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低温环境瓦斯扩散试验及不同模型契合度分析

Gas diffusion test in low temperature environment and analysis on compatibility of different models

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为了有效治理煤与瓦斯突出灾害,基于瓦斯扩散系数在煤层瓦斯含量测定中的重要性,采用自主研发的含瓦斯煤冷冻响应装置,测定温度为0、-10、-20、-30℃,吸附平衡压力为0.5、1.0、1.5 MPa下的瓦斯解吸扩散量,并对比经典扩散模型和2种动扩散模型与试验数据的契合度.研究结果表明:低温影响煤体表面自由能升高,瓦斯分子热运动能力降低,表现出低温抑制煤中瓦斯解吸扩散;3种扩散模型模拟数据与试验数据对比,2种动扩散模型优于经典扩散模型,且2种动扩散模型中指数函数模型更优于幂函数模型;瓦斯扩散系数受温度影响均经历急速下降和缓慢下降2个阶段.

马兴莹、王兆丰、尉瑞、周晓庆、李乾荣

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河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000

煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心,河南焦作454000

煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作454003

中煤华晋集团有限公司王家岭分公司,山西运城043300

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低温环境 瓦斯解吸扩散 扩散模型 契合度 扩散系数

国家自然科学基金河南省高校科技创新团队支持计划河南省高等学校重点科研项目河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地开放基金

52074107171RSTHN03019B440002WS2018B13

2022

10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.03.017

中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.548
ISSN：1003-3033
年,卷(期)：2022.32(3)
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