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文档简介

1煤层中的瓦斯是指以甲烷为主的混合气体的总称，瓦斯是成煤过程中的伴生气体，因煤重结构的物质，比表面积很大，为瓦斯的储存提供了大量的空间。瓦斯在煤中的存在状态有煤中的吸附、游离态瓦斯处于动态平衡状态，当受到外界的干扰，吸附在煤体表面的瓦斯，解吸为游离态，通过面层中的裂隙通道，逸散到外界环境中，这一系列过程，统称为瓦斯的运移。瓦斯在煤层中运移是一个十分复杂的问题，大量学者对此展1)线性瓦斯扩散理论煤是一种多孔介质，由表面物理化学和气体动力学理论，引入诺森系数Kn流体扩散过程主要受到流体分子平均自由程和吸附剂平均孔径的影响。有研究得出92可扩散、过渡型扩散和Fick扩散。三种扩散示意图见图1.2:研究表明[28,甲烷分子在煤体中运移，由高浓度向低浓度扩散时，符合Fick2)线性瓦斯流动理论在描述煤层瓦斯运移过程中，有学者发现扩散模型不能完全描述煤层瓦斯流过程，上世2在瓦斯流动过程中，Darcy定律是否适用，需要由雷诺数来进行判别。雷诺数Re是用来大量经验证明，在雷诺数m³处于1~10之间时，瓦斯在煤层中的运移基本符合Darcy定结构介质，在微孔隙中，瓦斯主要以扩散方式进行流动，在较大的裂隙中，瓦斯以渗透方式进行流动，渗流过程符合Darcy定律，并通过模型建立与解算，证明了采用Darcy定律描述3)非线性瓦斯渗流理论律不符。杨天鸿等138在渗透力学基础上，基于Fick定律和Brinkman方程，建立了的温度变化，考虑温度变化建立了分等温瓦斯运移模型；除温度变化以外，瓦斯运移过程还耦合模型。赵阳升等44研究表明煤体中瓦斯运移受到煤基质变形与瓦斯流动的相互作用，建3[2]陈云涛，王汝婷.分析我国煤炭能源消费现状及节能优化路径[J].产业创新研forcoal-bedmethanedrainageboreho26:1187-1199.[10]王伟，李昱，李贤功.2010—2018年煤矿瓦斯事故时空耦合关联分析[J].煤矿安ZHANGXL.Environmentalimpactofcoalmin4utilizationinChina:Areview[J].Journa31:437-458.

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