我国煤层气储量较为丰富,只有更好的了解等温吸附曲线,才能更好估计最大吸附量及采收率等。为了找到更为合适的拟合方程,对单层吸附理论的代表模型Langmuir方程和以微孔填充理论为基础的DR方程进行对比研究,并针对4种不同煤阶(Ro,max介于0.60%~3.18%)煤样吸附甲烷的数据进行了拟合。结果表明:对Langmuir方程中的VL,pL先计算后拟合,可以使两参数的物理意义更加准确,方程拟合更有意义;对DR方程中的V0进行计算,能够提高其他参数拟合的准确性;对DR方程中的p0,引用虚拟饱和蒸气压

为了表征构造煤超临界吸附特征,准确预测深部煤层瓦斯含气量,进行容量法等温吸附实验。依据Langmuir、BET、D-A、D-R模型对绝对吸附量进行非线性拟合。比较各模型对整体吸附过程和甲烷临界压力之后吸附数据的拟合效果。结果表明:Langmuir模型和D-R模型可近似拟合吸附量数据,但精度不高,BET模型不适合用于描述构造煤超临界吸附特征,D-A超临界吸附模型拟合效果最好且能够合理地解释构造煤超临界吸附特征。

甲烷在煤层中的吸附多为含水条件下的超临界吸附。为了对比分析含水和超临界条件 下经典吸附模型的适用性和准确性，开展了不同温度和不同含水率下煤层气的吸附实验，并 分别采用 Langmuir 模型、Dubinin-Radushkevich (D-R)模型、Dubinin-Astakhov(D-A)模型，以 及考虑了煤层气溶解及煤岩膨胀的改进 Langmuir+k 模型、Dubinin-Radushkevich+k (D-R+k)模 型、Dubinin-Astakhov+k (D-A+k)模型对含水煤岩