●矿井瓦斯概念

矿井瓦斯瓦斯（methane）是井下煤岩涌出的各种气体的总称，其主要成份是以甲烷为主的烃类气体，有时也专指甲烷，在我国矿井的实际条件下，瓦斯主要是指甲烷，是腐植型有机物(植物)在成煤过程中生成的。

煤体中的瓦斯含量是一定的，但以游离状态和吸附状态存在的瓦斯量是可以相互转化的。

当温度降低或压力升高时，一部分瓦斯将由游离状态转化为吸附状态，这种现象叫做吸附。

反之，如果温度升高或压力降低时，一部分瓦斯就由吸附状态转化为游离状态，这种现象叫做解吸。

瓦斯含量是指单位重量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和，以m3／m3（煤）或m3／t（煤）表示。

一般将煤层由露头自上向下分为四个瓦斯带：CO2—N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带.前三个带总称为瓦斯风化带，第四个带为甲烷带。

围岩透气性越大，煤层倾角越大、开放性断层越发育、地下水活动越剧烈，则瓦斯风化带下部边界就越深。

有露头的煤层往往比无露头的隐伏煤层瓦斯风化带深。

影响瓦斯含量的因素:1、煤的变质程度2、煤层的地质历史3、煤层和围岩的透气性4、地质构造5、煤层露头6、埋藏的深度和地形7、地下水的活动煤层瓦斯压力是指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。

煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含瓦斯量也就越大。

测定煤层瓦斯压力时，通常是从围岩巷道(石门或围岩钻场)向煤层打孔径为50一70mm的钻孔，孔中放测压管，将钻孔密封后，用压力表直接进行测定。

在煤层或其附近进行采掘工作时，煤岩的原始状态由于采动影响受到破坏，发生破裂、卸压膨胀变形、地应力重新分布等变化，且部分煤岩的透气性增加。

游离瓦斯在其压力作用下，经由煤层的裂隙通道或暴露面渗透流出并涌向采掘空间。

随着游离瓦斯的流出，煤体里面的瓦斯压力下降，从而破坏了原有的动平衡，一部分吸附瓦斯将解吸转化为游离瓦斯并涌出。

瓦斯检查安全技术1、瓦斯检查员必须严格执行现场交接班制度。

2、应严格执行交接班制度。

3、瓦斯检查员负责检查所管辖范围内的瓦斯浓度、温度及“一通三防”设施的运行情况。

4、当井下局部地区瓦斯超限时，在浓度小于3%时，能及时处理；发现“一通三防”中的隐患时，能立即采取措施，并应向通风调度汇报。

5、必须熟悉矿井通风系统和所管辖范围内的通风、防尘、瓦斯、防灭火设施。

6、瓦斯检查员应携带瓦检仪、温度计、检查棍、胶皮管、记录表格。

7、在领取瓦检仪时应检查药品、电路、气密性、条纹是否符合要求；领取一氧化碳检定器时应检查气密性和螺栓。

8、必须严格执行有关通风、瓦斯等的规定，会填写瓦斯检查记录手册、牌板及有关报表。

9、测定一氧化碳浓度的操作方法，按本规程火区观测工第10、11条执行。

10、瓦斯检查记录牌板的吊挂位置，对于回采工作面应挂在进、回风巷的顶板良好处，有尾巷的挂在栅栏处；对于临时停工的掘进工作面、已采区、火区密闭墙、盲巷、硐室等应挂在顶板良好的栅栏处。

11、循环检查瓦斯的次数和顺序是（1）瓦斯检查次数按有关规定执行；（2）循环检查瓦斯的顺序和有关规定如下①采煤工作面是从进风巷开始，经采煤工作面、上隅角、回风巷、尾巷栅栏处等为一次循环检查；②双巷掘进工作面由一名瓦斯检查员检查时，一次循环检查瓦斯应从进风侧掘进而开始到回风侧掘进面；③循环检查中，应在采掘工作面上、下次检查的间隔时间里确定无人工作区或其他检查点的检查时间；④采掘工作面检查瓦斯的间隔时间要均匀，在正常情况下，每班检查3次的，其相隔时间不允许过大或过小，每班检查2次的，其相隔时间要求不允许半班内完成一班的检查次数。

