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含瓦斯煤混合物吸附相的体积分数
祝捷1 姜耀东1·2赵毅鑫1，2董艳军1 姜鹏飞1
(1．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083；
2。煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京t000s3)
摘要：气体的吸附和解吸作用将引起煤体的膨胀和收缩，研究含瓦斯煤的力学性质和变形特性必须考虑
吸附作用对煤体的附加影响。在混合物的理论框架内研究含瓦斯煤的本构关系有利于反映吸附气体和自由
气体组分之间的动态平衡和相互转化。体积分数是混合物理论中的一个重要环节，吸附瓦斯体积分数的确
定尤为复杂。本文从研究吸附作用引起的膨胀变形着手，假定煤体为各向同性弹性体，且弹性能与表面能
的变化相等，得到了吸附相体积分数。根据Levine的吸附试验数据，本文同时研究了孔隙压力和气体吸附
性对吸附相体积分数的影响。
关键词：混合物理论；体积分数；含瓦斯煤；本构方程；吸附作用；煤体膨胀
VolumeFractionofAdsorbedPhasein
Coal Methane
Containing
Zhu ZhaoYixinl，2
JielJiangYaodon91，2 DongYanjunlJiangPengfeil
of andCivil of and
(1．SchoolMechanics，Architecture
Engineering，ChinaUniversityMiningTechnology，
of
LabCoalResourcesand
Beijing100083，China；2，StateKey 100083，China)
MiningSafety，Beijing
will
and of cause and ofcoalAdditionalinfluencedueto
Abstract：Adsorptiondesorptiongas swellingshrinkage
be
shouldconsideredin mechanicsanddeformationcharactersofcoal methane．The
adsorption study containing
of
constitutive coal methanebasedonthe ofmixturescall balanceand
equationscontaining theory embodydynamic
transformbetweenadsorbedandfree fractionsare inthe of of
important
gas gas．Volume theorymixtures，which
adsorbedisdifficultto elasticbehaviorandthatthe oftheelastic
confirm．Assuming
phase isotropie change energy
tothe
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