由于煤中含有甲烷并保持长期的动态释放性,所以煤炭在储存和运输时都具有一定危险性,为保证煤炭在船舶载运的安全储运,对船舶载运煤炭中残存甲烷的释放规律的研究显得尤为重要。本文利用甲烷解吸速度测定仪和真空脱气等装置对国内多个矿区的煤样的甲烷残存量进行测量并与国外数据进行对比分析。用Langmuir等温吸附模型和ASAP2020对煤炭的吸附/解吸特性及其影响因素进行了分析。经研究分析甲烷从煤炭中的涌出规律符合Fick解吸定律,在Fick解吸定律基础上建立了船舶载运煤炭的甲烷释放数学模型,对不同粒径、甲烷含量、解吸系数条件下煤炭甲烷释放的量和时间的关系进行了分析。建立了甲烷释放计算模型进行煤炭甲烷释放量的计算,并分析温度对甲烷释放过程的影响。通过计算明确了空隙系数基本在1.74～1.90之间。根据甲烷在正常大气环境中的爆炸范围5%～16%,确定船舶载运煤炭甲烷安全临界浓度为1%(5%×20%),即船舶载运的甲烷浓度应控制在1%以内。建立了船舶载运煤炭甲烷释放危险性判别准则,当甲烷含量≥1.0m3/t时,为易释放甲烷煤炭,当甲烷含量<1.0m3/t时,为不易释放甲烷煤炭。通过在安茂山号运输煤炭过程中甲烷浓度的随船实测结果分析验证了煤炭甲烷释放模型及其规律。为有效控制煤炭在相对船舶载运存储、运输等过程中甲烷浓度提供技术依据和方法。