12、每次检查瓦斯后，必须填写瓦斯记录手册、黑板牌，并随时向调度站汇报。

13、局部瓦斯积聚或临时停风的盲巷内积聚瓦斯时，在瓦斯浓度不超过3%的情况下，可按照制定的排放措施就地排放，但不准一风吹；当积聚的瓦斯浓度超过3%时，应报请矿总工程师主持制定措施，并按措施规定进行排放。

矿井瓦斯基础知识一、矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒有害气体的总称。

二、瓦斯的性质矿井瓦斯通常指甲烷，是一种无色无味的气体，在标准状态下其密度为0.554。

甲烷扩散性强，扩散速度是空气的1.34倍，具有燃烧和爆炸性。

三、瓦斯的危害1、窒息：当瓦斯浓度达到43％时，氧气冲淡到12％，人会感到呼吸困难；当瓦斯浓度达到57％时，氧气冲淡到9％，人就会窒息、死亡。

2、燃烧、爆炸：当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇高温火源能燃烧、爆炸。

3、煤与瓦斯突出：摧毁、堵塞巷道，甚至引起人员窒息死亡、瓦斯爆炸。

四、瓦斯爆炸1、瓦斯爆炸的概念：瓦斯是一种能燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸就是空气中氧气（O2）与瓦斯（CH4）进行剧烈氧化反应的结果，会产生二氧化碳和水蒸汽，并释放出大量的热量，这些热量能使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀并形成高温、高压，并以极高的速度向外冲出，而产生动力现象。

2、瓦斯爆炸的必备条件：一是，一定的瓦斯浓度：当瓦斯浓度在5％～16％之间才能爆炸。

浓度不同，燃烧和爆炸的特性也不同，当瓦斯浓度小于5％时参加反应的瓦斯少，不能形成热量积聚，瓦斯不爆炸只燃烧；当瓦斯浓度达5％～9.5％时爆炸威力迅速增强，通过实验测定当瓦斯浓度在8.5％时，瓦斯全部参加反应，威力最强；当瓦斯浓度达9.5％～16％时爆炸威力逐渐减弱；当瓦斯浓度高于16%时，由于氧气含量不足，热量被多余的瓦斯和周围其他介质吸收而降温，不能爆炸。

二是，一定的引火温度：瓦斯最低点燃温度为引火温度，在650～750℃。

三是，充足的氧气：瓦斯爆炸界限随混合气体中氧气浓度降低而缩小，当氧气浓度下降瓦斯爆炸下限缓慢上升，而上限迅速下降；当氧气浓度小于12％时，瓦斯则失去爆炸性，遇火不爆炸。

五、瓦斯爆炸产生的危害1、爆炸温度高，瓦斯爆炸瞬时温度可达1850～2650℃之间，能烧伤人员、烧坏设备，并能引起火灾，扩大灾情。

矿井瓦斯的概念:广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称。

狭义的矿井瓦斯是指甲烷。

瓦斯流淌场. 瓦斯在煤层中由高压流向低压，在煤层中即形成肯定的流淌范围——瓦斯流淌场。

瓦斯抽的目的:1预防瓦斯超限与确保矿井安全生产。

2无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。

3.开采保护层并具有抽放瓦斯系统的矿井，抽放被保护层的卸压瓦斯。

4.开发利用瓦斯资源，变害为利. 瓦斯抽放的意义:1. 瓦斯抽放是消退煤矿重大瓦斯事故的治本措施 .2.瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题.降低矿井通风本钱.3.瓦斯抽放能够利用贵重的瓦斯资源。

瓦斯抽放的条件 :1一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。

2.矿井确定瓦斯涌出量到达以下条件① 大于或等于40m3／min；② 年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/ min；③ 年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；④ 年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；⑤ 年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min。

3.开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。

4开采有煤与瓦斯突出危急煤层的。

应到达的指标 1〕突出煤层工作面采掘作业前必需将掌握范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力以下。

