游離瓦斯指的是，以完全自由的氣體狀態存在於煤層中較大的裂縫、空隙過空洞之中的瓦斯。游離瓦斯可通過煤岩內部的裂隙，從煤岩暴露面不斷向採掘空間湧出，從而為生產造成危害。
基本介紹
- 中文名：游離瓦斯
- 外文名：free gas
- 活動範圍：煤層中的裂縫、孔洞
- 危害：造成瓦斯噴出
- 別稱：自由瓦斯
- 學科：採礦工程
介紹,狀態方程,瓦斯轉化規律,
介紹
瓦斯的游離狀態也叫自由狀態，即瓦斯以自由氣體的狀態存在於煤體的裂縫和孔隙之中。游離瓦斯能自游運動，並呈現出壓力來。瓦斯含量的大小，主要決定於縫隙貯存空間的體積、瓦斯壓力和溫度。
游離瓦斯可通過煤岩內部的裂隙，從煤岩暴露面不斷向採掘空間湧出，從而為生產造成危害。在煤層高裂隙地帶及圍岩孔洞中有時儲存大量的游離瓦斯，當採掘工作揭露這些地帶時，可發生瓦斯噴出。
狀態方程
游離瓦斯以呈壓狀態存在於煤層中，服從氣體狀態定律。其狀態方程式為：
式中P——瓦斯壓力；V——瓦斯體積；T——瓦斯絕對溫度；M——瓦斯的分子量；R——氣體狀態常數。
瓦斯轉化規律
對於給定的煤體，其瓦斯含量是一定的，但其中的游離瓦斯和吸附瓦斯在一定條件下是可以相互轉化的。例如當溫度降低或者壓力升高時，一部分瓦斯將由游離狀態轉化為吸附狀態，這種現象叫吸附；而當溫度升高或壓力降低時，一部分吸附瓦斯就會轉化為游離瓦斯，這種現象叫解吸。
在現有開採條件下，煤層內的吸附瓦斯占瓦斯總量的80%～90%左右，但是在斷層帶以及大的裂隙和孔洞內，瓦斯則主要以游離狀態存在。另外，沿煤層的垂直方向，瓦斯的含量呈現有規律的變化：當煤層直達地表(俗稱露頭)或者在沖積層之下有含煤盆地時，由於煤層內的瓦斯向地表運移和地面空氣向煤層深部滲透，於是沿煤層的垂直方向氣體會出現四個條帶，其中前3帶常稱為瓦斯風化帶，CH4帶則稱為甲烷帶或瓦斯帶。
