【摘要】：為了揭示構(gòu)造煤瓦斯擴散機理,進行了不同地區(qū)構(gòu)造煤和原生煤的瓦斯擴散對比實驗,得到了瓦斯擴散率隨時間的變化過程.結(jié)果顯示:擴散初期構(gòu)造煤瓦斯擴散速率大于原生煤,后期擴散速率衰減程度大于原生煤.通過擬合實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)隨時間增大而衰減,據(jù)此提出動擴散系數(shù)數(shù)學(xué)表達式并建立了準(zhǔn)確描述瓦斯擴散全過程的動擴散系數(shù)新擴散模型.計算分析表明,構(gòu)造煤的瓦斯初始擴散系數(shù)D0和衰減系數(shù)β均大于原生煤,這導(dǎo)致了構(gòu)造煤瓦斯擴散率初期增加迅速,后期增長速率衰減迅速的特點.
[Abstract]:In order to reveal the mechanism of gas diffusion of structural coal, comparative experiments of gas diffusion between structural coal and raw coal in different areas were carried out, and the variation process of gas diffusivity with time was obtained. The results show that the diffusion rate of coal gas in the early stage of diffusion is greater than that of primary coal, and the attenuation of diffusion rate in later stage is greater than that of primary coal. By fitting the experimental data, it is found that the diffusion coefficient decreases with the increase of time. Based on this, the mathematical expression of the dynamic diffusion coefficient is proposed and a new diffusion model for accurately describing the whole process of gas diffusion is established. The results show that the initial gas diffusion coefficient (D0) and attenuation coefficient (尾) of the structural coal are higher than that of the original coal, which leads to the rapid increase of the gas diffusivity at the initial stage and the rapid decay of the growth rate at the later stage of the tectonic coal.
【作者單位】： 河南理工大學(xué)河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地中原經(jīng)濟區(qū)煤層(頁巖)氣河南省協(xié)同創(chuàng)新中心;重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室;中國礦業(yè)大學(xué)煤礦瓦斯與火災(zāi)防治教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51004041,41172141,51374095) 長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目(PCSIRT1235) 煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室開放課題(2011DA105287-KF201313) 中國礦業(yè)大學(xué)煤礦瓦斯與火災(zāi)防治教育部重點實驗室開放基金項目(GFCKF201103)
【分類號】：TD712

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳富勇;琚宜文;李小詩;范俊佳;梁英;;構(gòu)造煤中煤層氣擴散-滲流特征及其機理[J];地學(xué)前緣;2010年01期

2 郝吉生,袁崇孚,張子戌;構(gòu)造煤及其對煤與瓦斯突出的控制作用[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年06期

3 楊其鑾;關(guān)于煤屑瓦斯放散規(guī)律的試驗研究[J];煤礦安全;1987年02期

4 魏建平;陳永超;溫志輝;;構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律研究[J];煤礦安全;2008年08期

5 賈東旭;陳向軍;;強烈地質(zhì)構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律的試驗研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2009年06期

6 楊其鑾;王佑安;;煤屑瓦斯擴散理論及其應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報;1986年03期

7 富向;王魁軍;楊天鴻;;構(gòu)造煤的瓦斯放散特征[J];煤炭學(xué)報;2008年07期

8 易俊;姜永東;鮮學(xué)福;;煤層微孔中甲烷的簡化雙擴散數(shù)學(xué)模型[J];煤炭學(xué)報;2009年03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;2012年09期

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

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳富勇;琚宜文;李小詩;范俊佳;梁英;;構(gòu)造煤中煤層氣擴散-滲流特征及其機理[J];地學(xué)前緣;2010年01期

2 申林方;徐則民;;低滲透巖石結(jié)構(gòu)體風(fēng)化初期的水氣分子擴散[J];地球與環(huán)境;2007年02期

3 田智威;;煤層氣滲流理論及其研究進展[J];地質(zhì)科技情報;2010年01期

4 邵軍;關(guān)于煤屑瓦斯解吸經(jīng)驗公式的探討[J];煤炭工程師;1989年03期

5 王克全;瓦斯徑向流動理論研究[J];煤炭工程師;1993年02期

6 徐偉;;鶴壁八礦二_1煤層構(gòu)造發(fā)育特征及對瓦斯災(zāi)害的控制作用研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2012年01期

7 余楚新,鮮學(xué)福,譚學(xué)術(shù);煤層瓦斯流動理論及滲流控制方程的研究[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1989年05期

8 陸昌國，鮮曉紅，張代鈞，，鮮學(xué)福;無煙煤及其炭化樣吸附甲烷的動力學(xué)研究[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1995年03期

