煤層氣（瓦斯）的成分和“瓦斯風化帶”

煤層氣(瓦斯)的成分和“瓦斯風化帶”

(一)、(二)、“瓦斯風化帶gasweatheredzone”

早在上世紀50年代，前蘇聯學者發(fā)現，頓巴斯淺部瓦斯的成分有垂向分帶現象，自淺部向深部一般可分四個帶(如下表所列)，采煤界習慣將前三個帶統稱為“瓦斯風化帶”。

淺部瓦斯成分垂向各帶氣體組成

嚴格說，用“瓦斯風化”一詞并不確切。在所謂“瓦斯風化帶”內，煤層里發(fā)生過瓦斯與地表大氣互相交換，以甲烷為主要成分的瓦斯中的部分甲烷散入大氣，同時大氣中的二氧化碳與氮進入煤層，以致煤層內的甲烷濃度減小，二氧化碳與氮的濃度增大。甲烷、二氧化碳與氮本身并沒有“風化”?，F在術語“瓦斯風化帶”已經廣為流行。

“瓦斯風化帶”以下的甲烷(CH4)帶的氣體成分才是正常的瓦斯成分。研究煤層瓦斯應該以正常瓦斯帶，即甲烷帶為對象。正常瓦斯帶的氣成分中的甲烷濃度理應不低于80%。有些文獻作者沒有注意這一點，把“瓦斯風化帶”里的氣體與正常甲烷帶的氣體混在一起作分析，以致在討論瓦斯成分與含量時往往發(fā)生概念不清。

確定“瓦斯風化帶”的下部邊界應該用甲烷及重烴濃度之和≥80%(按體積)為指標。煤礦實測瓦斯成分的資料往往不足，難以勾畫出“瓦斯風化帶”下界。采煤人員用相對瓦斯涌出量(<2m3/t.d)，或瓦斯壓力(<0.15MPa)，或瓦斯含量(煙煤2～3m3/t，無煙煤5～7m3/t)等指標劃定“瓦斯風化帶”下界。