CN116429663B - 一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤自燃采空区覆岩层内氡气传输实验技术领域。一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，包括氡气源产生***、供气***、传输***，将氡气源产生***中产生的氡气通过供气***增压后输入到传输***的装有煤岩的亚克力实验柱，获得亚克力实验柱不同高度的煤岩对应的氡气浓度。本发明还涉及该装置测量煤岩介质中氡气渗流速率的方法，可以通过氡气浓度求得氡气渗流速率。本发明解决了测量氡气在煤岩介质中渗流速率灵敏度和检出限不足的技术问题，已知氡气浓度即可实现测量渗流速率，便捷高效。
Description
技术领域
本发明涉及煤自燃采空区覆岩层内氡气传输实验技术领域，具体涉及一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的装置及方法。
背景技术
目前为止，煤炭在世界范围内也占据着主要地位。随着煤矿开采强度提高、开采深度增大，地质条件也随之愈加复杂，致使矿井火灾、瓦斯***等事故频繁发生。煤炭自然发火是煤炭开采中面临的重大自然灾害之一，其不仅能够烧毁煤炭资源、造成巨大的经济损失，而且会产生大量的有害气体、严重污染空气和环境，还可能引发瓦斯燃烧、粉尘***等事故，造成严重的人员伤亡，严重制约安全生产。防治煤火灾害既是煤炭经济发展的重要保障，也是落实碧水青山理念、保障开采安全的重要手段。因此，扑灭煤田火灾并采取预防性有效措施非常必要。煤田或采空区的火源位置的精准探测是预防和控制煤火灾害的首要任务，火源探测技术已成为矿井火灾防治的关键技术之一。目前，同位素氡测量法已广泛用于煤火探测。利用测氡法可精准探测地下煤自燃火源位置，这与煤自燃过程中氡在上覆岩层长距离迁移过程密切相关。对于氡在介质中的迁移，比较重要的一个研究就是氡的扩散-渗流理论，渗流速率是该理论中的关键参数。为进一步发展同位素测氡技术，提高探测精度，对煤自燃采空区上覆岩层中氡气运移规律的研究势在必行。为了探究氡长距离输运机制并构建完整的煤自燃火区氡纵向长距离运移模型，需要对氡在上覆岩层中渗流速率这一重要物理参数进行深入研究。在理论研究方面，根据实验结果得到煤自燃影响下不同岩层中氡气的渗流速率，得出地表氡气浓度分布与地下火源的相关性，进一步模拟煤自燃采空区上覆岩层氡气纵向长距离传输模型，揭示煤自燃火区上覆岩层中氡的纵向长距离输运机理。在实际应用中，根据地表氡气浓度值和地质构造，可得到该区域覆岩中氡气渗流速率，从而判断地下煤自燃采空区的发火情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种测量煤岩介质中氡气渗透速率的实验装置和方法。
本发明所采用的技术方案为：一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，包括：
氡气源产生***，提供该实验装置使用的稳定的氡气，包括焙烧炉1、集气罐2、第一阀门3、第一测氡仪4，含氡的岩石在所述焙烧炉1中被加热后产生氡气，所述焙烧炉1中产生的氡气通过带所述第一阀门3的管道输送到所述集气罐2中，所述第一测氡仪4持续测量所述集气罐2中的氡气的浓度；
供气***，用于将所述集气罐2中的氡气增压后输送给传输***的亚克力实验柱8，包括气泵5、流量计6、第一压力表7，所述气泵5的出口连接所述集气罐2，所述集气罐2通过管道连接亚克力实验柱8，连接所述集气罐2和所述亚克力实验柱8的管道上安装有所述流量计6和所述第一压力表7；
传输***，用于对氡气渗流速率进行测试，包括装有煤岩的亚克力实验柱8、第二压力表17、干燥管18、第二测氡仪19，所述亚克力实验柱8中装有一层或者多层的煤岩，所述亚克力实验柱8上对应煤岩的不同高度引出多根导气管14，每根导气管14的口部对应安装一个导气管盖；在使用过程中，将其中一根导气管14上的导气管盖取下，然后将该导气管14通过带第二压力表17、干燥管18的管道连接所述第二测氡仪19。
