發(fā)布時間：2021-11-27 04:20

　　為了研究顆粒煤負(fù)壓解吸擴(kuò)散特征參數(shù),采用自制顆粒煤瓦斯負(fù)壓解吸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),模擬負(fù)壓取樣過程初期負(fù)壓階段瓦斯解吸擴(kuò)散規(guī)律,研究顆粒煤不同吸附平衡壓力（0.5、0.74、1MPa）在不同負(fù)壓（-40、-50、-60 kPa）下解吸擴(kuò)散規(guī)律,并基于第三類邊界條件經(jīng)典擴(kuò)散模型分析了顆粒煤瓦斯負(fù)壓解吸擴(kuò)散特征參數(shù)。研究結(jié)果表明:負(fù)壓環(huán)境下顆粒煤瓦斯極限瓦斯解吸量隨著環(huán)境負(fù)壓值的增大而增加,隨著吸附平衡壓力的升高極限瓦斯解吸量的增幅變小;同一吸附平衡壓力下,隨著負(fù)壓值的增大,傳質(zhì)畢歐準(zhǔn)數(shù)和傳質(zhì)傅立葉準(zhǔn)數(shù)隨之增大,負(fù)壓值越大顆粒煤外部對流傳質(zhì)阻力越小,擴(kuò)散場擾動波及的深度越深入煤粒內(nèi)部;同一吸附平衡壓力下擴(kuò)散系數(shù)隨著負(fù)壓值的增大而增大,同一負(fù)壓值下隨著吸附平衡壓力的增大而減小,負(fù)壓值增大改變了瓦斯解吸動力學(xué)參數(shù),加快了瓦斯解吸擴(kuò)散。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

瓦斯負(fù)壓解吸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

在實(shí)驗(yàn)過程中煤樣罐保持30°C恒溫，顆粒煤經(jīng)歷120 s的解吸擴(kuò)散，測量顆粒煤不同吸附平衡壓力（0.5、0.74、1 MPa）在不同負(fù)壓（-40、-50、-60k Pa）下瓦斯解吸擴(kuò)散數(shù)據(jù)并繪制曲線，不同負(fù)壓下顆粒煤解吸曲線如圖2。圖2表明顆粒煤中的瓦斯解吸量在同一吸附平衡壓力下隨著負(fù)壓的增加而增加，隨著吸附平衡壓力的升高120 s內(nèi)可解吸的瓦斯也隨之增多。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

式中：Q為初始總瓦斯含量，cm3/g;a、b為吸附常數(shù)；p為吸附平衡壓力，MPa;Aad為干燥基灰分，%；Mad為水分，%；φ為孔隙率；ρ為煤視密度，g/cm3;tw為平衡溫度，℃。顆粒煤瓦斯解吸環(huán)境并非常壓狀態(tài)，因此在求解Q∞時，Qa中的壓力p應(yīng)為相對于大氣壓力的解吸環(huán)境負(fù)壓值，在常壓狀態(tài)下解吸煤樣在0.5、0.74、1 MPa下，極限瓦斯解吸量分別為4.896、7.098、9.065 m L/g。由表1可知，在-40、-50、-60 k Pa不同負(fù)壓環(huán)境下，0.5 MPa對應(yīng)的極限瓦斯解吸量分別增加了12.36%、15.54%、18.75%;0.74 MPa對應(yīng)的極限瓦斯解吸量分別增加了8.54%、10.72%、12.93%;1 MPa對應(yīng)的極限瓦斯解吸量分別增加了6.69%、8.39%、10.13%；隨著吸附平衡壓力的升高極限瓦斯解吸量的增幅變小。

【參考文獻(xiàn)】：
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