不同温度下软煤等温吸附/解吸特性

张遵国，赵 丹，张春华，陈 毅，唐 朝

（1. 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 葫芦岛 125105； 2. 辽宁工程技术大学 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室，辽宁 葫芦岛 125105）

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据统计，中国煤矿开采正逐渐向深部转移，全国开采深度超过1 000 m的矿井已达到47对，少量矿井最大采深已超过1 500 m[1].随着开采深度的不断加深，地层中温度、压力也会逐渐增加.

已有研究表明，温度对煤吸附特性有重要影响.刘彦伟[2]等通过实验研究不同煤阶含瓦斯煤粒的扩散通量与温度的量化关系，结果表明温度升高会诱发吸附瓦斯大量解吸.钟玲文[3]等考虑温度和压力综合作用，认为低温低压区压力对吸附能力的影响大于温度，高温高压区则相反，同时发现吸附常数与温度的变化无明显关系.但在其他学者的研究中，吸附常数均随温度的变化而变化，只是变化规律不相同[4-5].

为定量分析煤的吸附特征，众多研究者分别从动力学理论、热力学理论和位能理论等方面提出了不同的吸附模型[6-9].其中，固体表面单分子吸附理论Langmuir方程应用最多[10].但在现有理论模型中，通常只考虑压力对吸附的影响，而对于温度的影响，多侧重于实验规律及机理分析，温度、压力综合影响下的吸附量计算模型还需进一步研究.

此外，现有相关研究普遍采用煤粉颗粒为研究对象，但块煤与粉煤的对比实验所得吸附结果并不相同[11]，采用能够还原煤体中的原始结构的块煤（通常指原煤）进行吸……