主要围绕乏风瓦斯富集和分离，进行了负载金属改性活性炭、KOH改性活性炭和活性炭纤维、高温焙烧改性活性炭等变压吸附分离吸附剂的研究工作，并进行了中试用吸附剂的工业化制备和中试实验。以吸附剂的分离系数α、吸附能力选择系数W、吸附选择参数S和吸附量V等为评价参数，以孔径、孔容、比表面积等为参考，进行改性碳材料吸附剂的筛选。活性炭中选择PA-1进行金属负载改性，10²0mesh椰壳炭进行高温焙烧和KOH活化改性，选择ZC1326作为ACF中最适合的改性材料。采用水热法负载金属改性活性炭PA-1进行了金属离子的选择，其中以Ti改性尤为突出。采用分离系数、吸附选择能力系数、吸附选择参数和在150kPa时的CH4吸附量来评价吸附剂的性能，并进行了常温常压穿透实验测试其吸附性能。分离系数α由PA-1的4.0变化为Ti-PA-1-160℃的4.3和Ti-PA-1-160℃-1100℃的3.9，吸附能力选择系数W也从PA-1和Ti-PA-1-160℃的2.8降至Ti-PA-1-160℃-1100℃的2.2，相应的吸附选择参数S为：11.20、12.04和8.58，但其在150kPa时对甲烷的吸附量V却从22.7cm³/g升至34.4cm³/g，增加了51.5%。1100℃N₂保护焙烧的Ti改性活性炭CH4常压穿透曲线的穿出点为111s，比未改性的活性炭和160℃水热方法Ti改性活性炭滞后了41%和50%。浸渍负载Sr改性活性炭表现出对N₂极低的吸附性能。采用KOH和活性炭混合法改性椰壳炭及KOH溶液浸渍法改性活性炭纤维进行实验研究。当KOH：C=2：1、碳化温度和活化温度分别为500℃和800℃、碳化时间和活化时间分别为1h和2h时，改性后的活性炭吸附效果最佳，对甲烷的吸附量V高达51.6cm³/g，分离系数α为4.2，吸附选择能力W系数为2.5，吸附选择参数S为10.50，分别比未改性前变化了+63.8%，-10.6%，+4.2%和-6.9%。当KOH浓度为13%、活化时间为40min、活化温度为800℃时，改性后的活性炭纤维吸附效果最佳，分离系数α为4.2，吸附选择能力系数W为2.4，吸附选择参数S为10.08，虽然三个参数比未改性前分别降低了4.5%、11.1%和15.2%，但其对甲烷的吸附量V却达到49.4cm³/g，比未改性前增加了48.3%。采用高温焙烧对活性炭进行改性研究。考察了不同焙烧温度、不同焙烧时间、不同焙烧气氛对椰壳炭分离CH4/N₂性能和物理性能的影响，采用分离系数、吸附选择能力系数、吸附选择参数和在150kPa时的CH4吸附量来评价吸附剂的性能，并进行了常温常压穿透实验测试其吸附性能。在实验研究范围内发现N₂保护下600℃焙烧4h时，改性椰壳炭的物理性能没有明显改变的情况下，具有良好的吸附分离性能。此时改性后的活性炭分离系数α为4.8，比未改性前的4.7增大了2.1%；吸附选择能力系数W为2.2，比未改性前的2.4降低了8.3%，吸附选择参数S为10.56，比未改性前的11.28降低了6.4%，对甲烷的吸附量V为36.0cm³/g，比未改性前的31.5cm³/g增大了14.3%；常压穿透曲线穿出点为172s，比未改性前的55s滞后了212.7%。中试用吸附剂的工业化制备采用氮气保护650℃焙烧4h、1mol/LHCl溶液浸泡24h、洗涤和热风烘干工艺，制得烘干后的活性炭为3745kg，总的损失率为22.4%。搭建了一套原料气进气量为1000m³/h的煤矿乏风瓦斯分离富集中试试验装置。利用乏风减量装置，通过旋流富集在出口中心部分最高可获取的甲烷浓度可达0.3%。在乏风瓦斯平均浓度约为0.2%的条件下，吸附分离富集系统出口的瓦斯浓度≥1%，回收率可达到50%左右。