温度-粒径耦合作用下煤粒瓦斯动扩散系数影响研究

为探究温度-粒径耦合作用对煤粒瓦斯解吸扩散的影响,开展了不同温度和粒径下的瓦斯解吸试验,并构建了温度-粒径耦合动扩散模型,据此分析了两者耦合作用对瓦斯解吸扩散的影响。研究结果表明:(1)瓦斯解吸量随粒径减小而增大,且煤粒径越小,瓦斯解吸扩散初期越显著;(2)温度越高,瓦斯解吸量越多,每升高10℃,瓦斯解吸量有10%~17%的增幅,并随煤粒增大,增幅越大;(3)动扩散模型分析得出初始扩散系数(D_(0))和衰减系数(β)随温度升高均变大,而随粒径从0.250 mm增大到0.875 mm,D_(0)升高了2.8倍,β降低了37%;(4)瓦斯解吸扩散过程受温度和煤粒径的影响,温度主要影响分子活性和孔隙状态,而粒径主要影响气体含量和孔隙分布,且粒径变化对这一过程的影响更大。研究结果丰富了瓦斯解吸扩散理论,并为瓦斯灾害有效防治提供了理论参考。