-19 )
英文信息