作为一种优选方式：所述亚克力实验柱8包括装样筒11、底座16、多孔圆板15、导气管14、导气管盖、密封盖9和橡胶密封垫圈10，所述底座16的内部中空，所述底座16的底部侧壁上有连接内部中空的进气管12，所述进气管12上有第二阀门，所述进气管12通过管道连接所述集气罐2，所述底座16的上部有连接内部中空的出气口，所述装样筒11为圆筒，所述装样筒11的底部安装在所述底座16的顶部，所述多孔圆板15处于所述装样筒11与所述底座16之间，所述装样筒11的顶部通过所述密封盖9和所述橡胶密封垫圈10密封，所述装样筒11的侧壁上平行的引出多根高度不同的与所述装样筒11的内部联通的所述导气管14，所述装样筒11中装有一层或多层的煤岩。
作为一种优选方式：所述装样筒11为多个通过法兰13首尾连接的筒体，相邻筒体之间安装有带多个小孔的隔离网。
作为一种优选方式：每个筒体的高度为1m，每个筒体的内径为0.2m，所述装样筒11的最下面一根导气管14到所述装样筒11底部的距离为0.2m，相邻两根导气管14之间的距离都为0.2m。
作为一种优选方式：所述导气管14的口部有内螺纹或外螺纹，用于与所述导气管14连接的管道口部有与所述导气管14配合的外螺纹或内螺纹，所述导气管盖上有与所述导气管14配合的外螺纹或内螺纹。
一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的方法，其特征在于包括如下内容：
步骤一、检查实验装置气密性，通过导气管盖封闭所有导气管14的出口，打开第一阀门3和第二阀门，启动气泵5向集气罐2供气，当第一压力表7达到设定压力时，关闭气泵5，观察第一压力表7的读数在设置时间内是否保持不变，如果不是则说明第一压力表7读数不稳定，检测实验装置并进行维修，然后重新进行步骤一，直至第一压力表7的读数在设定时间内保持不变，此时第一压力表7读数稳定，实验装置气密性良好；
步骤二、处理实验样品，从现场取出煤岩实验样品，按不同的煤岩进行分类，用塑料薄膜进行密封，装箱运至实验装置处，对体积较大的煤岩实验样品进行破碎加工，保证煤岩实验样品粒径范围控制在1mm～20mm，根据现场不同煤岩层的厚度，按相同的设定比例，将不同煤岩层的厚度按设定比例缩小后，按现场煤岩层的顺序将煤岩实验样品填充进装样筒11中，设置设定比例时，保证装样筒11中厚度最小一层的煤岩层厚度大于0.2m，然后将装样筒11安装在底座16上；
步骤三、将一根导气管14上的导气管盖取下，然后将该导气管14通过带第二压力表17、干燥管18的管道连接第二测氡仪19，打开第一阀门3、关闭第二阀门，在焙烧炉1中加入含氡的岩石，对含氡的岩石进行焙烧，通过第一测氡仪4检测集气罐2内氡气气体浓度，当集气罐2内氡气浓度在设定时间内保持不变时，关闭第一阀门3，打开第二阀门，启动气泵5，氡气从进气管12进入装样筒11进行气体渗流，调整气泵5出气量，使流量计6的读数和第一压力表7的读数都处于各自的设置区间；
步骤四、当第二测氡仪19的数值在30s内变化小于5%时，认为亚克力实验柱8内氡气浓度达到平衡，记录此时第二压力表17和第二测氡仪19的数值，第二测氡仪19的数值即为导气管氡气浓度达到平衡时的氡气浓度测量值，重复步骤三和步骤四获得所需高度的导气管14对应的氡气浓度达到平衡时的氡气浓度测量值；
步骤五、高度为x的导气管处对应的煤岩的氡气渗流速率
，其中，D为射气介质中氡的扩散系数，m2/s；C(x)为亚克力实验柱上高度为x的导气管处对应的氡气浓度，单位为Bq/m3，C0为进气管出口处的氡气浓度，Bq/m3；x为导气管到煤岩的最底层的高度，单位为m；v为煤岩的氡气渗流速率，单位为m/s；γ为氡衰变常数，单位为1/s；α为该介质产生可移动氡的能力，单位为bq/（s*m3）。
