【摘要】：針對煤粒瓦斯擴(kuò)散的解析解法存在的問題,推導(dǎo)了單孔擴(kuò)散模型的數(shù)值解表達(dá)式,提出煤粒瓦斯擴(kuò)散的數(shù)值解法,同時(shí)對比分析了解析解與數(shù)值解結(jié)果的差異性。分析認(rèn)為:解析解法僅適用于分析定壓擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)和球形煤粒,其采用的線性吸附假設(shè)也與真實(shí)瓦斯吸附規(guī)律相違背;數(shù)值解法考慮了瓦斯吸附常數(shù)、煤體孔隙率和溫度等真實(shí)煤體參數(shù)與外界條件,因此具備一定的優(yōu)越性;在相同瓦斯擴(kuò)散系數(shù)條件下,解析解法計(jì)算的煤層瓦斯擴(kuò)散速率相較數(shù)值解較小;如果通過煤粒瓦斯擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果反算瓦斯擴(kuò)散系數(shù),傳統(tǒng)的解析解法可能會高估煤層的真實(shí)瓦斯擴(kuò)散系數(shù)。
[Abstract]:In view of the problems existing in the analytical solution of coal particle gas diffusion, the numerical solution expression of the single hole diffusion model is derived, and the numerical solution of coal particle gas diffusion is put forward, and the difference between the analytical solution and the numerical solution is compared and analyzed. It is considered that the analytical method is only suitable for the analysis of constant pressure diffusion experiments and spherical coal particles, and the linear adsorption assumption is also contrary to the true law of gas adsorption, and the gas adsorption constant is taken into account in the numerical solution. The real coal body parameters such as porosity and temperature of coal body and external conditions have certain advantages, under the condition of the same gas diffusion coefficient, the gas diffusion rate calculated by analytic method is smaller than that calculated by numerical method. If the gas diffusion coefficient is calculated back by the experimental results of coal particle gas diffusion, the real gas diffusion coefficient of coal seam may be overestimated by the traditional analytical method.
【作者單位】： 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司安全分院;煤炭科學(xué)研究總院煤炭資源高效開采和潔凈利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51604153) 北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2164057) 煤礦區(qū)煤層氣抽采利用關(guān)鍵技術(shù)與裝備重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2016ZX05045006-006)
【分類號】：TD712

【參考文獻(xiàn)】

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1 王公達(dá);REN Tingxiang;齊慶新;張健;張浪;;二氧化碳/氮?dú)怛?qū)替煤層瓦斯過程的數(shù)學(xué)模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2016年S2期

2 李志強(qiáng);劉勇;許彥鵬;宋黨育;;煤粒多尺度孔隙中瓦斯擴(kuò)散機(jī)理及動擴(kuò)散系數(shù)新模型[J];煤炭學(xué)報(bào);2016年03期

3 李志強(qiáng);王司建;劉彥偉;宋黨育;王云剛;;基于動擴(kuò)散系數(shù)新擴(kuò)散模型的構(gòu)造煤瓦斯擴(kuò)散機(jī)理[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

4 趙東;馮增朝;趙陽升;;基于吸附動力學(xué)理論分析水分對煤體吸附特性的影響[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年03期

5 聶百勝;楊濤;李祥春;李麗;盧紅奇;;煤粒瓦斯解吸擴(kuò)散規(guī)律實(shí)驗(yàn)[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

6 張飛燕;韓穎;;煤屑瓦斯擴(kuò)散規(guī)律研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年09期

7 韓穎;張飛燕;余偉凡;蔣承林;;煤屑瓦斯全程擴(kuò)散規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2011年10期

8 聶百勝,郭勇義,吳世躍,張力;煤粒瓦斯擴(kuò)散的理論模型及其解析解[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期

【共引文獻(xiàn)】

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1 李國慶;孟召平;劉金融;;煤基質(zhì)中甲烷擴(kuò)散特征及其對氣井產(chǎn)能的影響[J];地球科學(xué);2017年08期

2 王公達(dá);;煤粒瓦斯擴(kuò)散的數(shù)值解法[J];煤礦安全;2017年07期

3 溫志輝;張宏圖;魏建平;王云剛;;負(fù)壓定點(diǎn)取樣煤層瓦斯含量測定損失量推算方法[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2017年04期

4 秦躍平;王健;鄭峗;童興;劉鵬;齊藝裴;;煤粒瓦斯變壓吸附數(shù)學(xué)模型及數(shù)值解算[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年04期

5 武晉帆;王燕杰;;余吾煤業(yè)3~#煤層瓦斯解吸擴(kuò)散規(guī)律研究[J];山西煤炭;2017年01期

6 林海飛;劉靜波;嚴(yán)敏;白楊;劉寶莉;;CO_2/CH_4在煤儲層中擴(kuò)散規(guī)律的分子動力學(xué)模擬[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2017年01期

