瓦斯壓力對瓦斯在煤中擴(kuò)散影響的實(shí)驗(yàn)研究

摘要：為了研究瓦斯壓力對瓦斯在不同變質(zhì)程度煤中擴(kuò)散的影響,采集了我國典型礦區(qū)的煤樣,采用低溫氮吸附法和壓汞法對煤樣進(jìn)行了孔隙特征分析,開展了不同壓力下煤粒瓦斯吸附-解吸擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),分別采用單孔擴(kuò)散模型和雙孔擴(kuò)散模型對擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合.結(jié)果表明,雙孔擴(kuò)散模型比單孔擴(kuò)散模型能更準(zhǔn)確地描述煤粒瓦斯吸附-解吸擴(kuò)散全過程.基于雙孔擴(kuò)散模型反演計(jì)算大孔和微孔有效擴(kuò)散系數(shù)Dae,Die,分析認(rèn)為:二次多項(xiàng)式函數(shù)能很好地描述Dae與壓力的關(guān)系,在吸附過程中,當(dāng)瓦斯壓力小于某一臨界壓力時(shí),Dae隨著壓力的增大而減小,當(dāng)瓦斯壓力大于某一臨界壓力時(shí),Dae隨著壓力的增大而增大;在解吸過程中,當(dāng)瓦斯壓力大于某一臨界壓力值時(shí),Dae隨著壓力的減小而減小,當(dāng)瓦斯壓力小于某一臨界壓力值時(shí),Dae隨著壓力的減小而增大;大孔有效擴(kuò)散系數(shù)均值Dae越大,臨界瓦斯壓力值就越大.而微孔有效擴(kuò)散系數(shù)Die與壓力則較好地符合一元線性關(guān)系:在吸附過程中Die隨著壓力的增大而增大,在解吸過程中Die隨著壓力的減小而減小.各煤樣在吸附-解吸過程中的擴(kuò)散特征參數(shù)β基本保持不變.