低中煤级构造煤超临界甲烷吸附特性及吸附模型适用性

• 作者: 刘和武 刘杰刚 姜波 宋昱 李明
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 构造煤 等温吸附 吸附模型 吸附适用性
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 页码范围: 2063-2073
• 页数: 11页
• 分类号: P618.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2016.1852

摘要

综合分析了低中煤级构造煤甲烷超临界吸附特性,以及常用的吸附理论及其扩展模型对构造煤的适用性.Ⅰ类模型对最大吸附量(Vm)的拟合方差平均值表现为原生＜碎裂＜碎斑＜片状＜揉皱＜碎粒＜鳞片＜糜棱煤,其中T和L-F对原生煤和脆性构造煤的Vm拟合效果较好.Ⅱ类模型对构造煤Vm的拟合方差高于Ⅰ类模型,其中T-BET-1和T-BET-2不适合于鳞片煤.Ⅲ类模型的拟合方差平均值表现为:碎斑＜碎裂＜原生＜碎粒＜揉皱＜鳞片＜糜棱煤,拟合偏差低于Ⅰ和Ⅱ类模型,其中DR1 ～ DR3和DA-3模型可以有效计算鳞片煤和揉皱煤的Vm.DR1～DR3可以较好的反映糜棱煤的Vm.随着构造变形的增强,Ⅲ类模型的吸附饱和度逐渐增高,由单分子层不饱和吸附(原生、碎裂、碎斑),逐渐过渡为单分子层饱和吸附(碎粒、片状煤),再过渡为多分子层吸附(鳞片、揉皱、糜棱煤).原生煤及构造煤吸附势(0 ～ 13 kJ/mol)分布均随着吸附空间的增大而逐渐降低.在达到最大吸附量时,吸附空间表现为:原生≈碎裂＜碎斑＜碎粒≈片状＜揉皱＜糜棱≈鳞片煤.拟合偏差分析表明:E-L,L-F,L和T,对碎粒煤适应性最强;L,F,T和E-L适合于鳞片煤;L,F,E-L,T-BET-3,DR1,DR2适合于揉皱煤;而模型F和T适合于糜棱煤.