煤层瓦斯渗流的Klinkenberg效应研究与渗透率计算改进

该研究论文深入探讨了"基于Klinkenberg效应影响的煤体瓦斯渗流规律及其渗透率计算方法"。Klinkenberg效应是气体渗流中的一个重要现象，它描述了当气相中的压力降低时，由于气体动力黏度和压缩性的变化，实际渗透率会偏离理想状态。作者利用自主研发的三轴瓦斯渗流实验系统，通过对煤层瓦斯进行实验测试，细致地研究了这一效应在实际渗流过程中的表现。 论文的核心发现包括： 1. 克林肯伯格效应对煤层瓦斯渗流有显著影响：传统上，不考虑这种效应的拟压力法可能会低估或高估瓦斯的实际流动能力。通过考虑克氏效应，计算出的渗透率更符合实际情况，能够真实反映气体的流动特性。 2. 吸附解吸作用对煤层瓦斯渗透性有影响：这个过程会降低煤层的绝对渗透率，即气体在特定条件下的通过能力。这意味着在分析煤层瓦斯的流动时，必须考虑气体在煤体中的吸附和解吸行为。 3. 温度和压力条件对渗透率的影响：在接近标准状况（通常指常温常压）下，气体的动力黏度和压缩因子影响可以忽略不计；然而，当条件远离标准状况时，这些因素对渗透率的影响不可忽视，需要在计算中纳入考虑。 这项研究对于理解和预测煤层瓦斯的渗流行为，以及制定更精确的矿井瓦斯管理策略具有重要意义。通过综合考虑Klinkenberg效应、吸附解吸等因素，研究人员能够提供更为准确的煤层瓦斯渗透率估计，这对于确保煤矿安全和提高采煤效率具有实际价值。