煤屑瓦斯扩散规律研究

为深入探讨煤屑瓦斯扩散规律，基于Fick定律，建立了煤屑瓦斯球向流动微分方程，并运用分离变量法对其进行解算，得出了煤屑瓦斯扩散规律的无穷级数解；通过理论分析及模拟计算，对无穷级数解进行了简化，获得了其近似解。研究表明：在B值为6.5797×10-6~6.5797×10-3s-1范围内，n＝135，K=0.92时，理论分析结果与煤屑瓦斯实际扩散过程相符，B值标志着瓦斯扩散的快慢程度及衰减程度，可作为煤屑瓦斯扩散特征指标；煤屑瓦斯扩散速度在扩散瞬间达到峰值，此后随时间的延长逐渐衰减，最终无限趋近于0，扩散速度曲线存在一条水平渐近线Vt＝0，但少数学者提出的铅直渐近线并不存在；在同一时刻，吸附平衡压力越大，则煤屑累计瓦斯涌出量越大，瓦斯扩散速度也越快。