基于动态扩散系数的煤粒瓦斯扩散模型
张路路1
魏建平2
温志辉2
王登科2
宋大钊3
王洪磊4
1.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南焦作4540002.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南焦作454000;河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540003.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,北京100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 1000834.北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083
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
分类号：TD712.51(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(51404100)国家自然科学基金(51874125)教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT_16R22)
论文发表日期：2020-01-30
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：7( 62-68 )
英文信息