变压力条件下水介质中煤芯瓦斯解吸理论方程探讨.pdfVIP

　20 10年第 1期 　　　　 　　　　 　煤 　炭 　工 　程 　　　　　　　 　 　 研究探讨 　 变压力条件下水介质中煤芯 瓦斯解吸理论方程探讨 袁军伟 , 王兆丰 , 杨宏民 ( ) 河南理工大学 安全科学与工程学院 , 河南 焦作 　4540 10 　　摘 　要 : 论文在分析了煤样瓦斯解吸影响因素的基础上 , 依据菲克扩散定律 , 建立了变压力 条件下水介质中煤芯瓦斯解吸理论方程 , 并通过解算该方程与实际情况进行对比, 考察了该方程 的稳定性和可靠性 。 　　关键词 : 瓦斯解吸 ; 变压力 ; 水介质 ; 理论方程 　　中图分类号 : TD7 12　　文献标识码 : B 　　文章编号 : 167 1 - 0959 (20 10) 0 1007502 　　在煤矿实际生产过程中 , 往往需要测定下邻近层瓦斯 水的温度较低时 , 由于瓦斯解吸速度减慢 , 相同的提钻时 含量 。当不能用间接法测定下邻近层瓦斯含量时 , 必须利 间内解吸的瓦斯总量减少 , 其漏失的瓦斯量也就相应减少 。 用下向穿层钻孔采取下邻近层煤芯用类似地勘解吸法的方 3) 钻孔内水压力 。在给定条件下 , 作用于煤芯上的水 法确定煤层瓦斯含量 。在井下下向穿层钻孔取芯时 , 除循 压力越大 , 煤中瓦斯流动的阻力就越大 , 煤芯解吸的强度 环介质一般为水 , 煤芯瓦斯解吸时间从见煤时开始计算之 和解吸量就越小 。 外 , 其余均是照搬地勘解吸法 。由于地勘解吸法有一定的 尽管水介质中提钻取芯时影响煤中瓦斯解吸的因素多 局限性 , 使得测定的下邻近层瓦斯含量与实际情况有一定 达 7种之多 , 但一旦确定好被模拟煤样后 , 需要模拟的只 的差别 。在提钻过程中 , 钻孔中煤芯上方的水压力是不断 剩下煤样粒度 、原始瓦斯压力 、水压力 、提钻速度和钻孔 变化的 , 煤芯瓦斯解吸是在变压力条件下进行的 , 因此 , 水温度五个影响因素了。 研究变压力条件下水介质中煤芯瓦斯解吸方程 , 有利于提 2　煤芯瓦斯解吸过程理论方程的建立 高瓦斯含量测定水平的提高 。 水介质提钻取芯过程中 , 煤芯瓦斯解吸过程遵从菲克 1　影响煤芯瓦斯解吸的主要因素 扩散定律 , 根据连续性原理和质量守恒定律 , 在建立煤芯 11　影响煤芯瓦斯解吸的内因 瓦斯解吸过程理论方程时 , 做如下假设 : ①煤芯是由平均 1) 煤吸附瓦斯性能 。煤对瓦斯吸附常数 a、b值越大 , 等价粒径为 a 的球型颗粒组成的; ②煤芯属于均质各向同 一旦煤样在水介质中具备解吸瓦斯的条件 , 煤样在单位时 性体 ; ③瓦斯流动遵循质量守恒定律和连续性原理 ; ④煤 间内的解吸量和在提钻过程中累计瓦斯解吸量也就越大 。 芯中瓦斯解吸为等温条件下的非等压解吸并符合菲克扩散 2) 煤的原始瓦斯压力 。煤的原始瓦斯压力提供了煤中 定律 ; ⑤循环提钻时间全部用于拆卸钻杆上 , 煤在循环提 瓦斯脱附所需动力 。在水介质提钻取芯时 , 它还决定了煤 钻中解吸的瓦斯全部是在拆卸钻杆期间解吸的; ⑥提钻速 样在钻孔中