前期对不同煤层气组分异常的成因进行了大量研究，但对不同组分异常浓度的界定尚无统一标准。为了阐明我国煤层气成分的分布特征及煤层气异常成分的浓度界限，基于研究团队实测的和收集的各煤级储层煤层气成分（含气量达到煤层气储量评估规范DZ/T 0216-2020下限要求的煤层气井与煤田勘探钻孔）测试数据4654个。统计表明我国煤层气中CH4、重烃气(C2+)、CO2、N2平均浓度分别为91.82%、0.85%、2.04%、5.19%，其中CH4浓度≥90%占77.44%。将煤层气中重烃气浓度大于5%、氮气/二氧化碳浓度大于10%、有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定的上限标准和稀有气体超过空气组成时划分为异常气体成分。基于此划分标准，统计表明我国煤层气中重烃气浓度＞5%占5.16%、CO2浓度＞10%占4.00%、N2浓度＞10%占13.26%，准噶尔盆地南缘煤层气中氦气最高浓度达到0.97%。在上述研究的基础上，归纳总结了煤层气中异常成分/浓度的成因主要有煤化作用的阶段性、煤岩组分的差异性、硫酸盐还原作用、古风化壳及煤系外源气体迁入等。建议在今后的煤层气勘探中测全气体成分，开展CO2、N2异常煤层的气体解吸研究，确定煤系氦源岩，探讨烃-氦同源同储规律，分析煤系有机气与无机气的相互作用，综合研究地质构造、地下水流动、微生物及岩浆活动对气组分的改造作用，揭示不同气组分在不同地区运移、富集及保存的演化机制。研究成果对煤层气的开采工艺、煤矿安全生产和煤层气的利用均具有指导意义。