考虑渗流-扩散的煤层瓦斯流动修正模型
魏建平
王洪磊
王登科
姚邦华
1.河南理工大学安全科学与工程学院河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540002.河南理工大学安全科学与工程学院河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540003.河南理工大学安全科学与工程学院河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540004.河南理工大学安全科学与工程学院河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454000
摘要：为研究煤层瓦斯流动规律,在考虑了不同扩散机制和滑移边界的前提下,建立了考虑渗流-扩散效应的煤层瓦斯流动新模型,分析了同一气体压力条件下扩散质量通量占总质量通量比重、视渗透率和达西渗透率的比值随Knudsen数(Kn)的变化关系.结果表明:新模型在描述煤层瓦斯流动规律方面更为合理准确;当Kn＞20.000时,瓦斯在煤层中的流动属于自由分子流,流动规律符合扩散定律;当0.020＜Kn≤20.000时,煤层瓦斯流动需同时考虑扩散项和渗流项,煤层瓦斯流动属于过渡流;当0.002＜Kn≤0.020时,煤层瓦斯流动属于黏性连续流,流动规律满足带滑移边界的达西方程;当Kn≤0.002时,煤层瓦斯流动满足达西方程.
关键词：煤层瓦斯瓦斯扩散瓦斯渗流Knudsen数流动机制
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(51574112)国家自然科学基金(51304072)河南省科技创新杰出青年项目(164100510013)教育部科学技术研究项目(213022A)河南省基础与前沿技术研究计划(142300413233)
论文发表日期：2016-01-01
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）
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