煤层瓦斯气体是一种很清洁的自然资源,但同时也是一种煤矿生产过程中的有害气体。我国煤炭资源丰富,煤层瓦斯资源潜力很大,同时瓦斯也造成了我国煤矿灾害事故频发。煤层中的瓦斯气主要以吸附态存在于煤的微孔隙壁表面上,但同时还会以游离自由态以及溶解态赋存于煤岩中。通过实验研究初始压力、温度以及煤粉粒度对于煤吸附/解吸甲烷影响规律对于掌握煤层瓦斯的吸附/解吸机理及特性、煤层气开采、矿井瓦斯灾害防治均有重要的作用。本文利用3H-2000PH高压气体吸附仪及恒温水浴装置为实验平台,对淮南矿业集团潘三矿11-2煤样进行不同压力、温度、粒度下的甲烷吸附/解吸实验研究,研究结果表明:不同压力、温度、粒度下煤样吸附甲烷实验结果均符合朗格缪尔方程曲线;同一温度下,甲烷吸附量随着压力的增大而增加,但当甲烷压力增加到一定程度后,甲烷吸附量增加的速率逐渐平缓;降压可以促进甲烷解吸,解吸过程滞后于吸附。不同温度区间,吸附规律不同,40℃-60℃温度区间对甲烷吸附影响最大;在温度-压力综合作用下时,甲烷吸附量随着温度的升高而减小,随着压力的增大,温度对于甲烷吸附的影响逐渐增大;所有温度下的煤样吸附解吸甲烷曲线均不重合,解吸滞后于吸附,同一煤样对甲烷吸附解吸的滞后性随着温度的升高而减小,解吸变得更加容易;通过曲线拟合得到吸附常数a、b与温度T之间都呈三次函数关系;粒度会影响煤对甲烷的吸附解吸,煤样粒度从20-40目到粒度为60-80目,煤对甲烷的吸附量是慢慢增加的,而煤样粒度从60-80目减小到100-120目,煤吸附甲烷的吸附量是跟着减少的;不同粒度的煤样甲烷解吸滞后性不同,随着煤样粒度的减小,煤样甲烷解吸滞后性先减小后增大。该实验结果对高温热采煤层气和矿井瓦斯防治以及制定合适的深部煤层气开采方式具有一定的指导作用。图[43]表[4]参[76]