陈立等：不同粒径煤吸附瓦斯过程中的热电效应 ·421· 1.08 1.05 (a) o HM-I 。b) 。HM-I 1.04 -=-1039.82x+4.67=0.9980 1.00 1=-1085.64x+4.602-0.9999 HM-2 。F-2 1.00 =1017.18x+4.42R=9924 -Jy=1055.43r+459R-9992 0.95 0.96 092 0.88aH-3 0.85 =-994.81x+4.372-0.9972 0F-3 0.84 HM-4 =-i043.75r+4.562-0.9985a y=-955.92r+425R-0.9940 0.80 5 HA-5 0F9555+435R=0.9982 0.80 =-90140x+4.08R2=0.9941 0.75 。848.40x+420R-09980 0.00335 0.00340 0.00345 0.00350 0.00355 0.00335 0.00340 0.00345 0.00350 0.00355 T-V/K- T-/K- 1.00 WYM-I 3=-1130.87x+4.71R-0.9978 0.95 WYM-2 -3=-1106.22x+4.64R-9978 0.90 0.80 WYM-3 .27x44.59-0.9979 0.75 6.86r+4.51-0.9g96 -=-1011.15x+4.37=0.9983 0.7 0.00335 0.00340 0.00345 0.003500.00355 T-/K- 图6不同粒径煤的等量吸附线.(a)HM:(b)FM:(c)WYM Fig.6 Amount of adsorption line of the different size of coal samples:(a)HM;(b)FM:(c)WYM 由于煤样密度的不同，同规格的煤样质量和瓦 斯吸附量亦不相同.因此，各煤样产生的温度变化 也不相同.由表1中的煤样基本尺寸和密度数据和 图8中的煤样吸附平衡时的温度数据，可计算出吸 24 HM 附平衡时单位质量煤样的温度变化，如表3所示. -FM 由表3可知，单位质量煤样的温度随着煤粒径 20叶 WYM 的减小而增大，随着煤变质程度的增大而增大.不 16 同粒径的单位质量褐煤的温度变化介于0.0343~ 0.0643℃·g1之间：肥煤的温度变化介于0.0704~ 1.20038-0.0480.080-0.1090.120.150.38-0.550.83-1.00 0.1453℃g-1之间；无烟煤的温度变化介于0.1785~ 粒径/mm 0.2456℃·g1之间.因此，不论是不同粒径的同一 图7不同粒径煤的等量吸附热 种煤，还是同一种粒径不同变质程度的煤，同质量 Fig.7 Amount of adsorption heat of different particle sizes of coal 煤样与单位质量煤样的温度变化规律一致.在同 26.80℃，增大约0.93-1.80℃. 质量的条件下，煤样吸附平衡时的温度变化亦会 对同一煤样来说，煤样粒径越小，比表面积越 随着煤粒径的减小而增大，随着煤变质程度的增 大，高能的吸附势阱数量越多，易于吸附瓦斯，随着 大而增大.这也表明，同质量的煤吸附瓦斯的过程 瓦斯吸附量的增大，吸附过程中放出的吸附热越多， 中的温度变化主要与煤的吸附能力以及瓦斯吸附 吸附热的积累使得煤样温度快速升高，在吸附平衡 量大小有关 时，温度出现峰值：随后，由于外界的恒温作用，存在 由图8可知，无烟煤吸附平衡时的温度变化量 热辐射和热传递，煤样温度开始减低，逐渐恢复至恒 是肥煤的1.83~2.74倍，是褐煤的4.85~6.89倍. 温值.对于不同变质程度的煤来说，煤的变质程度 这表明煤吸附过程中的温度变化反映了吸附热的大 越高，吸附能力越强，在吸附平衡时，瓦斯吸附量越 小，并且与瓦斯吸附量息息相关 大，吸附过程中产生的吸附热越多，温度变化越 2.2不同粒径煤吸附瓦斯过程中的电效应 明显 根据试验结果，依次绘制了每个试样的电流随陈 立等: 不同粒径煤吸附瓦斯过程中的热电效应 图 6 不同粒径煤的等量吸附线． ( a) HM; ( b) FM; ( c) WYM Fig． 6 Amount of adsorption line of the different size of coal samples: ( a) HM; ( b) FM; ( c) WYM 图 7 不同粒径煤的等量吸附热 Fig． 7 Amount of adsorption heat of different particle sizes of coal 26. 80 ℃，增大约 0. 93 ～ 1. 80 ℃ ． 对同一煤样来说，煤样粒径越小，比表面积越 大，高能的吸附势阱数量越多，易于吸附瓦斯，随着 瓦斯吸附量的增大，吸附过程中放出的吸附热越多， 吸附热的积累使得煤样温度快速升高，在吸附平衡 时，温度出现峰值; 随后，由于外界的恒温作用，存在 热辐射和热传递，煤样温度开始减低，逐渐恢复至恒 温值． 对于不同变质程度的煤来说，煤的变质程度 越高，吸附能力越强，在吸附平衡时，瓦斯吸附量越 大，吸附过程中产生的吸附热越多，温 度 变 化 越 明显． 由于煤样密度的不同，同规格的煤样质量和瓦 斯吸附量亦不相同． 因此，各煤样产生的温度变化 也不相同． 由表 1 中的煤样基本尺寸和密度数据和 图 8 中的煤样吸附平衡时的温度数据，可计算出吸 附平衡时单位质量煤样的温度变化，如表 3 所示． 由表 3 可知，单位质量煤样的温度随着煤粒径 的减小而增大，随着煤变质程度的增大而增大． 不 同粒径的单位质量褐煤的温度变化介于 0. 0343 ～ 0. 0643 ℃·g － 1之间; 肥煤的温度变化介于 0. 0704 ～ 0. 1453 ℃·g － 1之间; 无烟煤的温度变化介于 0. 1785 ～ 0. 2456 ℃·g － 1之间． 因此，不论是不同粒径的同一 种煤，还是同一种粒径不同变质程度的煤，同质量 煤样与单位质量煤样的温度变化规律一致． 在同 质量的条件下，煤样吸附平衡时的温度变化亦会 随着煤粒径的减小而增大，随着煤变质程度的增 大而增大． 这也表明，同质量的煤吸附瓦斯的过程 中的温度变化主要与煤的吸附能力以及瓦斯吸附 量大小有关． 由图 8 可知，无烟煤吸附平衡时的温度变化量 是肥煤的 1. 83 ～ 2. 74 倍，是褐煤的 4. 85 ～ 6. 89 倍． 这表明煤吸附过程中的温度变化反映了吸附热的大 小，并且与瓦斯吸附量息息相关． 2. 2 不同粒径煤吸附瓦斯过程中的电效应 根据试验结果，依次绘制了每个试样的电流随 · 124 ·