中国矿业大学学报

2017, v.46;No.218(05) 1033-1040

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柱状煤芯瓦斯扩散模型与扩散特征实验研究
Research on gas diffusion model and experimental diffusion characteristic of cylindrical coal

李志强;成墙;刘彦伟;段正鹏;宋党育;

摘要(Abstract):

采用Φ50mm×100mm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(KeyWords): 柱状煤芯;;瓦斯;;煤层气;;扩散;;模型

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室开放课题(2011DA105287-KF201313);; 国家自然科学基金项目(51004041,51374095,41172141);; 长江学者和创新团队发展计划项目(PCSIRT1235)

作者(Author): 李志强;成墙;刘彦伟;段正鹏;宋党育;

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