不同条件煤粒瓦斯瞬时扩散系数变化特征试验

来源：中国安全科学学报杂志2017年第8期北京时间：

作者：史广山, 白鹏飞, 张玉贵

单位：1 河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000;；2 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454000;；3 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心,河南 焦作 454000

摘要：为研究不同外界条件下瓦斯(甲烷)在煤体内部的扩散规律,根据相似理论和扩散方程建立瓦斯扩散系数计算方法,研制煤粒瓦斯扩散测定系统,并通过试验测定了不同煤体结构、不同压力、不同粒度条件下煤粒瓦斯瞬时扩散系数,分析不同条件下瞬时扩散系数的变化特征。研究结果表明:瞬时扩散系数与时间成幂函数递减关系;瓦斯在构造煤中的初期瞬时扩散系数远大于原生结构煤;随着粒度的增大,原生结构煤和构造煤中的瓦斯瞬时扩散系数明显增大,原生结构煤中的瓦斯瞬时有效扩散系数逐渐增大,但构造煤中瓦斯瞬时有效扩散系数却明显减小。

关键词：瓦斯,扩散系数,Fick定律,煤体结构,平衡压力,煤粒粒度

基金资助：教育部创新团队发展支持计划项目(IRT_16R22);河南省高校科技创新团队支持计划项目(14IRTSTHN002)。