一、礦井瓦斯

　　1、瓦斯的成分和性質

　　瓦斯是由多種成分組成的混合氣體，包括甲烷CH4、二氧化碳CO2、氮N2、二氧化硫SO2、硫化氫H2S、一氧化碳CO、和重烴C2H6、C3H8、C4H10……等，其中，甲烷為主要成分，習慣上的瓦斯即指甲烷，雙稱沼氣，瓦斯為無色、無臭的可燃氣體，比重0.544，難溶于水，易擴散，常殘留在巷道上部空間和煤層，圍巖之中，滲透性強。

　　2、瓦斯的形成

　　（1）生物化學作用形成，在成煤的第一階段，植物有機質分解，當氧氣充足時，生成CO2、NO等氣體。在缺氧條件下，由于細菌作用分解分析出甲烷、重烴、氫及其它氣體。由于此階段形成的瓦斯距地表較近，且多散于大氣之中，在煤體中保存的數量不多。

　　（2）煤變質形成，成煤第一階段所形成的泥炭，由于地殼下降，被其它沉積物覆蓋，在地熱及地壓影響下，其化學成分隨之變化。氧、氫、硫、氮的成分降低，碳的含量相對富集，并生成了以甲烷、氫為主的氣體及重烴等其它氣體。由巖漿侵入產生接觸變質時，也可生成重烴、氫和甲烷。這階段形成的瓦斯，由于在地下深處，不易擴散，故煤層中所含的瓦斯，極大部分是該階段形成的。

　　根據研究，在理想的條件下，每形成1噸煤，伴隨生成1000m3的CH4和CO2等氣體。其中，CO2多為流動的地下水所吸收；CH4在漫長的地質年代中，大部分被自然排放，只有一部分被保存在煤層和巖層之中。

　　（3）油氣田的瓦斯浸入與底板石灰巖溶洞中的瓦斯有關系；與頂底板砂巖含油層有關。

　　3、瓦斯在煤層中的賦存狀態

　　（1）游離狀態（也就是自由狀態）瓦斯：瓦斯以自由的氣體狀態存在于煤體和圍巖的孔隙、裂隙或空隙（空洞）中，瓦斯分子在孔隙內可以自由運動。游離狀態瓦斯存在量的大小，取決于煤層、圍巖內的自由運動空間多少（即孔隙度），以及外界的溫度與壓力。

　　（2）吸附狀態瓦斯：它又分為吸附瓦斯和吸收瓦斯兩種狀態。

　　吸附瓦斯：瓦斯分子被吸附在煤體或巖體孔隙的表面，形成一層薄膜。這種吸附是靠氣體分子與固體顆粒之間的分子引力完成的。

　　吸附量的大小，決定于煤對瓦斯的吸附能力，而吸附能力又取決于煤的孔隙率。變質程度，以及外界的溫度和壓力。煤內瓦斯80-90％以上吸附狀態存在。

　　吸收瓦斯：瓦斯分子進入煤層內部，與煤分子緊密地結合成固溶體，這與氣體被液體所溶解的現象相似。

　　瓦斯在煤體內存在的狀態不是靜止不變，而是處于動平衡中，當外界壓力降低，溫度升高時，吸附瓦斯可以變為游離瓦斯。這種現象稱為瓦斯的解吸現象。