煤炭是在我国长期居于支配地位的主要能源，20世纪50年代，在一次性能源消费结构中，煤炭占比曾高达90%。在当前错综复杂的国内外宏观经济形势与碳排放严格控制的态势下，我国的煤炭工业发展逐渐步入了滞缓时期，同时也面临诸多挑战。“十三五”时期，我国煤炭工业势必将步入新的发展阶段，“创新、协调、绿色、开放、共享”发展的新理念将为煤炭行业注入新的活力，煤炭安全高效智能化开采和清洁高效集约化利用将成为发展的主旋律。同时，近年来，随着我国政府对大气污染防治力度的不断增强、“煤改气”改革举措及配套支持政策的密集出台，我国天然气市场竞争力大幅回升。我国近年来的天然气消费量、生产量及进口量发展趋势如图1所示。

  

图1 我国天然气消费量、生产量及进口量

预计到2020年，我国天然气占一次能源消费的比重将提高到10%，其消费量将达到约3 000亿m3，2030年消费量将进一步提高到约6 000亿m3。然而，我国天然气产业发展与欧美等国家相比尚不成熟，伴随着天然气消费快速增长，我国供气安全保障能力面临严峻考验。

煤层瓦斯(又称煤层气)是赋存于煤及围岩内的气体，其主要成分为甲烷，其热值与天然气相当。据国土资源部的煤层气资源评价结果可知，我国埋深2 000 m以浅的煤层气资源量为36.81万亿m3。在当前我国天然气消费缺口不断增大的态势下，亟需加大煤矿瓦斯抽采利用的力度。煤体瓦斯扩散规律是煤层气开发、矿井瓦斯抽采技术与理论研究中的关键科学论题，是煤层气产能预测模型与井下瓦斯含量快速测定的基础[1-2]。扩散是瓦斯气体从致密储层微孔中进入裂隙的主要方式，对煤体瓦斯扩散过程的深入研究对于煤层气资源的开发与煤矿瓦斯灾害防治具有重要的现实意义。煤是一种弹性多孔介质[3]，瓦斯在煤体内的富集程度将对煤体的孔隙结构产生影响，进而改变瓦斯气体在煤体内运移的阻力。因而，在煤体放散瓦斯的过程中，随着瓦斯气体浓度的不断降低，其扩散系数将随之而发生改变。换言之，煤体瓦斯扩散系数为一时变量，而非某一定常数值[4]。

鉴于此，笔者综述了瓦斯时变扩散行为产生的机理、煤体瓦斯扩散系数的实验测试方法等方面的研究进展，并就当前煤体瓦斯扩散系数测定方法研究中存在的问题进行了探讨，最后对未来发展的方向和有待于进一步研究的问题进行阐述。

1 瓦斯时变扩散行为的理论分析

20世纪80年代，我国学者杨其銮、王佑安借助热传导的研究方法，将Fick扩散定律引入到煤体瓦斯扩散规律的研究中[2]，为研究煤体瓦斯扩散系数的测定方法奠定了基础，其基于对均质球形煤粒的假设，认为煤体瓦斯扩散系数D为定常数值，进一步获得了瓦斯扩散量Qt与时间t、扩散系数D之间的数学关系：

 

(1)

式中：Q∞为极限扩散量，一般认为其数值为相应平衡瓦斯压力条件下的吸附量与常压吸附量之间的差值；r为球形煤粒的半径。

此后，文献[5]以Fick扩散定律为基础，考虑煤粒表面与煤粒裂隙间游离瓦斯的质交换，进一步建立了第三类边界条件下的煤粒瓦斯扩散方程，并给出了解析解。文献[6]分析了孔隙气体在煤体中的扩散模式和微观机理，得出在煤体中存在几种扩散模式，并认为Fick型扩散模式仅为各种煤体瓦斯扩散类型中的一种。文献[7]进行了不同粒径煤样、不同温度和不同吸附平衡压力条件下的等温吸附—解吸实验，其发现实验煤样的吸附平衡压力越大，初始有效扩散系数越大，瓦斯解吸率越大；温度越高,初始有效扩散系数和扩散动力学参数也越大。这实际也在一定程度上证明了煤体的瓦斯扩散系数与吸附平衡压力或吸附瓦斯量之间存在一定的关联。文献[8]通过实验研究，发现不同时间的煤体瓦斯累计扩散量与基于达西定律的模拟结果匹配度较高，而基于Fick扩散定律的模拟结果与之偏离较大，并且认为煤粒中的瓦斯放散更符合达西定律，文献[8]研究成果的提出，使得煤体瓦斯扩散规律的研究进入了一个新的阶段。但就应用达西定律描述煤体瓦斯扩散特征的适用性及准确性尚有待进一步论证。

