当前位置:主页 > 科技论文 > 安全工程论文 >

煤粒瓦斯扩散的数值解法

发布时间:2018-09-10 15:38
【摘要】:针对煤粒瓦斯扩散的解析解法存在的问题,推导了单孔扩散模型的数值解表达式,提出煤粒瓦斯扩散的数值解法,同时对比分析了解析解与数值解结果的差异性。分析认为:解析解法仅适用于分析定压扩散实验和球形煤粒,其采用的线性吸附假设也与真实瓦斯吸附规律相违背;数值解法考虑了瓦斯吸附常数、煤体孔隙率和温度等真实煤体参数与外界条件,因此具备一定的优越性;在相同瓦斯扩散系数条件下,解析解法计算的煤层瓦斯扩散速率相较数值解较小;如果通过煤粒瓦斯扩散实验结果反算瓦斯扩散系数,传统的解析解法可能会高估煤层的真实瓦斯扩散系数。
[Abstract]:In view of the problems existing in the analytical solution of coal particle gas diffusion, the numerical solution expression of the single hole diffusion model is derived, and the numerical solution of coal particle gas diffusion is put forward, and the difference between the analytical solution and the numerical solution is compared and analyzed. It is considered that the analytical method is only suitable for the analysis of constant pressure diffusion experiments and spherical coal particles, and the linear adsorption assumption is also contrary to the true law of gas adsorption, and the gas adsorption constant is taken into account in the numerical solution. The real coal body parameters such as porosity and temperature of coal body and external conditions have certain advantages, under the condition of the same gas diffusion coefficient, the gas diffusion rate calculated by analytic method is smaller than that calculated by numerical method. If the gas diffusion coefficient is calculated back by the experimental results of coal particle gas diffusion, the real gas diffusion coefficient of coal seam may be overestimated by the traditional analytical method.
【作者单位】: 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院;煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采和洁净利用国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51604153) 北京市自然科学基金资助项目(2164057) 煤矿区煤层气抽采利用关键技术与装备重大专项资助项目(2016ZX05045006-006)
【分类号】:TD712

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王公达;REN Tingxiang;齐庆新;张健;张浪;;二氧化碳/氮气驱替煤层瓦斯过程的数学模型[J];岩石力学与工程学报;2016年S2期

2 李志强;刘勇;许彦鹏;宋党育;;煤粒多尺度孔隙中瓦斯扩散机理及动扩散系数新模型[J];煤炭学报;2016年03期

3 李志强;王司建;刘彦伟;宋党育;王云刚;;基于动扩散系数新扩散模型的构造煤瓦斯扩散机理[J];中国矿业大学学报;2015年05期

4 赵东;冯增朝;赵阳升;;基于吸附动力学理论分析水分对煤体吸附特性的影响[J];煤炭学报;2014年03期

5 聂百胜;杨涛;李祥春;李丽;卢红奇;;煤粒瓦斯解吸扩散规律实验[J];中国矿业大学学报;2013年06期

6 张飞燕;韩颖;;煤屑瓦斯扩散规律研究[J];煤炭学报;2013年09期

7 韩颖;张飞燕;余伟凡;蒋承林;;煤屑瓦斯全程扩散规律的实验研究[J];煤炭学报;2011年10期

8 聂百胜,郭勇义,吴世跃,张力;煤粒瓦斯扩散的理论模型及其解析解[J];中国矿业大学学报;2001年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李国庆;孟召平;刘金融;;煤基质中甲烷扩散特征及其对气井产能的影响[J];地球科学;2017年08期

2 王公达;;煤粒瓦斯扩散的数值解法[J];煤矿安全;2017年07期

3 温志辉;张宏图;魏建平;王云刚;;负压定点取样煤层瓦斯含量测定损失量推算方法[J];中国矿业大学学报;2017年04期

4 秦跃平;王健;郑峗;童兴;刘鹏;齐艺裴;;煤粒瓦斯变压吸附数学模型及数值解算[J];煤炭学报;2017年04期

5 武晋帆;王燕杰;;余吾煤业3~#煤层瓦斯解吸扩散规律研究[J];山西煤炭;2017年01期

6 林海飞;刘静波;严敏;白杨;刘宝莉;;CO_2/CH_4在煤储层中扩散规律的分子动力学模拟[J];中国安全生产科学技术;2017年01期

7 刘永茜;张玉贵;张浪;;煤层瓦斯运移机制的关键参数表征[J];岩石力学与工程学报;2017年05期

8 张小兵;郇璇;张航;张玉贵;;不同煤体结构煤基活性炭微观结构与甲烷吸附性能[J];中国矿业大学学报;2017年01期

9 王恩营;徐轩;廉有轩;易伟欣;;片状结构与粒状结构构造煤瓦斯解吸特征实验研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2017年01期

