煤礦井下常見的自然災害有頂板、水、火、瓦斯和煤塵五種，簡稱“五害”，其中瓦斯、煤塵管理是煤礦安全管理的重中之重，隨著礦井開采深度不斷加深，瓦斯涌出量逐漸加大，中級地壓與瓦斯異常涌出現(xiàn)象時有發(fā)生，同時也嚴重威脅著礦井安全生產(chǎn)，“一通三防”工作的核心仍然是防治瓦斯、煤塵事故。

　　一、瓦斯、煤塵的形成

　　瓦斯是礦井在開采過程中，從煤巖體內(nèi)涌出的有害氣體的總稱，其主要成分是甲烷（CH4），俗稱沼氣，它是一種無色、無味、無臭的氣體，而且具有燃燒性和爆炸性，對安全生產(chǎn)危害最大。瓦斯的成因有多種假說，多數(shù)人認為煤層瓦斯是腐植型有機物，在成煤過程中伴生的氣體產(chǎn)物，它的形成大致可分兩個階段（時期），即：從植物遺體到泥炭屬于生物造氣時期，從褐煤、煙煤直到無煙煤屬于煤化變質(zhì)作用造氣時期。第一階段產(chǎn)生的瓦斯通過滲透和擴散而大部分散失于古大氣中，一般不會保存在煤層內(nèi)。變質(zhì)年代中，二氧化碳大部分為地下水的流動所吸收而消失；甲烷，由于地層的隆起、侵蝕和斷裂以及甲烷本身原因，在其壓力與濃度差的驅(qū)動下轉(zhuǎn)移和擴散，部分或大部分散失到大氣中或轉(zhuǎn)移到圍巖內(nèi)，只有一小部分保存在煤層內(nèi)或在運移途中遇到良好的封閉和存儲條件，而形成煤層氣田。

　　煤塵為粉塵，其主要成分是煤，且其中游離狀態(tài)二氧化碳含量小于10%，是煤礦在生產(chǎn)過程的細小顆粒。在煤礦生產(chǎn)中幾乎所有的作業(yè)，包括煤炭的采掘、運輸、提升等過程，均能產(chǎn)生礦塵。

　　但是礦塵的產(chǎn)生量不是絕對的，而是隨著地質(zhì)情況、煤層賦存條件、煤炭及采煤方法等不同而變化。一般來說，在煤礦井下若沒有防塵措施，每晝夜產(chǎn)生的煤塵量約等于采煤量的1%左右。

　　二、瓦斯、煤塵的危害

　　瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：一是瓦斯?jié)舛仍?%-16%范圍內(nèi)；二是具有一定溫度的高溫熱源，一般沼氣的點燃溫度為650OC；三是氧濃度，一般在12%以上。瓦斯爆炸的危害主要表現(xiàn)在兩個方面；一是產(chǎn)生高溫高壓導致人員傷亡，破壞礦井設備；二是產(chǎn)生CO等有害氣體，這是造成人員傷害的主要原因。

　　瓦斯爆炸是煤礦生產(chǎn)中最嚴重的災害之一，甚至引起煤塵爆炸、礦井火災、冒頂?shù)榷螢暮?，從而加重了災害的后果，造成生產(chǎn)難以在短時間內(nèi)恢復。還有些煤層開采到一定深度后，在生產(chǎn)過程中還能發(fā)生煤與瓦斯突出，產(chǎn)生很大的破壞作用。

　　煤塵是煤礦生產(chǎn)中的另一大危害。其危害主要有兩個方面：一方面是引起職業(yè)病——煤肺病和煤矽肺；另一方面是煤塵能爆炸。煤塵爆炸危害性大，一是煤塵爆炸可放出大量熱能，爆炸溫度可高達2000oc甚至更高，這樣的高溫熱源，能再次點燃達到一定濃度的煤塵，使其發(fā)生爆炸；二是煤塵爆炸時，氣溫驟升，壓力增大，可達0.7~0.8mpa；三是產(chǎn)生強烈的沖擊波和火焰；四是產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳含量可達2%~3%，甚至可達8%，而二氧化碳可達10%以上，這是 造成人員大量傷亡的重要原因。煤塵爆炸同樣必須具備三個條件：一是煤塵具有爆炸性，二是空氣中浮游煤塵具有一定的濃度，三是存在能點燃煤塵的引火源。