1)煤体瓦斯扩散理论研究亟待深入。诸多的研究成果表明[18-19]：煤吸附瓦斯并非为完全可逆的物理反应，换而言之，煤在吸附平衡后，其累计放散瓦斯量与吸附平衡量之间存在某一差值，该种现象亦被称之为“扩散受限”效应。应用定常或时变瓦斯扩散系数求取的煤样放散瓦斯曲线，并不能解释该物理现象。

总体而言，业界对煤放散瓦斯过程中扩散系数时变特征的认知分为2种截然不同的观点。文献[4]认为在煤体放散瓦斯的过程中，随着煤粒中瓦斯浓度的降低，煤的孔径逐渐变大，但在放散的初期孔径改变的程度与瓦斯分子自由程相比仍然较小，因而在初期的一段时间对扩散系数的影响不大；随着瓦斯的逸出，孔径改变对瓦斯分子的扩散影响愈加明显，煤粒中瓦斯浓度降低使得扩散系数在放散末期明显增大，煤粒孔径变化逐渐变小，其改变程度与瓦斯分子自由程的比值变化较小，因而这一时段的瓦斯扩散系数变化较小，可以认为是一常数。而文献[9-11]则认为随着煤体瓦斯放散的不断进行，瓦斯的扩散模式将发生变化，是由孔隙、过渡扩散转变至Knudsen、表面扩散，进而扩散系数呈现逐渐减小的特征。但最新的研究成果表明[15]：在煤体放散瓦斯的过程中，瓦斯气体的扩散系数逐渐增大，且通过对分子水平上煤的自由体积和气体分子径向分布函数的分析，发现自由体积的大小和空间分布对气体分子的扩散起着重要的作用。

笔者认为：瓦斯时变扩散系数的特征与瓦斯气体分子自由程、煤的孔隙结构密切相关。在温度一定的前提下，瓦斯气体分子的自由程一定[6]，此时，瓦斯气体在煤体内的扩散模式取决于煤的孔隙尺度。若煤的孔隙尺度远大于瓦斯气体分子自由程，此时瓦斯气体分子的碰撞主要发生在自由孔隙气体分子之间，而分子和毛细管壁的碰撞机会相对较少，此类扩散仍然遵循Fick定律[6]。但煤吸附不同的瓦斯量，将产生不同程度的变形，该种变形将导致煤结构的变化[16]。因此，分析瓦斯时变扩散行为势必应充分考虑煤体的孔隙结构在放散瓦斯过程中的演化特征。瓦斯扩散系数与煤体渗透率相似，均为表征瓦斯在煤体内运移阻力大小的指标，所不同之处在于，扩散运动的驱动力是瓦斯气体的浓度差，而渗流运动的驱动力是瓦斯气体的压力差。研究煤体瓦斯时变扩散行为，应首先对煤孔隙结构开展深入的分析，煤的孔隙尺度不同，瓦斯气体扩散的模式亦不相同。由于煤体实际孔隙尺度大小不一，因而瓦斯在煤体内的扩散实际是几种扩散模式的过渡转化。简单地将Fick扩散定律用以描述瓦斯在煤粒内的扩散过程势必导致与实际不符。因此，研究瓦斯时变扩散系数的特征，首先应结合煤的孔隙结构，对煤体瓦斯扩散系数的测定方法开展深入的研究，方可为揭示煤放散瓦斯的机理奠定基础。

2 煤体瓦斯扩散系数测定方法

2.1 传统的煤体瓦斯扩散系数测定方法

传统的煤体瓦斯扩散系数测定方法均以各自建立的煤体瓦斯扩散方程推导获得的解析解为基础[2,5,7,11-13]，且假定煤粒为圆球形颗粒，见图2[4]。

  

图2 圆球形煤粒

进一步开展煤样放散瓦斯曲线的测定，以式(1)为基础，将瓦斯扩散量Qt与放散时间t按照一定的数学关系进行拟合，从而获得扩散系数D，该数学关系具体为[2]：

 

(2)

