煤的润湿性对甲烷吸附/解吸的影响
为研究煤的润湿性对甲烷吸附/解吸特征的影响,采集大佛寺矿4号煤层样品,选用亲水剂非离子表面活性剂6501、阴离子表面活性剂LAS和疏水剂G502对煤样进行润湿性改造,基于润湿性实验和吸附/解吸实验结果,分析了活性剂作用下煤吸附势能变化和润湿过程能量变化,探讨了煤润湿性对甲烷吸附/解吸的影响。结果表明：(1)不同活性剂溶液测得的煤-水界面接触角大小关系为G502＞地层水＞蒸馏水＞LAS＞6501,G502使煤的润湿性反转,6501最有利于增强煤的亲水性。(2)煤的润湿性越强,吸附甲烷能力越弱,甲烷最大吸附量关系为G502＞平衡水＞干燥样＞6501＞LAS,G502增强了煤的疏水性,促进甲烷吸附,而6501和LAS增强煤的亲水性,抑制甲烷吸附。解吸滞后现象普遍存在,三种表面活性剂的作用都使滞后更加显著。(3)吸附特性曲线显示,G502增大了同等吸附势所对应的吸附空间,吸附量因此增加。(4)表面自由能的大小关系为：G502＞干燥样＞6501＞平衡水＞LAS,表面自由能随压力的增大而增大,增长率随压力增大而减小；自由能与压力的关系曲线反映了煤对甲烷的吸附能力,当 自由能不再随压力增大而变化时,吸附趋于饱和。
吸附/解吸 润湿性 解吸滞后 表面自由能 吸附势
马东民 滕金祥 陈跃 李卫波 李国富 杨甫 伋雨松
西安科技大学地质与环境学院,陕西西安,710054;国家能源煤与煤层气共采技术国家重点实验室,山西晋城,048000;自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安,710021 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安,710054 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安,710054;自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安,710021 陕西省地质科技中心,陕西西安,710054 国家能源煤与煤层气共采技术国家重点实验室,山西晋城,048000 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安,710021
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2021-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）