安全工程師：煤巖瓦斯賦存狀態(tài)
發(fā)布時間：2012-07-25 共1頁
1.瓦斯在煤巖體中的存在狀態(tài)
礦井瓦斯在煤體及圍巖中的存在狀態(tài)有游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)兩種。
（1）游離狀態(tài)
瓦斯以自由氣體的狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫和孔隙之中，并呈現(xiàn)出壓力，極易放出。煤中瓦斯一般分為游離瓦斯和吸附瓦斯。在突出過程中，游離瓦斯自由逸出，吸附瓦斯從煤體中解吸。顯然，瓦斯壓力越高，含量愈高，突出的強度及瓦斯涌出量也會愈大。
（2）吸附狀態(tài)
吸附狀態(tài)的瓦斯，按其結(jié)合形式不同，又可分為吸著和吸收兩種狀態(tài)。吸著狀態(tài)是由于固體粒子和氣體分子之間的引力作用，使氣體分子在固體粒子表面上緊密附著一個薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進人煤體的內(nèi)部，瓦斯與煤體緊密結(jié)合在一起，它和氣體溶解于液體中的現(xiàn)象相似。
在煤層未受采掘影響，仍處于原始平衡狀態(tài)的條件下，游離和吸附瓦斯處于動平衡狀態(tài)，各自所占的比例主要取決于壓力的大小。當溫度、壓力等外界條件發(fā)生變化時，這種相對穩(wěn)定性即遭到破壞。瓦斯壓力升高，溫度降低時，部分瓦斯將由游離狀態(tài)轉(zhuǎn)化為吸附狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為吸附。反之，當瓦斯壓力降低，溫度升高時，又會有部分瓦斯由吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)化為游離狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為解吸。
2.瓦斯含量及其影響因素
瓦斯含量是指單位體積或單位重量的煤體或圍巖中所含有的瓦斯量，單位通常以m3/m3、m3/t來表示。影響煤體瓦斯含量的因素很多，可概括為兩類：
一是影響瓦斯生成量多少的因素。如成煤前含有機質(zhì)越多，含雜質(zhì)越少，瓦斯生成量就越大；碳化程度越高，含固定碳越多，瓦斯生成量就越大；按地質(zhì)史來說，古老煤田成煤早，瓦斯生成量就大。
二是瓦斯的保存和放散條件。瓦斯的保存條件是指煤的孔隙多少和對瓦斯的吸附能力的大小；放散條件是指煤的埋藏深度、覆蓋層的性質(zhì)和厚度、煤與地面的連通條件和煤巖的透氣性等。可歸納為下述三個方面：
(1)煤的性質(zhì)
煤的孔隙率大，其貯存游離瓦斯的空隙就大，對瓦斯的吸附能力也大，其他條件相同時，煤層的透氣性越大，瓦斯就越容易逸散；水分不僅占據(jù)了空隙和吸附面，而且還可以溶解和帶走瓦斯，因此，煤層水分大，瓦斯就相應(yīng)地減少。
(2)煤層賦存條件
煤層埋藏較深，瓦斯含量一般較大；因巖石的透氣性比煤層要小得多，垂直層理面較沿層理面的透氣性也小得多，所以，煤層傾角小，瓦斯放散條件就差；在地質(zhì)變化復雜的煤層中，地質(zhì)變化帶往往成為瓦斯的集聚區(qū)，如斷層、褶皺、層理紊亂、煤質(zhì)松軟地帶，一般瓦斯含量變化就大。
(3)煤層頂、底板和覆蓋層的性質(zhì)、厚度采集者退散
如果煤層頂、底板是致密的透氣性小的巖層，瓦斯就難于放出；覆蓋層越厚，瓦斯就越不易放出，瓦斯含量就大。
總之，煤的瓦斯生成量多，保存條件好，放散條件差，則瓦斯含量就大。但是，影響瓦斯含量的因素是復雜的。煤層瓦斯含量的大小，正是上述諸因素長期綜合影響的結(jié)果。