本发明中，所述在设置时间内是否保持不变是指在30s内数值（仪表）变化是否小于5%。
步骤五中的公式推导过程如下
已知氡气扩散-对流的氡气浓度公式
，式中，D为射气介质中氡的扩散系数，m2/s；C(x)为亚克力实验柱上高度为x的导气管处对应的氡气浓度，单位为Bq/m3，x为导气管到煤岩的最底层（多孔圆板表面）的高度，计量中以煤岩的最底层（多孔圆板表面）的高度为0，单位为m；v为煤岩的氡气渗流速率（单位体积流体对流速度），单位为m/s；γ为氡衰变常数，单位为1/s；α为该介质产生可移动氡的能力，单位为bq/（s*m3）；/>是C(x)对x的二阶导，/>是C(x)对x的一阶导；
根据氡气扩散-对流的氡气浓度公式可以得到，高度为x的导气管的氡气浓度分布方程：
，式中，e为自然常数，C0为进气管出口处的氡气浓度，Bq/m3；
根据氡气浓度分布方程可得出氡气渗流速率与氡气浓度之间的关系为
，根据实验结果得到的高度为x的导气管处对应的氡气浓度，即可得到高度为x的煤岩的氡气渗流速率，通过每根导气管对应的高度，即可得到不同深度煤岩的氡气渗流速率。
本发明的有益效果为：本发明可以解决测量氡气在煤岩介质中渗流速率灵敏度和检出限不足的技术问题，已知氡气浓度即可实现测量渗流速率。本发明设计了测量煤岩介质中氡气渗流速率的测量装置，整个实验装置结构简单，安装灵活，易于组装和拆卸。装样筒体由不同高度的多节（如5节）圆筒组成，通过法兰连接，法兰在装料过程中可逐层安装并加料，方便装置上料。同时可根据每次实验的不同需求灵活调整试验装置筒体高度，满足不同装料高度下的实验条件。使用寿命长，可重复使用。
附图说明
图1为整个实验装置立面结构示意图；
其中，1、焙烧炉，2、集气罐，3、第一阀门，4、第一测氡仪，5、气泵，6、流量计，7、第一压力表，8、亚克力实验柱，9、密封盖，10、橡胶密封垫圈，11、装样筒，12、进气管，13、法兰，14、导气管，15、多孔圆板，16、底座，17、第二压力表，18、干燥管，19、第二测氡仪。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明技术方案进行详细说明。
一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，包括：
氡气源产生***，提供该实验装置使用的稳定的氡气，包括焙烧炉1、集气罐2、第一阀门3、第一测氡仪4。
所述焙烧炉1可以为一个密封的电烤箱，通过电阻丝进行加热，在电烤箱在顶部有电烤箱气体出口，电烤箱内部进行了密封处理（包括内腔和门），保证产生的气体不会从电烤箱气体出口外的其它地方跑掉。
所述集气罐2为一个密封罐，该密封罐上有三个口，包括两个密封罐进气口和一个密封罐出气口，一个密封罐进气口与电烤箱气体出口采用第一管道连接，第一管道上安装第一阀门3。另一个密封罐进气口通过第二管道连接供气***中的气泵5。密封罐出气口通过第三管道连接传输***的亚克力实验柱8（底座的进气管）。密封罐上安装有测量其内部氡气浓度的第一测氡仪4。
本发明中，通过对含氡的岩石进行加热产生氡气。在第一阀门3开启的情况下，产生的氡气通过第一管道进入集气罐2中，第一测氡仪4测量集气罐2中的氡气浓度，当所述集气罐2中的氡气的浓度在30s内处于设定的浓度区间时，说明氡处于平衡状态，所述集气罐2中的氡气为稳定的氡气，关闭所述第一阀门3和所述焙烧炉1，所述设定的浓度区间（C1-C2）根据不同的含氡的岩石而定，C1能够满足测量的最低浓度，C2能够满足测量的最高浓度。
供气***，用于将所述集气罐2中的氡气增压后输送给传输***的亚克力实验柱8，包括气泵5、流量计6、第一压力表7。
所述气泵5的通过第二管道连接所述集气罐2，气泵5产生提供的压缩空气对所述集气罐2中的氡气进行加压，使实验过程中所述集气罐2中的压力满足实验要求。
所述集气罐2（密封罐出气口）通过第三管道连接亚克力实验柱8（底座的进气管），第三管道上安装有所述流量计6和所述第一压力表7；所述流量计6和所述第一压力表7用于测量增压后的氡气的流量、压力。
