瓦斯是煤矿中常见的有害气体，其定义和特性如下：

一、定义与组成

主要成分

瓦斯主要由甲烷（CH₄）组成，通常占混合气体的70%-90%。此外，还可能含有少量乙烷、丙烷、丁烷等烷烃，以及二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）等。

其他成分

极少数情况下，瓦斯可能含有硫化氢（H₂S）、氧气（O₂）、水蒸气（H₂O）等有害或惰性气体。

二、形成与赋存

形成过程

瓦斯是古代植物遗体在堆积成煤的初期，经厌氧菌分解纤维素和有机质形成的。成煤过程中，瓦斯持续生成并储存在煤层及围岩的孔隙和裂隙中。

赋存状态

瓦斯以吸附状态存在于煤的孔隙表面，当压力或温度变化时，部分吸附瓦斯会转化为游离瓦斯，可在煤体孔隙中自由流动。

三、煤矿中的普遍性

存在范围

几乎所有煤矿都有瓦斯，但含量差异较大。瓦斯含量受煤层类型、地质构造、煤化程度等因素影响。

含量差异

低瓦斯矿与高瓦斯矿的瓦斯含量可相差数倍。例如，低瓦斯矿年涌出量可能不足10m³/t，而高瓦斯矿可达数百m³/t。

四、危害与防治

主要危害

- 窒息性：

高浓度瓦斯（≥5%）会降低空气氧含量，导致人员窒息。

- 爆炸性：当瓦斯浓度为5%-16%时，遇火源易引发爆炸，造成严重伤亡和设备破坏。

- 污染性：部分瓦斯成分（如硫化氢）具有毒性。

防治措施

- 监测与通风：

定期检测巷道瓦斯浓度，保持通风良好，防止瓦斯积聚。

- 开采技术：采用预抽放瓦斯、开采保护层、人工突出等先进技术。

- 安全规范：严禁烟火，设置瓦斯报警装置，制定应急预案。

总结

瓦斯是煤矿中以甲烷为主的气体混合物，具有无色、无味、可燃易爆的特性。其存在与煤的成因密切相关，几乎所有煤矿均存在，但需通过科学管理和技术手段有效防治其危害。