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本文在理论分析和实验室测定的基础上,深入研究了水分及温度对煤吸附甲烷的影响。
本文通过采集不同变质系列的煤样,进行了不同水分条件下的等温吸附实验。吸附数据利用线性回归法对Langmuir、BET、D-R和Freundlich四种吸附模型进行拟合,用平均相对误差表征模型拟合精度。结果表明:随着水分含量的增加,煤吸附甲烷量减小;拟合精度顺序为:Langmuir>D-R>Freundlich>BET。利用水分经验公式对不同变质程度的干燥煤样吸附数据进行了校正,并与实测含水分煤样吸附数据进行了比较分析。结果表明:抚顺式和张占存式优于艾琴格尔式。
本文通过制备平衡水分条件下的煤样两组,进行了不同温度下的等温吸附实验,结果表明:随温度的升高,煤吸附甲烷量减小;在20℃~50℃范围内,随着温度升高,煤样饱和吸附量变化趋势并不明显,吸附常数b值则下降明显,与干燥煤样不同温度下的等温吸附实验结果差别较大。测定表明:铜川玉华矿煤层瓦斯压力为0.745Mpa。由温度经验公式得到的校正甲烷吸附量的相对误差在-1.81﹪~6.05﹪,温度差别越大,校正吸附量误差越大。
通过水分及温度对煤吸附甲烷影响的研究,进一步丰富了煤吸附气体理论,对于完善间接法测定煤层瓦斯含量具有重要的意义。