较高温度下煤吸附甲烷的研究

煤吸附甲烷的性质，对煤矿安全以及煤层(成)气的勘探都十分重要。测试煤对甲烷的吸附等温线是通常采用的研究煤吸附性的方法。

煤吸附甲烷量一般用Langmuir方程来表示。Langmuir方程是用单分子层吸附模型推导出来的，在理论上，煤吸附甲烷不符合单分子层吸附模型。由于煤吸附甲烷得到的吸附量等温线都属于第I类吸附等温线，所以可以用Langmuir方程来表示煤吸附甲烷量。同时，Langmuir方程使用方便，两个吸附常数a和b的物理意义明确，因而应用广泛。

Langmuir方程中的吸附常数a，其物理意义是：在给定的温度条件下．单位质量固相煤物质饱和吸附甲烷时，被吸附的甲烷体积。因而，a被称为饱和吸附量。

在煤炭开采和勘探的深度内(几百米到一千米左右)．煤层气体压力还不足以令煤的吸附达到饱和，瓦斯吸附量(Q)小于饱和吸附量(a)；根据Langmuir公式：Q=abp／(1+bp )．要计算煤的瓦斯吸附量(Q)，必须得到煤层气体压力(p)。随着埋深的增加，在深部(约1500～2000m以下)．煤的吸附气量因煤层气体压力对煤的吸附气量的影响已经不起主要作用。根据Langmuir公式，Q可以用a来近似替代，也就是说，可以用饱和吸附量(a)当作深部煤层的吸附甲烷含量(Q)。

饱和吸附量(a)与温度(T)之间的相关关系为预测深部的煤层吸附甲烷含量提供了可能。若先预测到某深度的地温和煤级，选适宜的方程可以计算该处a值。此方法较适宜预测2000m以下的深部煤层吸附甲烷含量，在这样的深度条件下，煤层甲烷含量应该趋于饱和，而且，在这样的深度条件下，没有可供测试的采掘工程，勘探工程少、投入费用高，此方法有实际意义。