煤粒尺寸对气体扩散过程影响的数值模拟研究

作者：张哲; 魏晨慧^*; 刘书源; 刘泽源; 张淼

来源：矿业研究与开发, 2021, 41(07): 85-92.

DOI：10.13827/j.cnki.kyyk.2021.07.016

• 煤
• 粒径
• 扩散系数
• 气体解吸
• 数值模拟

为了研究煤粒尺寸对气体解吸扩散过程的影响,采用单孔模型和扩散因子模型对柳塔煤矿不同吸附平衡压力下0.074～3 mm之间的多种粒度煤的解吸过程进行模拟。通过对比不同扩散因子下模拟数据与试验结果的拟合程度,分析扩散因子随粒径变化的规律。研究结果表明:扩散系数并不是恒定的,其与解吸扩散过程中温度、压力的变化有关。随着煤粒粒径的增大,气体解吸率降低,单孔模型的扩散系数D存在着增大的趋势,扩散因子值单调增加,扩散因子模型在解吸过程的中期阶段比单孔模型的拟合效果好,且由于煤粒球心处压力不断降低,扩散系数值会不断增大。可以根据扩散因子随粒径变化的规律得到同种煤试验粒径区间内任一粒径下的扩散因子,进而得到完整的解吸曲线,对实际工程具有一定的指导作用。

• 单位
  土木工程学院