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镜煤与暗煤是低变质腐植煤中具有代表性的宏观煤岩组分,对比镜煤与暗煤在物质组成、孔隙结构和甲烷吸附/解吸特征上的差异性,有助于更加深入地揭示煤层气的解吸机理。本文以黄陇侏罗纪煤田镜煤与暗煤为研究对象,应用煤的工业分析、显微煤岩分析、元素分析、压汞测试、液氮吸附测试、核磁共振测试、电镜扫描观测、甲烷等温吸附/解吸测试等分析测试方法,深入研究了黄陇侏罗纪煤田镜煤和暗煤在物质组成、孔隙结构和甲烷吸附/解吸特征等方面的差异性,结合对应分析数学方法,探究了控制甲烷吸附/解吸特征的主要因素,从而揭示了镜煤与暗煤的甲烷解吸机理。通过对煤的组成、孔隙结构及甲烷吸附/解吸特征等进行相关测试发现:镜煤和暗煤的水分含量分别为3.41%~6.41%、3.05%~5.58%，镜质组含量分别为66.4%~72.8%、22.8%~33.0%,甲烷最大吸附量分别为9.31~19.55 cm~3/g、8.12~17.55 cm~3/g。镜煤水分含量、镜质组含量均高于暗煤,其甲烷最大吸附量较大,吸附能力较好。在镜煤与暗煤中,煤对甲烷的吸附能力随着煤中碳元素的增加而增强,随着氢氧元素含量的增加而减弱。镜煤与暗煤的半径均值分别为0.07~0.71μm、0.58-3.25 μm,有效孔隙度分别为0.50%~1.13%、1.14%~6.75%，渗透率分别为0.06~0.13mD、0.29~5.61mD。暗煤孔径较大,孔隙连通性和渗透率均好于镜煤。25°℃时,镜煤甲烷残余吸附量为2.67~4.36 cm~3/g,理论解吸率为71.34%~78.34%;暗煤甲烷残余吸附量为2.01~3.24 cm~3/g,理论解吸率为75.28%~81.97%。镜煤甲烷残余吸附量较大,未能解吸的甲烷较多,而暗煤甲烷理论解吸率均高于镜煤,更有利于甲烷的解吸。相同的视吸附量下,吸附/解吸过程中镜煤的等量吸附热均大于同一过程暗煤的等量吸附热,同样证实了镜煤具有较好的吸附能力,而降压解吸时则更加困难,滞后性更为明显。通过对应分析发现:甲烷最大吸附量与微小孔孔容、比表面积关系较为密切,兰氏压力主要受煤的中大孔比例以及氮氢元素含量控制,残余吸附量与煤的水分含量和氢元素含量相关性较强；理论解吸率则主要受控于煤的固定碳含量。镜煤甲烷吸附/解吸主要受煤的中孔比例、挥发分产率和氧元素含量影响,暗煤甲烷吸附/解吸则主要受控于煤的中大孔比例和固定碳含量。黄陵镜煤和暗煤甲烷吸附/解吸特征分别受孔径大小和煤中碳含量的影响,大佛寺煤的甲烷吸附/解吸特征主要影响因素是煤的中孔或中大孔比例。在上述研究的基础上,建立了镜煤甲烷的“墨水瓶形孔”解吸模型和“置换解吸-相间传质-气核空化-对流传质”解吸模式,建立了暗煤甲烷“不规则瘤形孔”吸模型和“气核空化-对流传质-置换解吸-相间传质-气核空化-对流传质”解吸模式。