2026年4月23日，课题组文章“Evolution of Coal Pore Structure and Methane Adsorption under Uniaxial Stress: Insights from Molecular Simulations”被Chemical Engineering Science（IF=4.3）接收，课题组博士生王继昊为第一作者，张军教授和王晓副教授为通讯作者。

应力作用下煤的孔隙结构演化和甲烷吸附是评估煤层气资源与开采效率的关键因素。尽管宏观规律已被广泛研究，但应力诱导孔隙坍塌和甲烷吸附损失的原子尺度机理仍未被揭示。本文采用分子动力学与巨正则蒙特卡洛模拟，系统阐明了不同煤阶（褐煤、烟煤和无烟煤）在应力作用下孔隙结构和甲烷吸附演变的原子机制。模拟结果表明应力导致孔隙度显著降低，褐煤、烟煤和无烟煤的降幅在1.1 GPa应力下分别为25.8%、20.4%和36.2%。随着应力进一步增大，三种煤的吸附能力均显著下降，吸附量大小排序为褐煤 > 烟煤 > 无烟煤，这主要归因于应力诱导的边对面堆叠结构重排。随着应力增加，孔隙周围芳香碳原子占比与边对面堆叠数量均上升。这种结构重排引起的甲烷吸附量降低主要通过两种途径实现：（i）孔隙网络收缩及连通通道关闭（物理排斥）；（ii）活性吸附位点被覆盖（化学屏蔽）。上述发现为应力储层中甲烷的赋存状态提供了原子尺度的认识，为不同煤阶的煤层气资源评估和增产策略提供了分子层面的理论指导。