9 聶百勝,王恩元,郭勇義,吳世躍,衛(wèi)建鋒;煤粒瓦斯擴散的數(shù)學(xué)物理模型[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年06期

10 傅雪海,秦勇,李貴中;儲層滲透率研究的新進展[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 于峰;張建營;黃玉璽;;瓦斯綜合抽放技術(shù)在下溝煤礦的應(yīng)用[A];安全高效礦井建設(shè)與開采技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集(2010)[C];2010年

2 何學(xué)秋;王恩元;;礦井瓦斯災(zāi)害研究新發(fā)展[A];世紀(jì)之交的煤炭科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

3 王小明;張子戌;;用小波分析提高測井曲線中構(gòu)造煤薄層的分辨率[A];瓦斯地質(zhì)研究與應(yīng)用——中國煤炭學(xué)會瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會第三次全國瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)研討會[C];2003年

4 張國成;郭衛(wèi)星;湯友誼;;淮南礦區(qū)井田小構(gòu)造對煤與瓦斯突出的控制作用[A];瓦斯地質(zhì)研究與應(yīng)用——中國煤炭學(xué)會瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會第三次全國瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)研討會[C];2003年

5 常松嶺;;基于小波包的提高聲波測井中構(gòu)造煤薄層分辨率研究[A];瓦斯地質(zhì)理論與實踐——中國煤炭學(xué)會瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會第五次全國瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

6 富向;王魁軍;何俊忠;;構(gòu)造煤的瓦斯放散特征[A];煤礦重大災(zāi)害防治技術(shù)與實踐——2008年全國煤礦安全學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

7 袁軍偉;蔣曉改;;潘三礦地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯突出控制作用探討[A];基于瓦斯地質(zhì)的煤礦瓦斯防治技術(shù)[C];2009年

8 楊松;秦勇;申建;王寶文;趙麗娟;;深部煤層孔滲特征研究現(xiàn)狀及展望[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術(shù)——2010年全國煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

9 龍威成;孫四清;牛大偉;龍亞平;;淺析煤層瓦斯單向流動理論的應(yīng)用[A];煤礦瓦斯地質(zhì)與抽采利用研究——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（2012）[C];2012年

10 Weina Yuan;Zhejun Pan;Xiao Li;Yunxia Yang;Chunxia Zhao;Luke D.Connell;Shouding Li;Jianming He;;Experimental study and modelling of methane adsorption and diffusion in shale[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2014年度（第14屆）學(xué)術(shù)年會論文匯編——工程地質(zhì)與水資源研究室[C];2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊宏民;井下注氣驅(qū)替煤層甲烷機理及規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2010年

2 袁東升;近距離保護層開采多場演化及安全巖柱研究[D];河南理工大學(xué);2010年

3 郭紅玉;基于水力壓裂的煤礦井下瓦斯抽采理論與技術(shù)[D];河南理工大學(xué);2011年

4 邵太升;黃沙礦上保護層開采卸壓釋放作用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

5 李建樓;聲波作用下煤體瓦斯解吸與放散特征研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

6 郭臣業(yè);巖石和瓦斯突出發(fā)生條件及機理研究[D];重慶大學(xué);2010年

7 劉會虎;沁南地區(qū)煤層氣排采井間干擾的地球化學(xué)約束機理[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

8 吳仁倫;煤層群開采瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍的理論研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

9 吳愛軍;松軟煤層煤巷掘進突出危險性預(yù)測的連續(xù)流量法技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

10 黃偉;基于流固耦合動力學(xué)的礦壓顯現(xiàn)與瓦斯涌出相關(guān)性分析[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 潘少杰;新安煤田瓦斯賦存規(guī)律與突出區(qū)域預(yù)測指標(biāo)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

2 姚春雨;黃陵二號煤礦綜采工作面采空區(qū)瓦斯流動規(guī)律數(shù)值模擬研究[D];河南理工大學(xué);2010年

3 孫銳;泥漿介質(zhì)非等壓條件下煤芯瓦斯解吸規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2010年

4 許亞坤;構(gòu)造煤的微觀和超微觀結(jié)構(gòu)特征研究[D];河南理工大學(xué);2010年

5 劉炎昊;高煤級煤儲層條件下的氣體運移機理[D];河南理工大學(xué);2010年

6 何志剛;溫度對構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律的影響研究[D];河南理工大學(xué);2010年

7 任子陽;陽泉無煙煤對CH_4、CO_2吸附特性研究[D];河南理工大學(xué);2010年

8 陳攀;水分對構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律影響的實驗研究[D];河南理工大學(xué);2010年