假设没有能考察出煤层始突深度的瓦斯含量或压力，必需将煤层瓦斯含量降到8m3/t 以下下：2〕瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1 规定，瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方 20m 以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表 2 规定。

3 采掘工作面风速不得超过 4m/s，风流中瓦斯浓度不得超过1%4〕矿井瓦斯抽采率确保矿井正常通风力量足以满足要求、限制不合理地增加矿井风量。

瓦斯抽放方法:1 按抽放瓦斯来源分类① 本煤层瓦斯抽放② 邻近层瓦斯抽放③ 采空区瓦斯抽放 2.按抽放与采掘时间关系分类① 采前抽放：预抽②采中抽放：③ 采后抽放：采空区抽故3.按抽放工艺分类① 巷道抽放法② 钻孔抽放法：③ 巷道、钻孔混合抽放法4.按煤层卸压因素分类①未卸压抽放②卸压抽放(2) 本煤层瓦斯抽放的分类本煤层未卸压抽采打算未卸压煤层抽采效果的关键性因素，是煤层的自然透气性系数。

矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。

有时单独指甲烷(沼气)。

而且是无色、无味、无度的气体，瓦斯比空气轻，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸，或发生煤（岩）于瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道。

瓦斯爆炸的三个条件是什么？(1)瓦斯浓度为5％～16％。

(2)存在高温火源且火源存在时间大于瓦斯爆炸的感应期。

(3)氧气浓度达到12％以上。

在一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井。

由受采动影响的煤层、岩层，以及由采落的煤、矸石向井下空间均匀地放出瓦斯的现象。

这种现象称为瓦斯涌出。

矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度规定如下，矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因,进行处理。

采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。

采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0％时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0％时，严禁爆破。

采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5％时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。

采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。

对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。

采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。

局部通风机停止运转恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且符合《煤矿安全规程》第一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。

什么是矿井瓦斯
人们从事煤矿井下工作要与水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害作斗争，除此之外还有机电，运输等安全方面的问题，所指这些都是涉及到系统工程，需要综合治理。

CH4）；
瓦斯是伴随着煤的形成而生成的。

在远古时代，原始森林等古代植物，因地壳变动，被大量的水，泥砂淹没和覆盖，与空气隔绝，植物残骸借助自身所含的氧气进行缓慢氧化及细菌分解发酵，又受地层高温，高压作用，逐步变成煤炭，每生成一吨煤可伴生1000立方米的瓦斯。

当生成的瓦斯不可能向大气中扩散时，就被保留在煤层或岩层中，这就是我们在井下采煤或掘进时有瓦斯涌出来的原因。

瓦斯是无色，无臭，无味的可燃性气体，不易溶于水，在标准状态下，一立方米的重量为0.716公斤，比空气轻，以空气重量为1，则瓦斯的比重为0.554。

因此，瓦斯容易积聚在采掘工作面上的顶板处，尤其容易积聚在上山巷道的掘井工作面，瓦斯具有很强的扩散性，扩散速度比空气大1.5倍，如果巷道一处有瓦斯涌出，能迅速扩散到全部巷道内，渗透性强，能穿过邻近煤层和岩层到采空区放出。

力高达
温度升高时，吸附瓦斯也会转化为游离瓦斯。

煤体和围岩中瓦斯放出形式，通常分为涌出，喷出和突出三种。

1.矿井瓦斯的概念广义：井下除正常空气的大气成份以外，涌向采矿空间的各种有毒、有害气体总称。

狭义：煤矿生产过程中从煤、岩内涌出的，以甲烷为主要成份的混合气体总称。

2.瓦斯的成因煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的3.煤层瓦斯赋存状态①游离瓦斯②吸附瓦斯③水合物状态瓦斯4.瓦斯水合物如果自然赋存与煤层中，它对煤矿安全有何影响？解：由于瓦斯水合物高含水率，煤层瓦斯水合区周围的瓦斯气体绝大部分将被水合固结，煤层中赋存介质由气态瓦斯变成固态水合物，那么其赋存煤层的应力分布将发生较大变化；又由于瓦斯水合物的高分解热，瓦斯络合过程中必将从水合区周围围岩中吸取大量的热量，同时伴随着大量瓦斯气流的传递，所以煤层中会发生较复杂的物质流动和热量传递现象，瓦斯的浓度梯度和围岩的温度梯度也将发生较大变化。