传输***，用于对氡气渗流速率进行测试，包括装有煤岩的亚克力实验柱8、第二压力表17、干燥管18、第二测氡仪19。
所述亚克力实验柱8包括装样筒11、底座16、多孔圆板15、导气管14、导气管盖、密封盖9和橡胶密封垫圈10。
所述底座16的内部为锥台中空，所述底座16的外部同样为一个锥台，下部大上部小的锥台有利于所述底座16保持稳定不易发生倾倒，所述底座16的内部的锥台中空有利于保持内部气体的稳定，所述底座16的上部有连接内部的锥台中空的出气口。所述底座16的底部侧壁上有连接锥台中空的进气管12，所述进气管12上有第二阀门，所述进气管12通过第三管道连接所述集气罐2（密封罐出气口）。
所述装样筒11为圆筒，本实施例中，装样筒11的内径为0.2m。所述装样筒11的底部安装在所述底座16上，所述装样筒11的中心线与所述底座16的中心线重合。
所述多孔圆板15处于所述装样筒11与所述底座16之间，所述多孔圆板15用于隔离开所述装样筒11和所述底座16，避免所述装样筒11中装载的煤岩掉进所述底座16中。
所述装样筒11的顶部通过所述密封盖9和所述橡胶密封垫圈10密封，保证所述装样筒11的顶部密封不跑气，所述装样筒11中装有一层或多层的煤岩。
所述装样筒11为5个通过法兰13首尾连接的筒体，相邻筒体之间安装有带大量小孔的隔离网。每个筒体的高度为1m。所述装样筒11的侧壁上平行的引出多根高度不同的与所述装样筒11的内部联通的所述导气管14。所述装样筒11的最下面一根导气管14到所述装样筒11底部的距离为0.2m，相邻两根导气管14之间的距离都为0.2m。隔离网的目的是为了提供对煤岩的支撑，避免煤岩的重量全部集中在所述多孔圆板15上，使所述多孔圆板15中心下坠。所述多孔圆板15的中心下坠会导致测量不精确。
在不使用过程中，每根导气管14的口部对应安装一个导气管盖。在使用过程中，将其中一根导气管14上的导气管盖取下，然后将该导气管14通过带第二压力表17、干燥管18的管道连接所述第二测氡仪19，通过第二压力表17和第二测氡仪19的获得的压力和氡气浓度，计算出对该导气管14高度处的煤岩的氡气渗流速率。所述干燥管18的目的是吸收气体中的水分，防止水分干扰实验。
所述导气管14的口部有内螺纹，用于与所述导气管14连接的管道口部有与所述导气管14配合的外螺纹，所述导气管盖上有与所述导气管14配合的外螺纹。导气管14通过螺纹连接第四管道或者导气管盖。
一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的方法，包括如下内容：
步骤一、检查实验装置气密性，通过导气管盖封闭所有导气管14的出口，打开第一阀门3和第二阀门，启动气泵5向集气罐2供气，当第一压力表7达到1.5MPa时，关闭气泵5，观察第一压力表7的读数在30s内变化是否小于5%，如果不是则说明第一压力表7读数不稳定，检测实验装置并进行维修，然后重新进行步骤一，直至第一压力表7的读数在30s内变化是否小于5%，此时第一压力表7读数稳定，实验装置气密性良好。
步骤二、处理实验样品，从现场取出煤岩实验样品，按不同的煤岩进行分类（按不同的煤岩层），用塑料薄膜进行密封，装箱运至实验装置处，对体积较大的煤岩实验样品进行破碎加工，保证煤岩实验样品粒径范围控制在1mm～20mm，根据现场不同煤岩层的厚度，按相同的设定比例，将不同煤岩层的厚度按设定比例缩小后，按现场煤岩层的顺序将煤岩填充进装样筒11中，本实施例中，由下到上为砂质泥岩层、粉砂岩层、中砂岩层、煤岩混合层、风积沙层，分层处理每一层的材料，混合均匀。设置设定比例时，保证装样筒11中厚度最小一层的煤岩层（砂质泥岩层、粉砂岩层、中砂岩层、煤岩混合层、风积沙层中任意一层）厚度大于0.2m，按现场煤岩层的顺序将煤岩（煤岩实验样品）填充进装样筒11中，然后将装样筒11安装在底座16上。
