瓦斯壓力對瓦斯在煤中擴散影響的實驗研究

摘要：為了研究瓦斯壓力對瓦斯在不同變質程度煤中擴散的影響,采集了我國典型礦區的煤樣,采用低溫氮吸附法和壓汞法對煤樣進行了孔隙特征分析,開展了不同壓力下煤粒瓦斯吸附-解吸擴散動力學實驗,分別采用單孔擴散模型和雙孔擴散模型對擴散實驗結果進行擬合.結果表明,雙孔擴散模型比單孔擴散模型能更準確地描述煤粒瓦斯吸附-解吸擴散全過程.基于雙孔擴散模型反演計算大孔和微孔有效擴散系數Dae,Die,分析認為:二次多項式函數能很好地描述Dae與壓力的關系,在吸附過程中,當瓦斯壓力小于某一臨界壓力時,Dae隨著壓力的增大而減小,當瓦斯壓力大于某一臨界壓力時,Dae隨著壓力的增大而增大;在解吸過程中,當瓦斯壓力大于某一臨界壓力值時,Dae隨著壓力的減小而減小,當瓦斯壓力小于某一臨界壓力值時,Dae隨著壓力的減小而增大;大孔有效擴散系數均值Dae越大,臨界瓦斯壓力值就越大.而微孔有效擴散系數Die與壓力則較好地符合一元線性關系:在吸附過程中Die隨著壓力的增大而增大,在解吸過程中Die隨著壓力的減小而減小.各煤樣在吸附-解吸過程中的擴散特征參數β基本保持不變.