煤粒瓦斯吸附特性实验与数值模拟分析

"秦跃平，刘鹏.煤粒瓦斯吸附规律的实验研究及数值分析[J].煤炭学报，2015，40(4):749－753．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2014．3005" 本文主要探讨的是煤粒瓦斯吸附的实验研究和数值分析，旨在揭示煤粒中瓦斯流动的规律。实验部分涉及了不同粒度的煤样在各种瓦斯压力下的吸附行为。通过进行定压动态吸附实验，研究人员获取了煤粒在不同压力下累积吸附瓦斯量随时间变化的实际数据曲线。 在理论建模方面，研究者利用了达西定律和朗格缪尔方程来建立煤粒瓦斯吸附的数学模型。达西定律是描述流体通过多孔介质时流量与压力差的关系，而朗格缪尔方程则常用于单分子层吸附的理论描述。结合这两个理论，他们编写了解算程序，能够模拟煤粒内部瓦斯压力的变化以及累积吸附量与时间的关系。 数值分析结果显示，煤粒内部瓦斯压力的变化规律和累积吸附量与时间的关系曲线与实验数据趋势一致，这表明煤粒瓦斯吸附过程确实遵循达西定律。这一验证对于理解和预测煤矿中的瓦斯流动和吸附特性具有重要意义，对于提高煤矿的安全性和瓦斯治理效率提供了科学依据。 此外，这项工作也涉及到关键的关键词，如煤粒、瓦斯、吸附和达西定律。煤粒在这里是研究的对象，瓦斯是研究的介质，吸附是研究的核心现象，而达西定律则是用来解释这一现象的物理基础。这些关键词反映了该研究的焦点，即通过实验和数值方法深入理解煤粒与瓦斯之间的相互作用。 最后，该研究得到了国家重点基础研究发展计划(973)项目的资助，表明了这个领域的研究对国家科技进步的重要性。作者简介提供了秦跃平教授的相关信息，他在山西夏县出生，是中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院的教授和博士生导师，表明他是这个领域内的专家，他的研究工作受到了同行的认可。 这篇研究论文通过实验和数值模拟相结合的方法，深入研究了煤粒瓦斯吸附的过程，为煤矿瓦斯管理提供了科学的理论支持，并为未来进一步的研究奠定了基础。