矿井瓦斯
瓦斯
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：
(1)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。
(2)高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于 10 立方米／吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于 40
立方米／分。
(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)
突出矿井。
什么是瓦斯喷出和煤
(岩)
与瓦斯突出？
瓦斯喷出和煤
(岩)
与瓦斯突出是瓦斯的特殊涌出形式。瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出。
普通涌出，是指瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。其涌出的面积广、时间
长，是瓦斯涌出的主要形式。
特殊涌出可以分为瓦斯喷出和煤
(岩)
与瓦斯突出两种。
瓦斯喷出是指大量瓦斯突然喷出的现象，喷出的时间可长、可短
(数天或数年)。每昼夜的喷出量可达数百立
方米。
煤
(岩)与瓦斯突出(简称突出)，是在一瞬间(几秒钟或几分钟)突然喷出大量瓦斯和煤炭(岩石)，并伴随有强
烈的声响和强大的冲击动力现象。
编辑本段瓦斯突出
瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引
力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。煤矿开采深度越深，瓦斯瞬
间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时，有的矿井在回采工作
面也发生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是两个概念，但灾害都来自于瓦斯。瓦斯突出是一种地质灾害，在
大量的有害气体瞬间涌入后，会形成窒息，但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后，会引发爆炸
事故，一是与空气中氧气含量达到
12％以上，二是瓦斯浓度达到 5％至 16％之间，三是遇到明火，点火温度达到
650
度以上。
编辑本段煤和瓦斯突出预兆
煤和瓦斯突出前大多数都有预兆，归纳起来分有声预兆和无声预兆。
1.有声预兆
1)
响煤炮。在煤层内发出像机关枪、炮击声。由于条件不同，声音大小、间隔时间也不相同。
2)突然压力增大。支柱来劲，发出咔咔的响声，或发出劈裂折断的响声，手摸煤壁能感到冲击和震动；有煤
“
”
岩层的破裂声；有时会听到气体穿过含水裂缝时的 吱吱 声等。
2.无声预兆
1)
压力增大。预板来压，片帮、掉碴、煤壁向外鼓，煤岩自行剥落。
2)
煤层发生变化。层理紊乱、变软，暗淡无光，煤层粉碎，煤质干燥。
3)瓦斯及温度变化。瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增大，气味异常，发闷，打钻时喷煤、喷瓦斯，煤壁发
冷，气温下降等。
应当指出的是，上述预兆，并不是在每次突出之前都同时出现，而是仅仅出现一种或几种。
编辑本段瓦斯爆炸
矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应（也叫链锁反应）。当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热
能）后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。这类游离基具有很大的化学
活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以
上的游离基。这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