煤層氣（瓦斯）的成分和“瓦斯風(fēng)化帶”
煤層氣(瓦斯)的成分和“瓦斯風(fēng)化帶”
(一)、(二)、“瓦斯風(fēng)化帶gasweatheredzone”
早在上世紀50年代，前蘇聯(lián)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，頓巴斯淺部瓦斯的成分有垂向分帶現(xiàn)象，自淺部向深部一般可分四個帶(如下表所列)，采煤界習(xí)慣將前三個帶統(tǒng)稱為“瓦斯風(fēng)化帶”。
淺部瓦斯成分垂向各帶氣體組成
| 名稱 | CH4（體積%） | CO2（體積%） | N2（體積%） | |
| 瓦斯 風(fēng)化帶 | CO2—N2帶 | <10 | >20 | 20～80 |
| N2帶 | <20 | <10～20 | >80 | |
| N2—CH4帶 | <80 | <10～20 | <80 | |
| 甲烷帶 | CH4帶 | >80 | <10 | <20 |
嚴格說，用“瓦斯風(fēng)化”一詞并不確切。在所謂“瓦斯風(fēng)化帶”內(nèi)，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(nèi)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(fēng)化”?，F(xiàn)在術(shù)語“瓦斯風(fēng)化帶”已經(jīng)廣為流行。
“瓦斯風(fēng)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(yīng)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(yīng)不低于80%。有些文獻作者沒有注意這一點，把“瓦斯風(fēng)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(fēng)化帶”的下部邊界應(yīng)該用甲烷及重?zé)N濃度之和≥80%(按體積)為指標(biāo)。煤礦實測瓦斯成分的資料往往不足，難以勾畫出“瓦斯風(fēng)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(biāo)劃定“瓦斯風(fēng)化帶”下界。
