煤的最大含气量研究：Weibull函数优于Langmuir方程

"对煤的最大含气量问题的讨论 (2008年)" 本文主要探讨了煤的最大含气量的问题，这是一个在煤层气资源评价和开采中至关重要的参数。传统上，研究者通常采用Langmuir方程来估算煤的最大含气量，以此为基础计算煤层气的资源密度。然而，实际生产情况显示，煤的最大含气量远高于Langmuir方程所预测的a值。作者进行了吸附解吸实验，对煤的基本结构进行了分析，并建立了数学模型。 通过对实验数据的分析，作者发现Weibull不对称函数在描述煤的最大含气量方面比Langmuir方程更为准确。使用SPSS软件进行数据拟合后，Weibull不对称函数的R²值大于Langmuir方程的R²值，这表明Weibull函数更适合作为描述煤解吸特性的工具。这一发现对于理解煤层气的吸附和解吸行为，以及优化煤层气的资源评估和开采策略具有重要意义。 文章指出，Langmuir方程基于理想的单分子层吸附理论，假设吸附表面均匀，但实际煤的孔隙结构复杂，主要由微孔和过渡孔组成，导致孔隙表面的曲率变化大，与Langmuir方程的假设不符。此外，煤层气的吸附和解吸过程中的最大值和吸附焓变并不相同，这在解吸曲线与吸附曲线不重合的现象中得到体现。 实验中，作者采用了来自不同地区的煤样，包括晋城寺河煤矿的3#煤、韩城象山的3#煤和新疆六道湾的43#煤，这些煤样在平衡水条件下进行了实验。实验设备为AST-1000型煤层气吸附解吸仿真仪，该设备能够提供详细的数据以支持对煤层气吸附解吸特性的深入研究。 这篇文章提出了一个改进的方法，即使用Weibull不对称函数来更精确地计算煤的最大含气量，这有助于更准确地评估煤层气的资源潜力，进而提高煤层气开发的经济效益和环境可持续性。这一研究不仅在理论上有价值，而且在实践上对提高我国乃至全球的煤层气开采效率具有积极的指导意义。