周 动，刘志祥，冯增朝，沈永星

(1.太原理工大学 安全与应急管理工程学院，山西 太原 030024; 2.太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室，山西 太原 030024; 3.中国兵器工业规划研究院，北京 100053)

煤是天然的多孔介质，其内部含有大量破碎煤块与多种类型的微孔隙结构，且不同煤阶煤的微孔分布差异很大[1-3]。煤的微孔隙中存在孔喉结构，BAE Junseok指出煤中孔喉位置存在势垒，会对吸附/解吸过程中甲烷的通过性产生影响，导致煤中存在大量封闭孔，气孔口处的挥发性烃是微孔隙孔喉位置存在能垒的原因[4]。HE Lilin等研究表明煤的总孔隙度为7%～13%，而闭孔孔隙体积从总孔隙体积的13%～36%不等。闭孔孔隙的体积分数与显微组分组成没有相关性，但随着总孔隙体积的减小而增加[5]。Melnichenko等利用SANS与USAN技术测定了伊利诺斯盆地(美国)和Bowen Basin(澳大利亚)的3种煤中开孔的体积分数研究表明，在这些煤中的开孔的体积分数在大孔区域中的90%到中孔区域的30%之间变化，且不同煤的测试结果差异很大[6]。

孔隙的通过性对于甲烷的吸附解吸行为具有重要影响。钟玲文[7]研究表明，在常规实验条件下进行恒温解吸时，有一部分甲烷残留在煤体内部无法解吸出来;马东民等[8]指出煤层气等温解吸过程滞后于吸附过程，并引入匮乏压力下的残余吸附量对朗格缪尔方程修正。LI等研究表明，在相同解吸条件下，低阶煤残余甲烷含量小于高阶煤[9]。蔺亚兵[10]研究表明温度升高时，匮乏压力下的残余吸附量呈减小趋势，表明随着温度的增高煤层气理论解吸率和理论采收率增大。……