不同煤阶深煤层含气量差异及其变化规律

基于Langmuir等温吸附方程式,开展不同煤阶不同温压条件下等温吸附模拟实验,实验结果表明:在煤岩镜质组反射率Ro<3.0%时,Langmuir等温吸附曲线随煤阶、温度、压力升高表现出明显的分带性。随着煤阶的升高,煤吸附能力逐渐增强。温度小于55℃时不同煤阶Langmuir体积受温度影响较小,之后影响逐渐增大。低煤阶在12 MPa、中高煤阶在15 MPa以前随压力增加Langmuir体积增大明显。根据实测含气量外推法结合高温高压等温吸附实验建立了深煤层含气量数学模型,显示煤层含气量随埋深呈现快速增加—缓慢增加—不增加—缓慢减小的变化规律,其中低煤阶临界深度介于14001700 m,中高煤阶临界深度介于15001800 m。该含气量数学模型对预测深部煤层含气量变化规律及煤层气资源评价提供基础依据。