10 胡国忠;朱怡然;李志强;;可控源微波场促进煤体中甲烷解吸的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2017年04期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨宏民;王兆丰;任子阳;;煤中二元气体竞争吸附与置换解吸的差异性及其置换规律[J];煤炭学报;2015年07期

2 梁卫国;张倍宁;韩俊杰;杨栋;;超临界CO_2驱替煤层CH_4装置及试验研究[J];煤炭学报;2014年08期

3 石军太;李相方;徐兵祥;杜希瑶;李彦尊;温声明;张冬玲;;煤层气解吸扩散渗流模型研究进展[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2013年12期

4 秦跃平;郝永江;王亚茹;刘伟;刘鹏;;基于两种数学模型的煤粒瓦斯放散数值解算[J];中国矿业大学学报;2013年06期

5 聂百胜;杨涛;李祥春;李丽;卢红奇;;煤粒瓦斯解吸扩散规律实验[J];中国矿业大学学报;2013年06期

6 吴迪;孙可明;;不同温度条件下型煤吸附CH_4/CO_2混合气的实验研究[J];岩石力学与工程学报;2013年S2期

7 梁冰;于洪雯;孙维吉;石迎爽;;煤低压吸附瓦斯变形试验[J];煤炭学报;2013年03期

8 李云波;张玉贵;张子敏;姜波;;构造煤瓦斯解吸初期特征实验研究[J];煤炭学报;2013年01期

9 秦跃平;王翠霞;王健;杨小彬;;煤粒瓦斯放散数学模型及数值解算[J];煤炭学报;2012年09期

10 简星;关平;张巍;;煤中CO_2的吸附和扩散:实验与建模[J];中国科学:地球科学;2012年04期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 野田和俊 ,吴余超;矿用瓦斯自动警报器的响应特性[J];煤矿安全;1984年09期

2 瑞语;又见瓦斯,又见瓦斯[J];百科知识;2005年01期

3 解张伟;;瓦斯到底能怎么样造福人类?[J];党政干部文摘;2005年10期

4 邴吉杰;浅议瓦斯管路系统中阻爆装置的应用[J];煤矿安全;2000年07期

5 李学诚;安全排放瓦斯的作法[J];煤矿安全;2001年01期

6 郑丙建,王彦凯,王建林,付国延;调压技术在防治瓦斯中的应用[J];煤矿安全;2001年07期

7 尹志华;排放高浓度盲巷瓦斯造成全风压汇合处瓦斯逆流的原因分析[J];矿业安全与环保;2002年01期

8 李子林 ,李之军;潘西煤矿高瓦斯区瓦斯规律及防治对策[J];山东煤炭科技;2002年05期

9 聂光国,张建国;综合防治瓦斯 解放生产力[J];中国煤炭;2003年11期

10 聂光国 ,张建国;综合防治瓦斯 解放生产力[J];河南科技;2003年10期

相关会议论文 前10条

1 王玉麟;王君杰;;低浓瓦斯综合利用新技术研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年

2 王红卫;费奇;;智能瓦斯预报系统[A];企业发展与系统工程——中国系统工程学会第七届年会论文集[C];1992年

3 李瑞敬;;瓦斯逆流现象原因分析及防治措施[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年

4 杨双安;宁书年;张会星;姜铁明;;三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果[A];第六次全国煤炭工业科学技术大会文集[C];2005年

5 吴强;张保勇;;瓦斯水合化技术研究进展[A];第七次煤炭科学技术大会文集(下册)[C];2011年

6 李长庚;;淮南矿区瓦斯浓缩技术应用及市场前景分析[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年

