含瓦斯煤粒前期扩散理论模型及解析解

• 作者: 付帅 关城 王菲茵 董利辉 薛洪来
• 来源期刊: 煤矿安全
• 学科: 工学
• 关键词: 煤粒 瓦斯 扩散前期 数学模型 解析解
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 分析·探讨
• 页码范围: 164-167
• 页数: 4页
• 分类号: TD713
• 语种: 中文
• DOI: 10.13347/j.cnki.mkaq.2018.03.044

摘要

为了研究瓦斯前期扩散规律,在假设煤粒瓦斯前期扩散系数近似恒定的基础上,根据球坐标系表示的Fick第二定律,建立了数学模型,并运用数学物理方法推导出了其解析解.采用新模型与经典模型分别对不同吸附平衡瓦斯压力、煤级、粒度和破坏类型的扩散实验数据进行了数值计算,结果表明:新模型能够适合不同实验条件的前期扩散规律,比经典模型更加符合实验结果;采用新模型计算得到的扩散系数普遍比经典模型要高;当煤粒均值度趋近趋于1时,新模型与经典模型计算结果趋同;扩散系数与瓦斯压力、煤级、粒度和破坏程度正相关,前期扩散源占比与破坏类型、瓦斯压力呈正相关,而与粒度、煤级负相关.