式中K为校正系数，在扩散系数D的一定范围内，该数值取0.96。

文献[5]认为煤粒表面与煤粒裂隙间游离瓦斯的质交换服从对流质交换定律，且以此为基础，建立了相应的数学物理方程，并获得了瓦斯扩散量Qt与放散时间t之间的关系，进一步提出了扩散系数及质交换系数的测试方法。

当然，也有的外语院系特别重视这个领域，把美国研究、英国研究甚至澳大利亚研究和加拿大研究作为重要方向。比如，北外和上外很早就把美国研究作为重要研究方向，领衔的专家学者包括北外梅仁毅教授、孙有中教授、上外王恩铭教授等。此外，四川大学、信息工程大学洛阳校区（原解放军外国语学院）以及笔者所在国防科技大学国际关系学院（原解放军国际关系学院）也较早设立了美国研究方向。所以，国别与区域研究并非一个全新领域，只是过去和现在的重视程度不同。“一带一路”倡议的提出和《外国语言文学类教学质量国家标准》的出台，确立了包括美国研究在内的国别与区域研究在外语学科的地位，为学科内涵拓展和学科属性界定提供了合法性。

笔者认为：文献[2,5]所提出的煤体瓦斯扩散系数的测定方法并没有本质的区别，二者均以Fick扩散定律为基础，并假设扩散系数D在煤体放散瓦斯的过程中恒定不变，所不同之处仅在于文献[5]考虑了界面传质对煤体瓦斯放散过程的影响。

2.2 改进的煤体瓦斯扩散系数测定方法

针对煤体瓦斯扩散规律的研究已经成为煤矿区煤层气产能预测与瓦斯含量直接测定方法研究中的关键技术，其应用研究在国内越来越受到重视。但是，针对煤体瓦斯扩散系数测定方法的研究仍有待于进一步完善。随着我国煤矿区煤层气开发产业的持续向好发展，业界对煤体瓦斯扩散机理的研究将不断深入，对瓦斯扩散时变特性的认识将愈发全面，可以预见，未来针对煤体瓦斯扩散系数测定方法的研究将主要集中在以下几个方面：

文献[9]为求解煤体放散瓦斯过程中的时变扩散系数，以圆球形煤粒的瓦斯浓度分布解析解为基础，提出了根据瓦斯放散曲线反演时变扩散系数的方法。这与文献[4]所提出的测定方法并无本质区别。文献[10]以式(1)为基础，定义F为扩散时间t内瓦斯气体扩散的质量分数，根据F与t0.5的理论关系[2]：

制备氧化铋的物料取自铅冶炼系统中贵金属工序的铋渣，铋渣成分为铋46.56%、铅13.16%、铜18.12%、银1.202 7%，经过磨细后，按照5∶1的液固比，加入浓硫酸和氯化钠[9-13]，实现铋的浸出。在铋浸出的同时，铜也随着铋浸出，而铅和银则以硫酸铅和硫酸银的形式沉入渣中，实现铋、铜与铅、银的分离。铋的浸出液含铜较高，根据铋和铜沉淀的pH不同，调节溶液的pH，使铋优先沉淀，而铜继续在溶液中，实现铜与铋的分离。得到的沉淀铋进行水洗、碱洗等富集后，得到较纯的氧化铋，其Bi含量为81.52%，可直接用来除氯。

 

(3)

将式(4)代入到式(3)中，求解关于x的二次方程，得：

假设：

 

(4)

式中a为煤粒的直径。

综上所述，sFlt-1/PLGF值与重度子痫前期的发生息息相关，重度子痫前期的患者血清中sFlt-1/PLGF值要明显高于健康妊娠的孕妇，sFlt-1/PLGF值对重度子痫前期的发生具有一定的预测价值，目前仍不十分明确，需大样本的研究明确妊娠期不同孕周的sFlt-1/PlGF比值在子痫前期产妇远期预后的预测价值。

 

(5)

进一步假设y=a2x2，因而任意放散时间t，煤粒瓦斯扩散系数的数值为：

 

(6)

实际应用中，对煤样瓦斯放散曲线进行处理，通过数值分析，获得F与扩散时间t的多项式拟合函数，将该函数代入到式(6)中，进而求取任意扩散时间t的扩散系数。该种方法与文献[4,9]提出的测定方法相比，充分考虑了瓦斯放散曲线的连续性及瓦斯的时变扩散特性。

