地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。 干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。 干空气的组成成分表
气体成分 | 按体积计/% | 按质量计/% | 备注 |
氧气(O2) | 20.96 | 23.32 | 惰性稀有气体氦、 |
氮气(N2) | 79.0 | 76.71 | 氖、氩、氪、 |
二氧化碳(CO2) | 0.04 | 0.06 | 氙等计在氮气中 |
湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。
新鲜空气:井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气。
污浊空气:通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。
1.氧气(O2)
氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 当空气中的氧浓度降低时，人体就可能产生不良的生理反应，出现种种不舒适的症状，严重时可能导致缺氧死亡。
人体输氧量与劳动强度的关系
劳动强度 | 呼吸空气量(L/min) | 氧气消耗量(L/min) |
休息 | 6-15 | 0.2-0.4 |
轻劳动 | 20-25 | 0.6-1.0 |
中度劳动 | 30-40 | 1.2-2.6 |
重劳动 | 40-60 | 1.8-2.4 |
极重劳动 | 40-80 | 2.5-3.1 |
矿井空气中氧浓度降低的主要原因有:人员呼吸;煤岩和其他有机物的缓慢氧化;煤炭自燃;瓦斯、煤尘爆炸;此外，煤岩和生产过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。
2.二氧化碳(CO2)
二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略带酸臭味。二氧化碳比空气重(其比重为1.52)，在风速较小的巷道中底板附近浓度较大;在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。
矿井空气中二氧化碳的主要来源是:煤和有机物的氧化;人员呼吸;碳酸性岩石分解;炸药爆破;煤炭自燃;瓦斯、煤尘爆炸等。
3.氮气(N2)
氮气是一种惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。但空气中含氮量升高，则势必造成氧含量相对降低，从而也可能造成人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰性，因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。
矿井空气中氮气主要来源是:井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。
三、矿井空气主要成分的质量(浓度)标准
采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20%;二氧化碳浓度不得超过0.5%;总回风流中不得超过0.75%;当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%或采区、 采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停工处理。
1、一氧化碳(CO)
一氧化碳是一种无色、 无味、 无臭的气体。相对密度为0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在13~75%范围内时有爆炸的危险。
主要危害:血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250~300倍。一旦一氧化碳进入人体后，首先就与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液"窒息"。0 .08%，40分钟引起头痛眩晕和恶心，0.32%，5~10分钟引起头痛、眩晕，30分钟引起昏迷，死亡。
主要来源:爆破;矿井火灾;煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。
2、硫化氢(H2S)
硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到0.0001%即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.19，易溶于水，在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫化氢，所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧，空气中硫化氢浓度为4.3~45.5%时有爆炸危险。
主要危害:硫化氢剧毒，有强烈的刺激作用;能阻碍生物氧化过程，使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐蚀刺激作用为主，浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡。0.005~0.01%，1~2小时后出现眼及呼吸道刺激，0.015~0.02%
主要来源:有机物腐烂;含硫矿物的水解;矿物氧化和燃烧;从老空区和旧巷积水中放出。
3、二氧化氮(NO2)
二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相对密度为1.59，易溶于水。 主要危害:二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。0.01%出现严重中毒 主要来源:井下爆破工作。
4、二氧化硫(SO2)
二氧化硫无色、有强烈的硫磺气味及酸味，空气中浓度达到0.0005%即可嗅到。其相对密度为2.22，易溶于水。
主要危害:遇水后生成硫酸，对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用， 可引起喉炎和肺水肿。 当浓度达到 0.002%时，眼及呼吸器官即感到有强烈的刺激;浓度达0.05%时，短时间内即有致命危险。
主要来源:含硫矿物的氧化与自燃;在含硫矿物中爆破;以及从含硫矿层中涌出。
5、氨气(NH3)
无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.596，易溶于水，。空气浓度中达30%时有爆炸危险。
主要危害:氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。
主要来源:爆破工作，用水灭火等;部分岩层中也有氨气涌出。
6、氢气(H2)
无色、无味、无毒，相对密度为0.07。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低100~200℃，
主要危害:当空气中氢气浓度为4~74%时有爆炸危险。
主要来源:井下蓄电池充电时可放出氢气;有些中等变质的煤层中也有氢气涌出。
矿井空气中有害气体的安全浓度标准
矿井空气中有害气体对井下作业人员的生命安全危害极大，因此，《煤矿安全规程》对常见有害气体的安全标准做了明确的规定。
