煤岩非线性渗流方程研究：吸附作用的影响

"张志刚在《矿业安全与环保》2014年第41卷第6期上发表的文章‘考虑吸附作用影响的煤岩非线性渗流方程’中，通过实验研究建立了考虑吸附作用的煤岩非线性渗流方程，并探讨了吸附对煤岩非线性渗流特性的影响机制。该方程对于理解和模拟煤层瓦斯流动以及相关的开发计算具有重要应用价值。" 文章作者张志刚，基于现有的大量研究表明，煤体内的瓦斯流动呈现出明显的非线性特征。为了更深入地理解这一现象，他利用自行设计的煤岩渗透特性测试装置，进行了实验研究。实验的核心目标是建立一个能反映吸附作用影响的非线性渗流模型。 在实验过程中，张志刚观察到，煤岩的非线性渗流特性受到吸附作用的显著影响。吸附是气体分子在固体表面聚集的过程，对于瓦斯在煤层中的行为至关重要。煤体对瓦斯的吸附能力会改变其内部的压力分布，进而影响瓦斯的流动模式。吸附可能导致压力梯度的变化，使得瓦斯流动呈现出非线性特征。 通过分析煤岩非线性渗流的力学特性，作者揭示了吸附作用如何改变流体动力学参数，如渗透率和扩散系数。吸附不仅影响流体的速度，还可能改变煤层的渗透性能，导致流体流动的复杂性增加。这种吸附效应的考虑对于准确预测和控制煤矿瓦斯涌出、预防瓦斯事故以及优化矿井通风系统具有重要意义。 张志刚建立的考虑吸附作用影响的煤岩非线性渗流方程，可以作为煤层瓦斯流动理论的基础，用于指导实际的矿井瓦斯流动模拟和开发计算。这一研究成果为提高煤矿安全生产水平提供了理论支持和技术工具，有助于减少因瓦斯问题引发的安全风险。 文章的分类号为TD712+.51，文献标志码为A，表明这是一篇关于煤炭工业技术与安全的重要学术论文。网络出版时间为2014年11月22日，可在指定的网络地址找到全文。