瓦斯水合物的形成将使处于危险状态的煤层体系变得较为稳定，由于大量瓦斯气体的固结，煤与瓦斯突出及瓦斯爆炸事故发生的概率将会大大降低；同时，由于大量的瓦斯气体水合物固化后潜藏于煤层中，在估算煤层瓦斯含量时，若忽视该相态瓦斯的存在，则会造成煤矿潜在的危险。

5.煤层瓦斯垂向分带规律，及其意义：四带： CO2- N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带。

将前三带总称为瓦斯风化带。

意义：掌握煤层瓦斯垂直分带特征，是搞好矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作基础。

6.如何瓦斯风化带下部边界的确定？解：在瓦斯风化带开采煤层时，煤层的相对瓦斯涌出量达到2-3m3/t；煤层内的瓦斯组分中甲烷组分含量达到80%（体积比）；煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15MPa；煤的瓦斯含量达到2～3 m3/t（烟煤）和5～7 m3/t（无烟煤）。

7.煤的孔隙特征有哪些？解：集气性----CH4的存在形态、含量; 渗透性----流态、流出形式、涌出量；力学特性----强度、弹性、脆性。

8.什么叫孔隙率（f）解：单位体积固体具有的孔隙容积。

9.影响煤与瓦斯吸附量的主要因素(1) 瓦斯压力 t=const , P X(2) 温度 P = const t X 温度每升高1℃，吸附瓦斯的能力降低约8%。

矿井瓦斯一、概述1．矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是指煤矿井下以甲烷(CH4）为主的有毒有害气体的总称，有时单独指甲烷。

煤矿井下生产过程中还会产生较多种类的有毒有害气体，如一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、和氨气（NH3）等，它们对人体都有毒害和刺激作用。

煤矿开采大部分是地下作业依靠通风把新鲜空气送到各作业场所，并不断地把污浊空气排出地面，为保证矿井空气质量符合环保要求，《规程》第一百条对氧气最低浓度，二氧化碳和其他有害气体的最高允许浓度作了明确规定，下面就矿内空气和其他有害气体作一简单介绍。

（一）、矿内空气氧气（O2）20.96%氮气（N2）79%二氧化碳（CO2）0.04%1、氧气（O2）是维持人体生命和劳动不可缺少的气体人呼吸所需要的氧气取决于人的体质、劳动强度和精神紧张程度，当静止状态时约需0.25L／min、工作时为1～3L／min劳动强度大则需3L／min以上。

呼吸过程中，如果氧气含量降低，将会产生不同的生理反应。

《规程》规定（O2）不低于20％2、二氧化碳（CO2）是无色、略带酸臭味的气体。

比重为1.54、对人的呼吸系统有刺激作用，不助燃，也不可燃。

空气中（CO2）含量对人体的影响来源：坑木的腐烂和氧化、矿内火灾或瓦斯煤尘爆炸、人的呼吸、煤岩中喷出等。

《规程》第一百条规定采掘工作面进风流中，CO2的浓度不得超过0.5％，工作面回风流中第136条另有规定（二）、矿内主要有毒有害气体1、一氧化碳（CO）是无色、无味、无臭的气体。

比重0.97，极毒，具有可燃性和爆炸性，爆炸界限为13～75%遇火源有爆炸危险。

一氧化碳具有强烈的毒性，它的毒性在于血色素对它的亲合力比对氧的亲合力大250～300倍，一旦吸入一氧化碳阻碍血色素与氧的正常结合，就会使人体各部分组织和细胞产生缺氧现象，因而引起窒息和中毒以致死亡。