7 劉永茜;張玉貴;張浪;;煤層瓦斯運(yùn)移機(jī)制的關(guān)鍵參數(shù)表征[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2017年05期

8 張小兵;郇璇;張航;張玉貴;;不同煤體結(jié)構(gòu)煤基活性炭微觀結(jié)構(gòu)與甲烷吸附性能[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2017年01期

9 王恩營;徐軒;廉有軒;易偉欣;;片狀結(jié)構(gòu)與粒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造煤瓦斯解吸特征實(shí)驗(yàn)研究[J];河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年01期

10 胡國忠;朱怡然;李志強(qiáng);;可控源微波場促進(jìn)煤體中甲烷解吸的試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2017年04期

【二級參考文獻(xiàn)】

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1 楊宏民;王兆豐;任子陽;;煤中二元?dú)怏w競爭吸附與置換解吸的差異性及其置換規(guī)律[J];煤炭學(xué)報(bào);2015年07期

2 梁衛(wèi)國;張倍寧;韓俊杰;楊棟;;超臨界CO_2驅(qū)替煤層CH_4裝置及試驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年08期

3 石軍太;李相方;徐兵祥;杜�，�;李彥尊;溫聲明;張冬玲;;煤層氣解吸擴(kuò)散滲流模型研究進(jìn)展[J];中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2013年12期

4 秦躍平;郝永江;王亞茹;劉偉;劉鵬;;基于兩種數(shù)學(xué)模型的煤粒瓦斯放散數(shù)值解算[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

5 聶百勝;楊濤;李祥春;李麗;盧紅奇;;煤粒瓦斯解吸擴(kuò)散規(guī)律實(shí)驗(yàn)[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

6 吳迪;孫可明;;不同溫度條件下型煤吸附CH_4/CO_2混合氣的實(shí)驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年S2期

7 梁冰;于洪雯;孫維吉;石迎爽;;煤低壓吸附瓦斯變形試驗(yàn)[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年03期

8 李云波;張玉貴;張子敏;姜波;;構(gòu)造煤瓦斯解吸初期特征實(shí)驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年01期

9 秦躍平;王翠霞;王健;楊小彬;;煤粒瓦斯放散數(shù)學(xué)模型及數(shù)值解算[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年09期

10 簡星;關(guān)平;張巍;;煤中CO_2的吸附和擴(kuò)散:實(shí)驗(yàn)與建模[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2012年04期

【相似文獻(xiàn)】

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1 野田和俊 ,吳余超;礦用瓦斯自動警報(bào)器的響應(yīng)特性[J];煤礦安全;1984年09期

2 瑞語;又見瓦斯,又見瓦斯[J];百科知識;2005年01期

3 解張偉;;瓦斯到底能怎么樣造福人類?[J];黨政干部文摘;2005年10期

4 邴吉杰;淺議瓦斯管路系統(tǒng)中阻爆裝置的應(yīng)用[J];煤礦安全;2000年07期

5 李學(xué)誠;安全排放瓦斯的作法[J];煤礦安全;2001年01期

6 鄭丙建,王彥凱,王建林,付國延;調(diào)壓技術(shù)在防治瓦斯中的應(yīng)用[J];煤礦安全;2001年07期

7 尹志華;排放高濃度盲巷瓦斯造成全風(fēng)壓匯合處瓦斯逆流的原因分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2002年01期

8 李子林 ,李之軍;潘西煤礦高瓦斯區(qū)瓦斯規(guī)律及防治對策[J];山東煤炭科技;2002年05期

9 聶光國,張建國;綜合防治瓦斯 解放生產(chǎn)力[J];中國煤炭;2003年11期

10 聶光國 ,張建國;綜合防治瓦斯 解放生產(chǎn)力[J];河南科技;2003年10期

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1 王玉麟;王君杰;;低濃瓦斯綜合利用新技術(shù)研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 王紅衛(wèi);費(fèi)奇;;智能瓦斯預(yù)報(bào)系統(tǒng)[A];企業(yè)發(fā)展與系統(tǒng)工程——中國系統(tǒng)工程學(xué)會第七屆年會論文集[C];1992年

3 李瑞敬;;瓦斯逆流現(xiàn)象原因分析及防治措施[A];河北省煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)工作會議論文集[C];2006年

4 楊雙安;寧書年;張會星;姜鐵明;;三維地震勘探技術(shù)預(yù)測瓦斯的研究成果[A];第六次全國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)大會文集[C];2005年

