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一种适用于深部煤岩的甲烷扩散气量计算方法

煤岩 扩散系数 数学模型 USBM法 扩散气量

就煤岩在井筒提升过程及解吸罐中的甲烷解吸扩散规律问题，前人主要采用定外边界条件构建模型，这与深部煤岩中甲烷实际扩散特征差异较大。煤岩在井筒实际提升过程中其外表面压力随时间呈非线性变化，考虑该变化特征，本文根据质量守恒定律、连续性原理，构建了甲烷定扩散系数的解吸扩散数学模型，通过数理方程求解方法求得其解析解。在此基础上，利用最优化方法，对解吸罐中的实测解吸气量进行拟合，进而推测出煤岩在井筒中的损失气量。结果表明：①本文所建立模型更符合深部煤岩中甲烷的实际扩散；②与直接法（USBM法）相比，本文方法所得的结果更加准确。