来源：煤炭自燃以及瓦斯，煤尘爆炸，井下爆破，矿井火灾等。

第五章矿井瓦斯矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，有时单指甲烷。

瓦斯是矿井生产中一个主要的危险源，瓦斯不治，矿无宁日。

第一节矿井瓦斯基础知识一、概述（一）瓦斯的性质瓦斯是一种混合气体，其主要成分是甲烷，约占90%。

甲烷是无色、无味、无臭的气体；不易溶于水；相对密度为0.554，比空气轻；它具有很强的扩散性、渗透性。

甲烷本身无毒，但不能供人呼吸，具有燃烧和爆炸性。

（二）瓦斯的危害矿井瓦斯的危害主要有以下3个方面：(1)当空气中瓦斯的含量达到一定值时，遇火就会燃烧或爆炸。

瓦斯气体和氧气的量相匹配时，反应充分、剧烈，表现为瓦斯爆炸，反之就表现为瓦斯燃烧。

(2)当空气中瓦斯浓度很高时，空气中的氧含量相对降低，会使人窒息。

(3)煤层及围岩中的瓦斯气体达到一定的压力，在冲击地压和采掘活动等诱因作用下，可以导致煤与瓦斯突出。

（三）瓦斯的赋存1.瓦斯在煤层中的垂直分带当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层内的瓦斯呈现垂直分带特征。

掌握本煤田煤层瓦斯垂直分带的特征，是搞好矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作的基础。

一般将煤层由露头向下分为4个带：CO2- N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带（表5—1），前三带总称为瓦斯风化带。

在瓦斯风化带以下，瓦斯带内煤层的瓦斯含量和涌出量随深度增加而有规律地增大，所以确定瓦斯风化带深度，有重要的现实意义。

表5-1煤层内的瓦斯垂直分带瓦斯风化带下界的深度，可以根据下列指标中的任何一项确定：（1）煤层的相对瓦斯涌出量大于2m3/t处；（2）煤层内的瓦斯组分中甲烷浓度达到80%（体积比）；（3）煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15MPa；（4）煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤1.0～1.5 m3/t（C.M.），气煤1.5～2.0m3/t（C.M.），肥煤与焦煤2.0～2.5m3/t(C.M)，瘦煤2.5～3.0m3/t(C.M.)，贫煤3.0～4.0m3/t(C.M.)，无烟煤5.0～7.0m3/t(C.M.)（此处的C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分）确定瓦斯风化带和瓦斯带的深度是很重要的，因为在瓦斯带内，煤层中瓦斯含量、瓦斯压力以及在开采条件变化不大的前提下的瓦斯涌出量都随深度的增加而有规律地增大。

瓦斯基础知识一、矿井瓦斯基本概念1、定义：矿井瓦斯--煤在生成过程中的一种伴生气体。

广义：凡从围岩或矿人本（煤层）中涌入矿井内的气体，统称瓦斯。

狭义：单指甲烷（分子式：CH4）。

2、瓦斯主要成分：甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、氮（N2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氢（H2）、二氧化硫（SO2）及其它化合物及稀有气体。

3、瓦斯的性质：无色、无味、无臭。

标准状态（P=atm，t=20C0）下：容重0.716Kg/m3；比重：0.554。

分子直径：0.41nm(纳米)。

扩散性很强（扩散速度是空气的 1.34倍）、微溶于水（标态下：100L 水可溶3.3L；0℃时可溶5.56L甲烷）。

4、瓦斯的危害：1）造成大气污染：形成温室效应，酸雨（甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应为二氧化碳的21倍，二氧化氮的7倍）；2）人员窒息：在空气中CH4≥43～57%时，O2≤12～9％，人员昏迷、窒息死亡；3）发生爆炸：在CH4、O2、t三个条件同时具备时，发生爆炸，爆炸压力在密闭空间内可达9.5atm；4）发生突出：煤岩层中瓦斯压力超过煤岩物理机械强度时发生瓦斯突出。