3 煤体瓦斯扩散系数测定方法存在的问题

通过对业界学者采用的煤体瓦斯扩散系数测定方法的总结分析，结合煤的物理化学性质及孔隙结构特性，笔者认为在当前煤体瓦斯扩散系数测定方法的研究中存在以下几个问题：

文献[4,9-10]提出了瓦斯时变扩散系数的概念，将针对煤体瓦斯扩散规律的研究推向了非线性扩散领域，其认为在煤体放散瓦斯的过程中，瓦斯扩散系数随煤体内的瓦斯气体浓度或吸附瓦斯量的降低而发生改变，换言之，其数值与扩散时间息息相关，因而煤体放散瓦斯的过程实质为瓦斯气体时变扩散的行为。此后，文献[11]提出了煤粒多尺度孔隙分布的新物理模型，并认为该煤粒中孔隙呈非均质多尺度形态分布，具有自相似分形结构，这种多尺度分形结构孔隙决定了煤粒扩散系数的多级分布，即随着煤体放散瓦斯过程的进行，煤体由表及里，孔隙由大到小分级分布，其扩散系数亦相应地由大到小逐级递减。文献[12-14]进一步分析了温度对煤体瓦斯扩散系数的影响,以及柱状煤芯的瓦斯扩散规律。

表2还列示了主要变量的描述性统计。首先，企业获得创新科技财政补助项目数量(Subsidy_item)从供给侧改革前的平均8.691个提升到了供给侧改革后的12.58，说明创新科技补助的来源正在变得更加多元化。但是，来源于地方创新补助项目的比重(Subsidy_local)从改革前的39.7%下降到了25.2%，初步表明供给侧创新科技补助改革后，地方政府对于创新补助开始收紧，清理相关政策。

2)目前的煤体瓦斯扩散系数测定方法大多以经典的Fick扩散定律推导的圆球形煤粒放散瓦斯解析解为基础，简单地将煤粒概化为圆球形与实际情况不符，煤粒的形状不同，则瓦斯扩散方程亦不相同，基于此获得的放散瓦斯解析解亦不相同。煤体瓦斯扩散系数的测定实际是一个反分析的过程，依据煤样的瓦斯放散量与时间的关系，以瓦斯扩散的解析解为基础，反演获取煤体瓦斯扩散系数。因此，煤粒形状的差异，会导致建立的反演煤体瓦斯扩散系数的数值模型也不同。

2)在上述模型基础上，针对不同形状的煤粒建立相应的瓦斯扩散数学物理方程，对煤体瓦斯扩散规律进行精细化描述，并求取相应的解析解，获得扩散量与极限扩散量、扩散系数、扩散时间之间的关联关系。

4 展望

文献[4]基于瓦斯时变扩散行为，根据煤粒放散瓦斯曲线连续性的特点，将式(1)进行了处理，通过引入时间函数，获得了任意时刻瓦斯扩散系数D与瓦斯扩散量Qt、放散时间t之间的关联，并进一步提出了通过瓦斯放散曲线求取任意时刻对应的扩散系数和时间函数的方法。这实际上比传统的煤体瓦斯扩散系数测定方法更能真实反映煤粒放散瓦斯的特征。但该方法仍就以圆球形煤粒为研究基础，而未考虑实际煤粒形状的多样性[17]。已有的研究成果表明[17]：煤粒的形状实际并非理想的圆球形，且粒度统计分布呈对数威布尔分布。

本文以大型水坝为分析案例，探讨了碾压混凝土施工工艺，并指出了其施工工程中的要点，旨在为相关研究提供可具参考的价值。

1)进一步完善煤体瓦斯扩散理论研究，厘清“扩散受限”效应的作用机理。这实际需要进行大量的实验室测试，通过对煤吸附瓦斯量、放散瓦斯量，以及煤自身物理化学性质的综合分析，建立考虑“扩散受限”效应影响的煤放散瓦斯数学模型。

3)煤体瓦斯放散量的测定方法亟待改进。煤体瓦斯放散量实际应为煤体中“吸附”态瓦斯，转化为“游离”态瓦斯的量。在业界学者开展的研究中[2,4-15]，其求取煤体瓦斯扩散系数的方法均需准确测定煤体瓦斯放散量。但由于煤在吸附瓦斯后，将产生不同程度的变形，并且部分变形属不可恢复的塑性变形[3,16]，进而影响煤的孔隙率。故应用《煤和岩石物理力学性质测定方法》中列举的密封法或体积法测定煤的块体密度，采用比重瓶法或气体膨胀法真密度分析仪测定煤岩材料的真密度，进而计算煤孔隙率的方法不能真实反映煤吸附瓦斯时的孔隙率。但在目前开展的研究中[2,4-15]，大多将实测的放散瓦斯量减去“死”空间(煤样外表面与吸附罐体内壁之间的空间)的游离量，以及实测的煤孔隙容积中的游离量。该种测定方法实际并未真实反映煤样放散瓦斯的过程。针对该问题，笔者认为可在实验前对煤粒的粒径、形状进行科学规范的筛选，采用重力分析的方法[20]，以此来替代常规实验室条件下瓦斯扩散量的测定。在此过程中，同时采用数字成像技术[21]，对煤放散瓦斯过程中的孔隙率演化特征进行实时在线监测。

