煤与瓦斯突出是地下采煤作业中时有发生的一种严重工业灾害，经常造成重大人、财、物损失。已有各种研究和预测方法应用于煤与瓦斯突出，取得了一定成果，但仍不能从根本上解决问题。煤与瓦斯突出仍时有发生，究其原因，长期以来认为煤与瓦斯突出是源于甲烷作用的结果，但实现中防范甲烷并不足以预测煤与瓦斯突出。最近学术界提出，煤与瓦斯突出不仅与甲烷有关而且与氢气紧密相关，氢气可望作为现场监测和预报煤与瓦斯突出的新指标。但在生产单位过去从不专门分析或检测煤层瓦斯中的氢气，国内外这方面的研究报道也不多见。 本文研究了利用气相色谱法分析煤层瓦斯中氦气和氢气的各项条件，目的是确定样品分析的最佳仪器参数，建立利用常规气相色谱联合检测煤层瓦斯中氢气和氦气的气相色谱分析方法。此外，本文还研究了现场采气方式、防氢气泄漏密封包装、进样方式等相关问题。本论文工作还以中国焦作矿区和淮南板集煤田勘探区样品为例，对煤层气体样品中氢气和氦气的各自赋存规律及相互关系进行了初步研究。 实验结果表明，在适当的色谱柱、载气流速、检测器等仪器工作条件下，利用气相色谱可以高效、经济、准确的检测煤层瓦斯中的氢气和氦气，适于向现场推广；利用饱和氯化钠水溶液封闭的玻璃瓶是贮存含氢气和氦气样品的理想容器；针对不同样品，合适的采样方法和进样条件对分析结果具有重要的影响。 经过系统采样和分析，结果证实煤层瓦斯中氢气、氦气与甲烷一样普遍存在；易突出煤岩释放氢气的浓度较高；突出过程中煤岩释放氢气和氦气的潜力可能发生重要变化；氢气和氦气的相互关系存在一定规律；氢气和氦气浓度与煤的变质程度、煤含水量等相关。 本论文结果为下一步工作的开展确定了方向，并为下一步设计专用气相色谱在井下现场单机同时监测氢气（H₂）、氦气（He）和甲烷（CH₄）的工作奠定了实验方法基础，也为开发新的煤与瓦斯突出预测方法打下一定技术和理论基础。