选择山东菜园矿的气煤和山西古交矿的焦煤的平衡水煤样对不同浓度的CH4和CO2混合气体进行了吸附-解吸实验,分析了CH4和CO2在吸附-解吸过程中各组分浓度的变化规律,并探讨分析了实验过程中出现高压阶段吸附量小于低压时的原因.结果表明,不同浓度的CH4和CO2混合气体的解吸曲线都滞后于吸附曲线;相同条件下,焦煤的吸附量大于气煤的吸附量;CO2与CH4浓度之比越大,气体的吸附量越大;吸附过程中,CO2组分的吸附速率是先快后慢,而CH4组分的吸附速率先慢后快,解吸时则相反.吸附和解吸平衡时,游离相中的CO2浓度低于原始混合气体中的CO2浓度,CH4浓度高于原始气体中CH4浓度.实验结果证实了CO2在与CH4的竞争吸附中占据优势,注入CO2可以有效地置换或驱替煤层CH4,注入CO2气体的数量越大、相对浓度越高,单位压差CH4解吸率和CO2吸附率就越高.

国家重点基础研究发展计划(973)基金资助项目(2006CB202204)；国家自然科学基金资助项目(40602017)；