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（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037）

煤对瓦斯的吸附能力是影响煤层含气量的关键因素之一，因此，研究煤对瓦斯的吸附特性是揭示煤层瓦斯运移和积聚规律，准确预测瓦斯含量的关键[1]。影响煤吸附瓦斯能力大小的因素主要有温度、压力、水分、煤级等，众多学者也对此开展研究，得到了大量有益结果[2-3]。其中温度对煤中瓦斯吸附的影响试验成果众多[4-11]，即瓦斯吸附量随温度升高而减少。换而言之，随着温度降低，煤的瓦斯吸附能力增强。基于此，提出冷冻取心的技术思想，即人造低温取心，其中，低温环境煤的瓦斯吸附解吸特性是研究的关键内容[12-14]。由此，针对不同变质程度煤在常温（煤层温度）及低温（0 ℃以下）环境下的吸附特性开展理论和试验研究。由于煤表面分子受力不对称而引起过剩能量，当煤表面从外部空间吸引瓦斯，其表面分子受力不平衡减弱，表面自由能减小，此即煤吸附瓦斯的根本动力[15]。已有研究表明，煤吸附瓦斯放出的热量近似于瓦斯凝聚热[2,16-17]，符合物理吸附特点；同时，随温度升高，煤中瓦斯吸附量逐渐减小，也符合物理吸附的特点[9,18]；由此，煤对瓦斯的吸附是物理吸附。由于固体对气体物理吸附的主要作用力是Van den Waals 力，则被吸附的气体分子和游离气体分子之间还存在着Van den Waals力，因此可以继续进行吸附，所以物理吸附可以是多层的。而基于单分子层假设的吸附模型虽然得到一定应用，但在拟合煤吸附甲烷效果评价中，其拟合效果最差[19-20]。……