柱状煤芯瓦斯扩散模型与扩散特征实验研究
李志强1
成墙2
刘彦伟3
段正鹏2
宋党育4
1.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;河南理工大学中原经济区煤层(页岩气)河南省协同创新中心,河南焦作454000;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,河南焦作454000;河南理工大学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4540002.河南理工大学中原经济区煤层(页岩气)河南省协同创新中心,河南焦作454000;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,河南焦作4540003.河南理工大学中原经济区煤层(页岩气)河南省协同创新中心,河南焦作454000;河南理工大学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4540004.河南理工大学中原经济区煤层(页岩气)河南省协同创新中心,河南焦作,454000
摘要：采用Φ50 mm×100 mm的标准柱状原煤样开展了不同温压下的瓦斯扩散实验,同时开展了同种煤的颗粒煤瓦斯扩散对照实验.为描述大尺度柱状煤样的瓦斯扩散过程,建立了柱状煤芯瓦斯扩散方程,导出了其扩散率解析解.实验表明:相比颗粒煤样,柱状原煤瓦斯扩散缓慢,表现为同时间下瓦斯累计扩散量和扩散率远小于颗粒煤.柱状煤芯的扩散系数远大于颗粒煤的扩散系数,是后者的11.72倍,而柱状煤的有效扩散系数远小于颗粒煤的有效扩散系数,仅为后者的1.82％.原因是柱状原煤包含了更大的孔裂隙结构,使其扩散系数较大,但因扩散路径的加长和迂曲度的增大,使其有效扩散系数较小,最终导致其具有较小的瓦斯释放能力.
关键词：柱状煤芯瓦斯煤层气扩散模型
分类号：TD712.51(矿山安全与劳动保护)
资助基金：煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室开放基金(2011DA105287-KF201313)国家自然科学基金(51004041)国家自然科学基金(51374095)国家自然科学基金(41172141)创新团队发展计划(PCSIRT1235)
论文发表日期：2017-01-01
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）
页数：8( 1033-1040 )
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