5 吳強(qiáng);張保勇;;瓦斯水合化技術(shù)研究進(jìn)展[A];第七次煤炭科學(xué)技術(shù)大會文集（下冊）[C];2011年

6 李長庚;;淮南礦區(qū)瓦斯?jié)饪s技術(shù)應(yīng)用及市場前景分析[A];2010年安徽省科協(xié)年會——煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展專題研討會論文集[C];2010年

7 郭江濤;;風(fēng)電瓦斯閉鎖功能設(shè)計(jì)與現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)[A];第五屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2010年

8 祿利剛;郭暢;程龍彪;;節(jié)能減排視角下我國瓦斯的抽采和綜合利用[A];全國煤礦井下安全避險(xiǎn)及瓦斯治理技術(shù)理論與實(shí)踐[C];2011年

9 彭蘇萍;;瓦斯富集部位高分辨地震探測技術(shù)及其應(yīng)用[A];中國煤炭學(xué)會第六次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年

10 姜文忠;;采空冒落區(qū)瓦斯擴(kuò)散-通風(fēng)對流模擬研究[A];2007年全國煤礦安全學(xué)術(shù)年會會議資料匯編[C];2007年

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1 實(shí)習(xí)生 解張偉;瓦斯到底能怎么樣造福人類？[N];科技日報(bào);2005年

2 中經(jīng);把瓦斯變成拳頭產(chǎn)品[N];中國安全生產(chǎn)報(bào);2007年

3 羅虎昌;大灣礦瓦斯月發(fā)電量創(chuàng)紀(jì)錄[N];中國煤炭報(bào);2006年

4 本報(bào)記者　 陳曉軍;“西北第一瓦斯站”的尷尬[N];甘肅日報(bào);2006年

5 白增安邋郭東;救援圍繞降低瓦斯?jié)舛日归_[N];河北日報(bào);2007年

6 張沉;山西的新瓦斯時(shí)代[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2006年

7 記者 楊沛潔邋實(shí)習(xí)生 趙峰濤;瓦斯“惡魔”越來越“溫順”[N];平頂山日報(bào);2007年

8 黃強(qiáng);逢春煤礦“瓦斯自動放水器”安全效率高[N];經(jīng)理日報(bào);2007年

9 胡明軍;打通一礦治理巖溶瓦斯有新招[N];經(jīng)理日報(bào);2008年

10 張延穎;河北金牛葛泉礦新裝備筑牢瓦斯防線[N];中國礦業(yè)報(bào);2008年

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2 徐樂華;鉆孔初始瓦斯流量法預(yù)測石門揭煤突出危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 陳文勝;瓦斯水合固化過程熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

4 薛飛;無煤柱煤與瓦斯共采中抽采鉆孔采動破壞機(jī)理研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

5 倪冠華;脈動壓裂過程中瓦斯微觀動力學(xué)特性及液相滯留機(jī)制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

6 趙勇;低頻機(jī)械振動含瓦斯煤耦合場滲流特性研究[D];西安科技大學(xué);2015年

7 吳立云;“三軟”煤層瓦斯參數(shù)變化特征及突出預(yù)警模型研究[D];河南理工大學(xué);2014年

8 胡泊;壓應(yīng)力作用下煤體瓦斯解吸及滲流規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

9 李輝;煤礦負(fù)壓鉆進(jìn)管內(nèi)顆粒運(yùn)移特性研究及鉆進(jìn)設(shè)備研發(fā)[D];河南理工大學(xué);2015年

10 黃凱峰;煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯?jié)舛犬惓Ｐ盘柋孀R方法研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

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1 董駿;井下瓦斯?jié)舛葯z測機(jī)器人的設(shè)計(jì)[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 班擎宇;義忠煤礦突出危險(xiǎn)聲—電—瓦斯前兆規(guī)律及預(yù)警技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 申宏敏;順層鉆孔抽采瓦斯固—?dú)怦詈夏Ｐ图霸邳S巖匯礦的應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

4 賈靳;海孜煤礦86采區(qū)7#煤層粉化煤體瓦斯解吸規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

5 張欣雨;基于改進(jìn)Lyapunov指數(shù)的煤礦井下瓦斯?jié)舛阮A(yù)測研究[D];山西大學(xué);2015年

6 陳樹亮;含瓦斯煤層水力致裂的瓦斯驅(qū)趕實(shí)驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

7 譚玉林;煤層群上位煤層開采瓦斯運(yùn)移規(guī)律及治理研究[D];湖南科技大學(xué);2015年

8 薛王龍;掘進(jìn)工作面水力割縫抽采瓦斯的數(shù)值模擬研究[D];太原理工大學(xué);2016年

9 胡建洋;余吾煤業(yè)采動裂隙場中瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究及工程應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2016年

10 張虎;含瓦斯煤振動解吸特性實(shí)驗(yàn)研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

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本文編號：2234871