瓦斯在煤体中的存在状态及相互间的关系
瓦斯在煤体中的存在状态及相互间的关系
答:瓦斯通常是以如下2种状态存在于煤体之中。
(1)游离状态(也称自由状态)这种瓦斯以完全自由的气态存在于煤或围岩的较大裂缝、孔隙或空洞之中(如图1-1中l所示)。游离瓦斯可以自由运动或从煤(岩)层的裂隙中散放出来,因此表现出一定压力。煤体内游离瓦斯的多少取决于储存空间的容积、瓦斯压力及围岩温度等因素。
1—游离瓦斯;2—吸着瓦斯;3—吸收瓦斯
图1-1 瓦斯在煤体中的存在状态
(2)吸附状态(也称结合状态)
按其结合形式的不同,又分为吸着和吸收2种状态,吸着状态是瓦斯气体分子在其与煤粒固体分子间的引力作用下而被吸着在煤体孔隙的内表面上所呈现的状态。其形成一层很薄的吸附层;吸收状态是瓦斯分子进入煤体胶粒结构内部与煤分子结合而呈现的一种状态,其类似气体溶解于液体的现象。吸附状态存在的瓦斯量的多少,取决于煤的结构特点、炭化程度等。
游离状态与吸附状态的瓦斯并不是固定不变的,而是处于不断交换的动平衡状态。当条件发生变化,这一平衡就会遭到破坏。在压力降低、温度升高或煤体结构受到破坏时,部分吸附状态的瓦斯就转化为游离状态,这种现象叫解吸;反之,当压力增大或温度降低时,部分游离的瓦斯也会转化为吸附状态。这种现象叫吸附。