3)研究新的瓦斯放散特征值测定技术及装备，使之满足瓦斯吸附—放散全过程的孔隙率—瓦斯气体扩散量的同步精准测定的要求。

各项防护措施的合理布设，将有效地控制风沙侵害，减轻地表冲刷，从而控制土壤流失与水分浪费，经分析计算，项目实施后新增保土能力1.75万t。土壤侵蚀模数由治理前的2100t/km2下降到 500t/km2。

大理市是大理白族自治州州府所在地，位于滇西中部，地处东经99°58′～100°27′，北纬25°25′～25°58′，东连宾川和祥云2县，南邻弥渡和巍山两县，西接漾濞县，北临洱源县，距省会昆明市约338 km。大理市境东西横距46.3 km，南北纵距59.3 km，国土面积1 815.00 km2，总体位于洱海流域范围以内。现辖下关镇、大理镇、凤仪镇、喜洲镇、挖色镇、海东镇、银桥镇、湾桥镇、双廊镇、上关镇和太邑乡10镇1乡，以及大理省级旅游度假区和大理国家级经济开发区(图1)。

参考文献：

考虑拱上建筑与主拱圈联合作用时，纵向轴心受压构件弯曲系数φ取1.0，此时仅按拱的截面强度验算，如表2所示。计算满足规范要求。

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澳大利亚和美国一样也十分重视后续教育。其后续教育由学会组织，教育方式包括函授教育、组织研讨会等。每年资产评估学会都会抽取5%的资产评估师检查后续教育情况，如未按照要求完成则会受到通报批评，3年无法达到要求则永久吊销资格。

由表4可以看出,其特征值数量级在103，由于初始施加面载荷为1.5 MPa，屈曲载荷是初始载荷与屈曲特征值的乘积，显然得出其第一阶屈曲载荷的数量级同样在103，推力杆使用过程中载荷多数情况下在数量级102范围内，较少能达到屈曲载荷的数量级，可见该结构断裂失效为主要问题，失稳问题发生较少。实际零件只有少量出现结构弯曲严重问题，大量失效为推力杆部件断裂，这与计算结果吻合。

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综上所述，个人本位与社会本位的法律地位之争，实则是看个人本位和社会本位，哪一个更加有利于中国未来的发展。如果说国家的发展可以脱离整个社会的公共利益，或者不以个人权利为核心，那么，个人本位和社会本位之争就没有实际意义了。在笔者看来，个人本位与社会本位不应该脱离国人的实际生活，无论采用何者，最终目的在于追求国家发展好，个人同样发展好。如果一定要一方去改造另一方，或者，势不两立，两者只可选其一的地步，那么，我们实际上是处在茫然自失和严重误解的困境中。注目当下，尽管这种法律本位的争论早已不再时尚，但是为个人本位和社会本位找到应有的法律理论依据是值得我们继续思考和探讨的。

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关于马克思宗教思想发展历程的总体景观，“比较一致的观点是：从马克思在少年时代作为一个新教信仰者出发，到中学时代两篇作文中的反宗教情结再到黑格尔和青年黑格尔派的唯心主义宗教立场，最后发展到历史唯物主义宗教观的确立。”[4]3学者大多都能够从整个西方哲学发展的内在逻辑和马克思思想生成性视域给以挖掘和探究，获得了丰富多样的理论成果。

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针对强蚀变岩洞段呈很湿或饱和状情况时，在掌子面和护盾位置极易形成大面积塌方或流沙，此时TBM掘进和支护均无法施做，且存在卡机危险。为了确保施工安全，应首先对该位置进行超前预注浆加固，由于普通浆液存在固结刀盘风险，本洞段采用化学灌浆，化学灌浆材料由A、B两种组份构成，二者比例为1∶1。