煤层气解吸滞后定量分析模型
亓宪寅1
杨典森2
陈卫忠3
1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071;长江大学岩土力学与工程研究中心,湖北荆州4340232.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉,4300713.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071;山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南250061
摘要：针对煤解吸滞后过程解、吸附量和速度变化特征,提出了煤层气解吸滞后定量分析模型.根据煤解吸滞后现象分析,结合“墨水瓶”理论,通过引入滞后因子α,提出了煤吸附-解吸模型,揭示了煤吸附-解吸过程质量变化的解吸滞后机理;通过比较解、吸附过程速度,提出了考虑煤基质吸附-解吸过程孔隙率变化的扩散方程,该方程中扩散系数直接可以反映吸附-解吸过程时间异步问题.基于Comsol计算平台,实现了煤层气解吸滞后定量分析模型的数值求解.数值模拟结果显示不同煤阶煤样的等温吸附实验数据验证了α值的合理性,拟合数据表明随煤阶提高,α值越大,解吸滞后程度越大;吸附-解吸过程中扩散系数的变化趋势相反,吸附过程中扩散系数随时间减小,吸附速率随时间减小,解吸过程中,其值随时间增大,解吸速率随时间增大,通过扩散系数得到的解、吸附速率变化趋势与实验室结果一致,证明了此参数的合理性,进而可用来分析解吸滞后现象在时间上的变化趋势.
关键词：煤解吸滞后双扩散模型滞后因子扩散系数
分类号：P618.11(矿床学)
资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）(973)资助项目(2015CB057906)国家自然科学基金(51379200)国家自然科学基金(51225902)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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