煤炭科学技术

作者：孙维吉, 张军林, 房胜杰, 史国涛, 陈昕涛,

关键词：应力加卸载, 煤岩吸附, Langmuir法/BET法, 吸附等温线, 煤岩比表面积,

为研究煤岩在应力加卸载过程中吸附性能及比表面积变化规律，基于煤岩吸附解吸理论，利用自主研制的应力加卸载煤岩吸附试验系统，采用CO2气体作为吸附质，开展了应力加卸载过程中煤岩吸附性能变化试验。另外，在不同应力点进行了等温吸附试验，并应用Langmuir法和BET法分别计算了不同应力点的比表面积，分析了吸附量与比表面积的关系。结果表明：煤岩吸附气体速率与该煤岩在加载或卸载过程中的累积吸附次数有关，与应力的大小无关。累积吸附次数越多，煤岩吸附速率越快。应力载荷明显影响煤岩的吸附能力，加载会抑制煤岩的吸附能力，整个加载过程中，吸附量最大下降了16.2%。一定范围内的应力对煤岩吸附CO2具有较高的敏感性。卸载会提高煤岩的吸附能力，应力卸载过程中吸附量共上升了8.3%，初步卸载（5.09～4.08 MPa）对吸附量变化贡献了63.8%，初步卸载对煤岩吸附能力的增强起决定作用，初步卸载后吸附量随着应力的减小逐步增加，且卸载过程吸附量变化曲线始终高于加载过程吸附量变化曲线。加载减小了比表面积，卸载增大了比表面积。加载条件下，Langmuir法和BET法计算的比表面积分别减小了22.2%和21.3%，卸载过程比表面积分别增大了21.2%和20.5%。卸载条件下的比表面积总是大于加载条件下相同应力水平的比表面积。

来源：2025年第9期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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