【摘 要】
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陕西郭家河煤矿位于陕西黄陇侏罗纪煤田西部的永陇矿区中部，矿井构造中等，主采3#煤，3#煤厚度0.55～26.83m，平均煤厚为11.57m。3#煤层平均最大镜质组反射率为(Rmax)为0.52%～0.58%，属低变质长焰煤。郭家河煤矿为高瓦斯矿井，矿井瓦斯绝对涌出量最高达77.91m3/min,对矿井生产造成了一定的影响，因此，研究永陇矿区郭家河煤矿3#煤层CH4吸附与解吸及其瓦斯赋存规律具有重要
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陕西郭家河煤矿位于陕西黄陇侏罗纪煤田西部的永陇矿区中部，矿井构造中等，主采3#煤，3#煤厚度0.55～26.83m，平均煤厚为11.57m。3#煤层平均最大镜质组反射率为(Rmax)为0.52%～0.58%，属低变质长焰煤。郭家河煤矿为高瓦斯矿井，矿井瓦斯绝对涌出量最高达77.91m3/min,对矿井生产造成了一定的影响，因此，研究永陇矿区郭家河煤矿3#煤层CH4吸附与解吸及其瓦斯赋存规律具有重要意义，能为以后矿井生产中的瓦斯防治和煤层气开发提供重要依据。
本文通过对原始地质资料综合分析，并采集郭家河煤矿3#煤煤样，进行了压汞实验、煤岩煤质分析、吸附/解吸实验，并进行吸附量，等量吸附热计算，研究郭家河煤矿瓦斯地质特征及低阶煤CH4解吸特征及机理。经研究表明：(1)郭家河煤矿瓦斯赋存主要受控于上覆基岩厚度，其次是地质构造，而煤层厚度、埋深及煤层挥发分等因素影响相对较小：(2)全层煤样和镜煤等温吸附曲线均符合langmuir曲线特征，镜煤的饱和吸附量略大于全层煤样的吸附量，3#煤解吸曲线与吸附曲线并不重合，解吸滞后于吸附，存在“解吸滞后效应”；(3)3#煤在压力趋近于零的区间上压力与吸附量线性相关；(4)在压力一定条件下，吸附量随着温度的升高而减小，原因是温度升高会使分子动能增加，原始的吸附/解吸平衡向有利于解吸的方向进行，使得吸附量减小，与实验拟合的最大吸附量随温度升高而降低相吻合；(5)3#煤的等量吸附热随着吸附量的增加而增加，二者呈正相关关系，表明吸附过程，是一个持续放热的过程。通过探讨郭家河煤矿瓦斯地质规律和低阶甲烷吸附解吸过程的能量变化机制，为研究区瓦斯防治和煤层气高效开发技术提供参考。
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