Теоретическое рассмотрение вопроса
Необходимо подбирать специальные растворы, содержащие компоненты, активно сорбирующиеся на неокисленном угле. Однако, как было показано раньше, площадь пор, фильтрующих жидкости, очень мала и вытеснение в них сорбированного метана может повысить газоотдачу угля на 0,2-0,5 %. Такое количество вытесняемого газа не имеет практического значения. Нужно, чтобы применяемые растворы обладали способностью к пленочной фильтрации, тогда они, скользя по стенкам пор и трещин, смогут проникать в мелкие поры, вытесняя сорбированный газ. Пленочная фильтрация наблюдается у растворов ПАВ. Отсюда следуют требования к растворам, которые должны использоваться для вытеснения газа: они должны содержать ПАВ, молекулы которых имеют активную аполярную часть.
Можно предположить, что теплота смачивания угля растворами находится в прямой зависимости от таковой адсорбции его молекул, поскольку поверхность угля в основном не окислена.
Например, природная окисленность для карагандинских углей составляет 7-15%. Поэтому вода и растворы электролитов должны иметь меньшую теплоту смачивания, чем растворы ПАВ, что подтверждено фактическими замерами.
Молекулы воды не могут замещать в сорбционном слое молекулы метана, однако десорбция газа все же должна происходить.
Так, при смачивании угля выделяется определенное количество тепла, которое расходуется на нагрев системы уголь — вода.
Поэтому в лабораторных условиях возможно усиленное газовыделение из угля при смачивании его водой, которое связано не с замещением метана, а с повышением температуры угля. В лабораторных исследованиях газовыделения при смачивании большое значение приобретает соотношение между количеством угля и раствора (воды).
Поскольку были использованы слабые водные растворы веществ, за удельную теплоемкость растворов была принята теплоемкость воды. Подъем температуры будет тем больше, чем меньше теплоемкость системы, которая определяется из выражения смачивания.