7 郭江涛;;风电瓦斯闭锁功能设计与现场实现[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年

8 禄利刚;郭畅;程龙彪;;节能减排视角下我国瓦斯的抽采和综合利用[A];全国煤矿井下安全避险及瓦斯治理技术理论与实践[C];2011年

9 彭苏萍;;瓦斯富集部位高分辨地震探测技术及其应用[A];中国煤炭学会第六次全国会员代表大会暨学术论坛论文集[C];2007年

10 姜文忠;;采空冒落区瓦斯扩散-通风对流模拟研究[A];2007年全国煤矿安全学术年会会议资料汇编[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 实习生 解张伟;瓦斯到底能怎么样造福人类?[N];科技日报;2005年

2 中经;把瓦斯变成拳头产品[N];中国安全生产报;2007年

3 罗虎昌;大湾矿瓦斯月发电量创纪录[N];中国煤炭报;2006年

4 本报记者  陈晓军;“西北第一瓦斯站”的尴尬[N];甘肃日报;2006年

5 白增安邋郭东;救援围绕降低瓦斯浓度展开[N];河北日报;2007年

6 张沉;山西的新瓦斯时代[N];经济观察报;2006年

7 记者 杨沛洁邋实习生 赵峰涛;瓦斯“恶魔”越来越“温顺”[N];平顶山日报;2007年

8 黄强;逢春煤矿“瓦斯自动放水器”安全效率高[N];经理日报;2007年

9 胡明军;打通一矿治理岩溶瓦斯有新招[N];经理日报;2008年

10 张延颖;河北金牛葛泉矿新装备筑牢瓦斯防线[N];中国矿业报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 董丁稳;基于安全监控系统实测数据的瓦斯浓度预测预警研究[D];西安科技大学;2012年

2 徐乐华;钻孔初始瓦斯流量法预测石门揭煤突出危险性的实验研究[D];中国矿业大学;2015年

3 陈文胜;瓦斯水合固化过程热效应实验研究[D];中国矿业大学;2015年

4 薛飞;无煤柱煤与瓦斯共采中抽采钻孔采动破坏机理研究[D];中国矿业大学;2015年

5 倪冠华;脉动压裂过程中瓦斯微观动力学特性及液相滞留机制研究[D];中国矿业大学;2015年

6 赵勇;低频机械振动含瓦斯煤耦合场渗流特性研究[D];西安科技大学;2015年

7 吴立云;“三软”煤层瓦斯参数变化特征及突出预警模型研究[D];河南理工大学;2014年

8 胡泊;压应力作用下煤体瓦斯解吸及渗流规律研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

9 李辉;煤矿负压钻进管内颗粒运移特性研究及钻进设备研发[D];河南理工大学;2015年

10 黄凯峰;煤矿安全监测监控系统瓦斯浓度异常信号辨识方法研究[D];安徽理工大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 董骏;井下瓦斯浓度检测机器人的设计[D];河北联合大学;2014年

2 班擎宇;义忠煤矿突出危险声—电—瓦斯前兆规律及预警技术研究[D];中国矿业大学;2015年

3 申宏敏;顺层钻孔抽采瓦斯固—气耦合模型及在黄岩汇矿的应用研究[D];中国矿业大学;2015年

4 贾靳;海孜煤矿86采区7#煤层粉化煤体瓦斯解吸规律研究[D];中国矿业大学;2015年

5 张欣雨;基于改进Lyapunov指数的煤矿井下瓦斯浓度预测研究[D];山西大学;2015年

6 陈树亮;含瓦斯煤层水力致裂的瓦斯驱赶实验研究[D];中国矿业大学;2015年

7 谭玉林;煤层群上位煤层开采瓦斯运移规律及治理研究[D];湖南科技大学;2015年

8 薛王龙;掘进工作面水力割缝抽采瓦斯的数值模拟研究[D];太原理工大学;2016年

9 胡建洋;余吾煤业采动裂隙场中瓦斯运移规律研究及工程应用[D];太原理工大学;2016年

10 张虎;含瓦斯煤振动解吸特性实验研究[D];安徽理工大学;2016年



本文编号:2234871

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/2234871.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户6b5e5***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com