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为确定低阶煤不同宏观煤岩组分的吸附/解吸能力,并验证不同的降压路径是否对煤层气解吸有本质影响,本文选择了低阶煤中镜煤和暗煤两种不同宏观煤岩组分煤样进行了吸附/解吸实验,并设计了25℃时不同降压方式对煤层气解吸影响的研究,从吸附热力学角度阐述了吸附/解吸的差异,以及解吸的实质。研究认识如下: 孔隙结构表明,大佛寺4#镜煤孔隙度与比表面积均大于暗煤。但是暗煤的饱和吸附量8.967~18.000m3/t,镜煤的饱和吸附量8.284~12.673 m3/t,暗煤吸附煤层气的能力却强于镜煤。就不同宏观煤岩组分自身而言,煤体的吸附能力不完全取决于物质组成、孔隙数量和体积大小,还与孔隙几何形态,孔隙喉道及孔的连通性相关。升压吸附过程中,煤体对压力、温度、水分、粒度的敏感性依次降低,表明不同煤岩组分的煤样吸附能力受除自身孔隙结构影响外,同时受压力、温度、水分和粒度等外部因素的控制。 不同降压方式对煤层气解吸有影响,渐变式降压过程中暗煤的相似解吸量小于连续式降压过程的拟解吸量,压力从8MPa降到1MPa过程中,不同压力点下渐变式解吸量相较连续降压过程的解吸量(压力同时降低1MPa)减小了31.6%~99.1%,且压力点越小,减小幅度越大,可见因不能连续降压导致的煤层气解吸效率下降的幅度是相当可观的。 暗煤的整体解吸滞后率较大为10.20%~35.01%,平均21.59%,降压解吸的效果差,而镜煤的整体解吸滞后率较小为7.05%~35.54%,平均16.63%,解吸效果稍好。通过吸附热力学特征分析研究,认为煤层气解吸是降压压差传递效果(能量作用)和汽化的水蒸气置换甲烷(置换作用)共同作用的结果。 对镜煤和暗煤进行解吸特征对比研究,为煤层气解吸领域增添了新的内容,其中渐变式吸附/解吸实验结果可为煤层气排采制度制定,提供新的理论依据。