利用自主研制的煤层高压吸附/解吸及变形试验系统开展了原煤和型煤吸附量与变形量同步测试实验,对比研究了两种煤样在CO2气氛下的吸附/解吸及变形特征.结果表明:两种煤样的等温吸附曲线均呈"S"形,且均存在解吸滞后现象,但型煤吸附能力更强,原煤解吸滞后特征更显著.原煤吸附体应变曲线同时存在二次函数和线性函数两种形式,型煤则可用Langmuir方程进行描述;两种煤样解吸体应变曲线均符合改进的Langmuir方程.原煤解吸应变存在超前和滞后两种现象,且完全解吸后存在富余变形和残余变形两种情况,而型煤均表现出解吸应变超前现象,且完全解吸后存在富余变形.原煤变形特征表现为各向异性,且离散性大,而型煤表现为各向同性,且离散性小.两种煤样等温吸附过程体应变-吸附量关系曲线均可划分为3个阶段,等温解吸过程均为一个阶段.对于塑性变形能力强的煤,可用型煤替代原煤进行CO2吸附/解吸及变形的一般规律性实验.

国家自然科学基金项目（51704147,51974149）；辽宁省教育厅辽宁省高等学校基本科研项目（LJYL005）；

1 实验方案
1.1 煤样制备
1.2 实验装置
1.3 实验过程
2 实验结果与分析
2.1 等温吸附/解吸特征对比分析
2.1.1 等温吸附/解吸曲线变化规律
2.1.2 等温吸附/解吸特征差异
2.2 等温吸附/解吸过程变形特征对比分析
2.2.1 等温吸附/解吸应变曲线变化规律
2.2.2 吸附/解吸变形各向异性
2.2.3 吸附/解吸变形离散性
2.3 体应变-吸附量关系对比分析
3 结 论

张遵国,陈毅,赵丹,唐朝,马凯欣,张春华.原煤与型煤CO_2吸附/解吸及变形特征对比研究[J].中国矿业大学学报,2021,50(04):793-803.