作者：唐巨鹏; 马圆; 田虎楠蒙特卡洛方法无烟煤甲烷分子吸附量
摘要：瓦斯压力、温度和含水率对煤中瓦斯吸附量具有重要影响,从微观角度进行无烟煤中甲烷分子吸附量研究对准确测定煤层原始瓦斯含量、防治瓦斯灾害、保障煤矿安全生产以及开发利用煤层气能源具有重要意义.本文以山西红旗一坑无烟煤为研究对象,构建了无烟煤大分子结构模型,采用巨正则系综蒙特卡洛方法（GCMC）,通过288～308 K下对甲烷分子吸附热计算,验证了模型有效性,据此分析了瓦斯压力、温度和含水率对无烟煤中甲烷分子吸附量影响规律.研究结果表明：（1）温度和含水率一定时,随瓦斯压力增加,无烟煤中甲烷分子吸附量与Langmuir吸附模型一致;（2）含水率和瓦斯压力不变条件下,无烟煤中甲烷分子吸附量随温度升高线性减少,瓦斯压力在0.01～8 MPa范围内,随着瓦斯压力增加,温度对无烟煤中甲烷分子吸附量影响程度先减小后增大;（3）含水率在0～6.494%范围内,无烟煤中甲烷分子吸附量随含水率增加线性减少.
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