5、瓦斯赋存形态（1）吸附瓦斯：以单分子薄膜形式凝聚在煤的微孔和超微孔的表面上；吸附瓦斯占80%~90%。

（2）游离瓦斯：自由充填在煤的小孔、中孔、大孔或裂隙中的瓦斯，存在于渗透容积之中附：沼气水化物：类似可燃冰的新物质。

这种化合物一旦改变生存环境，条件，即刻发生还原反应(吸附解吸)，产生大量沼气。

二、瓦斯在开采煤层中的运移规律矿井瓦斯涌出构成关系（一）煤层瓦斯流动的基本参数影响瓦斯流动的参数很多，对煤层而言，瓦斯压力、透气性、煤的吸附能力和孔隙率是影响瓦斯涌出的基本参数。

1、煤层瓦斯压力P瓦斯在煤层中是以具有压力的气体存在着的。

瓦斯压力是瓦斯流动的动力。

2、煤层的渗透率K和透气系数λ煤层的透气系数是指煤层对于瓦斯流动的难易程度而言，用K表示；煤层的透气率是表示煤结构渗透性能，用λ表示。

矿井瓦斯矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。

有时单独指甲烷（沼气）。

它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。

在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。

另外，在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。

目录编辑本段瓦斯瓦斯的定义瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。

瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，所以，它常积聚在巷道的上部及高顶处。

瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。

瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。

瓦斯的赋存状态瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。

瓦斯在煤内的存在形态示意图游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。

吸着状态又称结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。

按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。

吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。

几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中，在一定条件下会互相转化。

当压力、温度变化时，游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附，吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。

编辑本段矿井瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。

《煤矿安全规程》规定，在一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。

矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：低瓦斯矿井矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。

第十章矿井瓦斯第一节概述瓦斯（methane）是井下煤岩涌出的各种气体的总称，其主要成份是以甲烷为主的烃类气体，有时也专指甲烷，瓦斯的物理与化学性质一般都是针对甲烷而言。

瓦斯是在煤炭发育过程中形成的，故也称煤层气。

甲烷是无色、无味、可以燃烧或爆炸的气体。

它对人呼吸的影响同氮气相似，可使人窒息。

例如，由于甲烷的存在冲淡了空气中的氧，当甲烷浓度为43％时，空气中相应的氧浓度即降到12％，人感到呼吸非常短促；当甲烷浓度在空气中达57％时，相应的氧浓度被冲淡到9％，人即刻处于昏迷状态，有死亡危险。

甲烷分子直径0.41nm（1nm=10-9m），其扩散度是空气的1.34倍，它会很快地扩散到巷道空间。

甲烷的密度为0.716kg／m3(标准状况下)，为空气密度的0.554倍。

甲烷在巷道断面内的分布取决于该巷道有无瓦斯涌出源。

在自然条件下，由于甲烷在空气中表现强扩散性，所以它一经与空气均匀混合，就不会因其比重较空气轻而上浮、聚积，所以当无瓦斯涌出时，巷道断面内甲烷的浓度是均匀分布的；当有瓦斯涌出时，甲烷浓度则呈不均匀分布。

在有瓦斯涌出的侧壁附近甲烷的浓度高，有时见到在巷道顶板、冒落区顶部积存瓦斯，这并不是由于甲烷的密度比空气小，而是说明这里的顶部有瓦斯(源)在涌出[3]。

甲烷的化学性质不活泼。

甲烷微溶于水，在101.3kPa条件下，当温度20℃时，100L水可溶3.31L，0℃时可溶解5.56L甲烷。

甲烷对水的溶解度和温度、压力的关系如图10-1-1所示。

从图中可以看到，当瓦斯压力为50大气压、温度30℃时，其溶解度仅为1％，所以，少量地下水的流动对瓦斯的排放影响不大。

图10-1-1 纯水对甲烷的溶解度瓦斯与氧气适当混合具有燃烧和爆炸性。

当空气中的甲烷浓度为5%~16%时，遇高温（650~750℃）能发生爆炸。

瓦斯爆炸事故是矿井的严重自然灾害，一旦发生，会造成大量人员伤亡，为矿井带来巨大的灾难。

自1675年英国茅斯丁矿发生第一次大型瓦斯爆炸事故以来，瓦斯爆炸事故还在不断发生，一直是威胁煤矿安全生产的最主要自然灾害。