温升效应对焦煤吸附解吸甲烷的影响

为了探究温升效应对焦煤吸附解吸甲烷的影响,以平顶山十三矿己15-17煤层的焦煤为研究对象,利用自主设计的高低温交变吸附解吸试验设备,开展了粒径为0.17～0.25 mm的颗粒煤煤样对甲烷在不同初始吸附平衡压力(0.72 MPa、1.73 MPa、3.83 MPa、4.64 MPa)和不同升温阶段(-20～-10℃、-10～0℃、0～10℃、10～20℃)的程序性升温吸附解吸试验,并对采集的试验数据进行统计分析.结果表明,煤样温度随时间的变化而变化,在升温过程中是一个非稳态的温度场.同时,甲烷吸附量呈现"减小—增大—减小—增加"的交替状态,总体趋势为减小.试验结束时,煤样温度达到一个恒定值,甲烷吸附量也趋于稳定不变.对升温过程中吸附量上升阶段的分析表明,吸附量随时间的上升阶段呈线性递增变化.吸附量上升阶段的上升速率先增大后减小,呈倒"U"形变化.在整个升温过程中,煤样罐内的压力随温度升高而增大,最终趋于稳定.该研究进一步完善了煤与甲烷的吸附解吸理论.