步骤三、将一根导气管14上的导气管盖取下，然后将该导气管14通过带第二压力表17、干燥管18的管道连接第二测氡仪19，打开第一阀门3、关闭第二阀门，在焙烧炉1中加入含氡的岩石，对含氡的岩石进行焙烧，通过第一测氡仪4检测集气罐2内氡气气体浓度，当集气罐2内氡气浓度在30s内处于设定的浓度区间（C1-C2）时氡气达到平衡状态，关闭第一阀门3，打开所述第二阀门，启动气泵5，氡气从进气管12进入装样筒11进行气体渗流，调整气泵5出气量，使第一压力表7的压力为1.5MPa，流量计6的流量为0.5 L/min。
步骤四、当第二测氡仪19的数值保持不变时（当30s内变化小于5%时视为保持不变），认为亚克力实验柱8内氡气浓度达到平衡，记录此时第二压力表17和第二测氡仪19的数值，导气管氡气浓度达到平衡时的氡气浓度测量值，重复步骤三和步骤四获得所需高度的导气管14对应的氡气浓度达到平衡时的氡气浓度测量值。
步骤五、高度为x的导气管处对应的煤岩的氡气渗流速率
，其中，D为射气介质中氡的扩散系数，m2/s；C(x)为亚克力实验柱上高度为x的导气管处对应的氡气浓度，单位为Bq/m3，C0为进气管出口处的氡气浓度，Bq/m3；x为导气管到煤岩的最底层的高度，单位为m；v为煤岩的氡气渗流速率，单位为m/s；γ为氡衰变常数，单位为1/s；α为该介质产生可移动氡的能力，单位为bq/（s*m3）。
实验结果如表1所示。
表1
根据表1中实验结果得到的氡气浓度值，再将岩柱深度代入煤岩的氡气渗流速率公式，得到不同深度的理论氡气渗流速率，结果如表2所示。
表2
以上实施例是本发明的一个具体实施例，在本发明实施例基础上进行简单的变形，都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，其特征在于，包括：
氡气源产生***，提供该实验装置使用的稳定的氡气，包括焙烧炉（1）、集气罐（2）、第一阀门（3）、第一测氡仪（4），含氡的岩石在所述焙烧炉（1）中被加热后产生氡气，所述焙烧炉（1）中产生的氡气通过带所述第一阀门（3）的管道输送到所述集气罐（2）中，所述第一测氡仪（4）持续测量所述集气罐（2）中的氡气的浓度；
供气***，用于将所述集气罐（2）中的氡气增压后输送给传输***的亚克力实验柱（8），包括气泵（5）、流量计（6）、第一压力表（7），所述气泵（5）的出口连接所述集气罐（2），所述集气罐（2）通过管道连接亚克力实验柱（8），连接所述集气罐（2）和所述亚克力实验柱（8）的管道上安装有所述流量计（6）和所述第一压力表（7）；
传输***，用于对氡气渗流速率进行测试，包括装有煤岩的亚克力实验柱（8）、第二压力表（17）、干燥管（18）、第二测氡仪（19），所述亚克力实验柱（8）中装有一层或者多层的煤岩，所述亚克力实验柱（8）上对应煤岩的不同高度引出多根导气管（14），每根导气管（14）的口部对应安装一个导气管盖；在使用过程中，将其中一根导气管（14）上的导气管盖取下，然后将该导气管（14）通过带第二压力表（17）、干燥管（18）的管道连接所述第二测氡仪（19）；所述亚克力实验柱（8）包括装样筒（11）、底座（16）、多孔圆板（15）、导气管（14）、导气管盖、密封盖（9）和橡胶密封垫圈（10），所述底座（16）的内部中空，所述底座（16）的底部侧壁上有连接内部中空的进气管（12），所述进气管（12）上有第二阀门，所述进气管（12）通过管道连接所述集气罐（2），所述底座（16）的上部有连接内部中空的出气口，所述装样筒（11）为圆筒，所述装样筒（11）的底部安装在所述底座（16）的顶部，所述多孔圆板（15）处于所述装样筒（11）与所述底座（16）之间，所述装样筒（11）的顶部通过所述密封盖（9）和所述橡胶密封垫圈（10）密封，所述装样筒（11）的侧壁上平行的引出多根高度不同的与所述装样筒（11）的内部联通的所述导气管（14），所述装样筒（11）中装有一层或多层的煤岩。
