本文關(guān)鍵詞：不同機(jī)制條件下的煤層瓦斯流動方程研究

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【摘要】：氣體流動可分為連續(xù)流、滑流、過渡流、自由分子流,為研究不同流動機(jī)制下的煤層瓦斯流動規(guī)律,在充分考慮了不同擴(kuò)散機(jī)制和滑移邊界條件后,建立了適用于不同流動機(jī)制的煤層瓦斯流動方程,深入分析了視滲透率和達(dá)西滲透率的比值隨Knudsen數(shù)的變化關(guān)系。研究結(jié)果表明:所提出的煤層瓦斯流動方程能準(zhǔn)確描述包括達(dá)西流、滑流、自由分子流、過渡流在內(nèi)的氣體流動行為。瓦斯氣體在煤層孔隙、裂隙中流動過程中濃度擴(kuò)散和粘性流同時存在,當(dāng)Kn0.01時,粘性流起主導(dǎo)作用,瓦斯流動滿足滲流方程;當(dāng)Kn10時,濃度擴(kuò)散起主導(dǎo)作用,瓦斯流動符合擴(kuò)散方程;在Kn的其他范圍內(nèi),煤層孔隙裂隙中瓦斯流動以滑流、過渡流為主,在對之進(jìn)行評價時應(yīng)同時考慮擴(kuò)散項和滲流項。研究結(jié)果可為揭示煤層瓦斯流動機(jī)理、提高煤層瓦斯抽采率和煤層氣的產(chǎn)量預(yù)測準(zhǔn)確度提供新方法和新途徑。
【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(diǎn)實驗室-省部共建國家重點(diǎn)實驗室培育基地;河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心;
【關(guān)鍵詞】： 煤層瓦斯 瓦斯擴(kuò)散 瓦斯?jié)B流 Knudsen數(shù) 流動機(jī)制
【基金】：教育部“創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃”項目(IRT1235) 國家自然科學(xué)基金項目(51574112,51304072,51404100) 教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項目(213022A) 河南理工大學(xué)博士基金項目(B050201);河南理工大學(xué)“步步高”大學(xué)生科技攀登計劃基金(SA-2016-072)
【分類號】：TD712
【正文快照】： 0引言煤層瓦斯流動不僅對煤層氣開采和煤層瓦斯抽采有著重要的影響,而且與我國煤礦安全生產(chǎn)和煤礦瓦斯災(zāi)害防治息息相關(guān),所以系統(tǒng)深入研究煤層瓦斯流動規(guī)律對煤層氣開發(fā)、煤礦瓦斯災(zāi)害治理具有重要意義。氣體流動機(jī)制有連續(xù)流、滑流、過渡流、自由分子流,不同的流動機(jī)制對應(yīng)不

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