煤粒微孔游离瓦斯扩散理论与应用

《煤粒微孔游离瓦斯扩散理论与应用》阐述了煤中瓦斯流动理论、煤孔隙结构特征、瓦斯吸附解吸特性；进行了定压和定容条件下的煤粒瓦斯吸附解吸实验；构建及解算了菲克扩散模型、达西渗流模型以及密度梯度模型；验证了3种扩散模型预测结果与实验数据，以及各模型的适用范围；分析了煤层钻孔瓦斯流动建模过程中的3种瓦斯含量方程的误差，修正了传统径向流量测煤层瓦斯透气性系数的方法；无因次分析和预测了掘进工作面的瓦斯涌出量等。
《煤粒微孔游离瓦斯扩散理论与应用》可供从事煤矿瓦斯灾害防治、煤层气开发等工作的科研人员、工程技术人员参考，也可供安全科学与工程、采矿工程等相关专业的师生使用。

第一章 绪论
第一节 煤体瓦斯赋存规律
第二节 煤体瓦斯流动理论
第三节 煤粒瓦斯吸附解吸实验
第四节 煤粒瓦斯吸附解吸理论模型
第五节 煤粒瓦斯吸附解吸数值解算
第六节 值得探讨的问题

第二章 煤的孔隙结构及分形特性
第一节 煤的孔隙结构特征
第二节 煤孔隙分形模型
第三节 煤孔隙结构测试
第四节 煤孔隙分形实验测试与结果分析

第三章 煤中瓦斯吸附解吸特性
第一节 煤体瓦斯赋存与含量
第二节 煤中瓦斯的吸附特性
第三节 煤中瓦斯的解吸特性

第四章 煤粒瓦斯等温吸附解吸实验
第一节 实验方法
第二节 实验系统
第三节 实验准备工作
第四节 实验步骤与内容
第五节 定压实验结果
第六节 定容实验结果
第七节 定压和定容条件下瓦斯吸附特性对比

第五章 瓦斯吸附解吸扩散理论模型
第一节 浓度梯度驱动的菲克扩散模型
第二节 压力梯度驱动的达西渗流模型
第三节 游离瓦斯密度梯度驱动的新扩散模型

第六章 基于有限差分法的瓦斯扩散数值解算
第一节 有限差分数学方程
第二节 有限差分数学方程的无因次化
第三节 解算程序编写与运行

第七章 数值模拟结果分析及实验验证
第一节 无因次模拟结果分析
第二节 有因次模拟结果分析
第三节 实验数据与模拟结果对比

第八章 煤中三种瓦斯扩散模型探讨
第一节 模型理论基础探讨
第二节 关键系数敏感性探讨
第三节 扩散模型适用性探讨

第九章 不同形状瓦斯吸附模型对比
第一节 引言
第二节 球状煤粒瓦斯吸附模型
第三节 圆柱状煤粒瓦斯吸附模型
第四节 平板状煤粒瓦斯吸附模型
第五节 煤粒简化成不同规则形状适用性探讨

第十章 煤中单质／混合气体的吸附作用研究
第一节 煤中不同单质气体的吸附特性
第二节 煤中二元混合气体的吸附特性

第十一章 煤层钻孔瓦斯流动模型及其应用
第一节 建立钻孔瓦斯流动模型
第二节 求解钻孔瓦斯流动模型
第三节 解算结果与误差分析
第四节 煤层透气性系数的计算与修正

第十二章 掘进工作面瓦斯涌出的无因次分析及预测
第一节 掘进工作面瓦斯涌出数学模型
第二节 方程离散及求解
第三节 无因次瓦斯压力及含量分布
第四节 无因次瓦斯涌出量

第十三章 结论与展望
第一节 结论
第二节 展望
参考文献