9 王曉彬;新安井田瓦斯賦存規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2010年

10 柴磊;鶴煤四礦低透氣性煤層瓦斯穿層鉆孔抽放關(guān)鍵參數(shù)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何龍慶;林繼成;石冰;;菲克定律與擴散的熱力學(xué)理論[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年04期

2 陳富勇;琚宜文;李小詩;范俊佳;梁英;;構(gòu)造煤中煤層氣擴散-滲流特征及其機理[J];地學(xué)前緣;2010年01期

3 田智威;;煤層氣滲流理論及其研究進展[J];地質(zhì)科技情報;2010年01期

4 馬東民;韋波;蔡忠勇;;煤層氣解吸特征的實驗研究[J];地質(zhì)學(xué)報;2008年10期

5 孫賢斌,孫東玲;突出預(yù)測指標(biāo)K_1和f值確定臨界值試驗研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2000年04期

6 聶百勝,何學(xué)秋,王恩元;瓦斯氣體在煤孔隙中的擴散模式[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2000年05期

7 郝吉生,袁崇孚,韓德馨;煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測集成專家系統(tǒng)的實現(xiàn)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年03期

8 任曉娟;張國輝;繆飛飛;;低滲多孔介質(zhì)非達西滲流啟動壓力梯度存在判識[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年S1期

9 王楊;楊勝來;吳彬;李智鋒;;大慶特低滲砂巖單相水啟動壓力梯度實驗研究[J];復(fù)雜油氣藏;2010年01期

10 郝吉生,袁崇孚,張子戌;構(gòu)造煤及其對煤與瓦斯突出的控制作用[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張玉貴;構(gòu)造煤演化與力化學(xué)作用[D];太原理工大學(xué);2006年

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張力,郭勇義,吳世躍;塊煤瓦斯吸附動力過程的實驗研究[J];煤礦安全;2000年09期

2 陳泉霖 ,鄭慶福;福建省無煙煤瓦斯成分含量的變化及內(nèi)在因素分析[J];煤質(zhì)技術(shù);2002年06期

3 孫葉;譚成軒;孫煒鋒;王瑞江;吳樹仁;陳群策;;煤瓦斯突出研究方法探索[J];地質(zhì)力學(xué)學(xué)報;2007年01期

4 楊新樂;張永利;;氣固耦合作用下溫度對煤瓦斯?jié)B透率影響規(guī)律的實驗研究[J];地質(zhì)力學(xué)學(xué)報;2008年04期

5 魏建平;陳永超;溫志輝;;構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律研究[J];煤礦安全;2008年08期

6 賈東旭;陳向軍;;強烈地質(zhì)構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律的試驗研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2009年06期

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

8 王東;宋建成;陳軍勝;;電化學(xué)強化煤瓦斯解吸滲透機理初步研究[J];煤礦安全;2013年03期

9 劉�？h,鮮學(xué)福,王宏圖,徐龍君;交變電場對煤瓦斯?jié)B流特性的影響實驗[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

10 張力,郭勇義,吳世躍;塊煤瓦斯放散特性的實驗研究[J];太原理工大學(xué)學(xué)報;2001年01期

相關(guān)會議論文 前2條

1 賈軍萍;;水份對煤瓦斯吸附特性的影響[A];2006年全國瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

2 朱守東;劉杰;宋有凱;擺富禎;;烏蘭井田下二疊統(tǒng)3號煤瓦斯地質(zhì)特征[A];瓦斯地質(zhì)新進展[C];2001年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 記者 楊沛潔;聯(lián)合國批準(zhǔn)平煤瓦斯利用CDM項目[N];平頂山日報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 袁軍偉;顆粒煤瓦斯擴散時效特性研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 何志剛;溫度對構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律的影響研究[D];河南理工大學(xué);2010年

2 李云波;構(gòu)造煤瓦斯解吸初期特征實驗研究[D];河南理工大學(xué);2011年

3 趙國飛;無煙煤瓦斯解吸的塊度效應(yīng)及其電化學(xué)作用效果研究[D];太原理工大學(xué);2013年

4 陳攀;水分對構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律影響的實驗研究[D];河南理工大學(xué);2010年

5 溫志輝;構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律的實驗研究[D];河南理工大學(xué);2008年

6 李宏;環(huán)境溫度對顆粒煤瓦斯解吸規(guī)律的影響實驗研究[D];河南理工大學(xué);2011年

7 李恒;焦煤瓦斯吸附解吸塊度效應(yīng)及其電化學(xué)作用效果研究[D];太原理工大學(xué);2015年

本文編號：2455303