煤屑瓦斯扩散规律研究

• 作者: 张飞燕 韩颖
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤屑 瓦斯扩散 Fick定律 分离变量法 特征指标
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 页码范围: 1589-1596
• 分类号: TD712
• 语种: 中文

摘要

为深入探讨煤屑瓦斯扩散规律,基于Fick定律,建立了煤屑瓦斯球向流动微分方程,并运用分离变量法对其进行解算,得出了煤屑瓦斯扩散规律的无穷级数解;通过理论分析及模拟计算,对无穷级数解进行了简化,获得了其近似解.研究表明:在B值为6.579 7×10-6 ～6.579 7×10-3 s-1范围内,n=135,K--0.92时,理论分析结果与煤屑瓦斯实际扩散过程相符,B值标志着瓦斯扩散的快慢程度及衰减程度,可作为煤屑瓦斯扩散特征指标;煤屑瓦斯扩散速度在扩散瞬间达到峰值,此后随时间的延长逐渐衰减,最终无限趋近于0,扩散速度曲线存在一条水平渐近线Vt=0,但少数学者提出的铅直渐近线并不存在;在同一时刻,吸附平衡压力越大,则煤屑累计瓦斯涌出量越大,瓦斯扩散速度也越快.