2.根据权利要求1所述的一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，其特征在于：所述装样筒（11）为多个通过法兰（13）首尾连接的筒体，相邻筒体之间安装有带多个小孔的隔离网。
3.根据权利要求2所述的一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，其特征在于：每个筒体的高度为1m，每个筒体的内径为0.2m，所述装样筒（11）的最下面一根导气管（14）到所述装样筒（11）底部的距离为0.2m，相邻两根导气管（14）之间的距离都为0.2m。
4.根据权利要求1所述的一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置，其特征在于：所述导气管（14）的口部有内螺纹或外螺纹，用于与所述导气管（14）连接的管道口部有与所述导气管（14）配合的外螺纹或内螺纹，所述导气管盖上有与所述导气管（14）配合的外螺纹或内螺纹。
5.一种利用权利要求1所述测量煤岩介质中氡气渗流速率的实验装置测量煤岩介质中氡气渗流速率的方法，其特征在于包括如下内容：
步骤一、检查实验装置气密性，通过导气管盖封闭所有导气管（14）的出口，打开第一阀门（3）和第二阀门，启动气泵（5）向集气罐（2）供气，当第一压力表（7）达到设定压力时，关闭气泵（5），观察第一压力表（7）的读数在设置时间内是否保持不变，如果不是则说明第一压力表（7）读数不稳定，检测实验装置并进行维修，然后重新进行步骤一，直至第一压力表（7）的读数在设定时间内保持不变，此时第一压力表（7）读数稳定，实验装置气密性良好；
步骤二、处理实验样品，从现场取出煤岩实验样品，按不同的煤岩进行分类，用塑料薄膜进行密封，装箱运至实验装置处，对体积较大的煤岩实验样品进行破碎加工，保证煤岩实验样品粒径范围控制在1mm～20mm，根据现场不同煤岩层的厚度，按相同的设定比例，将不同煤岩层的厚度按设定比例缩小后，按现场煤岩层的顺序将煤岩实验样品填充进装样筒（11）中，设置设定比例时，保证装样筒（11）中厚度最小一层的煤岩层厚度大于0.2m，然后将装样筒（11）安装在底座（16）上；
步骤三、将一根导气管（14）上的导气管盖取下，然后将该导气管（14）通过带第二压力表（17）、干燥管（18）的管道连接第二测氡仪（19），打开第一阀门（3）、关闭第二阀门，在焙烧炉（1）中加入含氡的岩石，对含氡的岩石进行焙烧，通过第一测氡仪（4）检测集气罐（2）内氡气气体浓度，当集气罐（2）内氡气浓度在设定时间内保持不变时，关闭第一阀门（3），打开第二阀门，启动气泵（5），氡气从进气管（12）进入装样筒（11）进行气体渗流，调整气泵（5）出气量，使流量计（6）的读数和第一压力表（7）的读数都处于各自的设置区间；
步骤四、当第二测氡仪（19）的数值在30s内变化小于5%时，认为亚克力实验柱（8）内氡气浓度达到平衡，记录此时第二压力表（17）和第二测氡仪（19）的数值，第二测氡仪（19）的数值即为导气管氡气浓度达到平衡时的氡气浓度测量值，重复步骤三和步骤四获得所需高度的导气管（14）对应的氡气浓度达到平衡时的氡气浓度测量值；
步骤五、高度为x的导气管处对应的煤岩的氡气渗流速率
，其中，D为射气介质中氡的扩散系数，m2/s；C(x)为亚克力实验柱上高度为x的导气管处对应的氡气浓度，单位为Bq/m3，C0为进气管出口处的氡气浓度，Bq/m3；x为导气管到煤岩的最底层的高度，单位为m；v为煤岩的氡气渗流速率，单位为m/s；γ为氡衰变常数，单位为1/s；α为该介质产生可移动氡的能力，单位为bq/（s*m3）。
6.根据权利要求5所述的一种测量煤岩介质中氡气渗流速率的方法，其特征在于：所述在设置时间内是否保持不变是指在30s内仪表数值变化是否小于5%。
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