瓦斯涌出量的計算

1、.1、回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量由開采層（包括圍巖）和鄰近層兩部份組成，計算公式如下：q采=q1+q2式中：q采回采工作面相對瓦斯涌出量，m3/t；q 1開采層相對瓦斯涌出量，m3/t；q2鄰近層相對瓦斯涌出量，m3/t；1、開采層瓦斯涌出量式中：K1圍巖瓦斯涌出系數(shù)；K2回采工作面丟煤涌出系數(shù)，其值為回采率的倒數(shù)；K3順槽掘進預排系數(shù)，后退式回采，K3=（B-2b）/ B；B 回采工作面長度，m；b 順槽瓦斯預排寬度，m；m開采層厚度，m；M工作面采高，m；W0煤層原始瓦斯含量，m3/t；Wc煤層殘存瓦斯含量，m3/t。2、鄰近層瓦斯涌出量式中：q2鄰近層相對瓦斯涌出量，m3/

2、t；鄰近層瓦斯排放率，%；W0i各鄰近層原始瓦斯含量，m3/t；Wci各鄰近層殘存瓦斯含量，m3/t；mi各鄰近層煤厚，m；其余符號意義同前。2、掘進面瓦斯涌出量計算掘進工作面瓦斯涌出來源包括兩部份，一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤塊涌出瓦斯，其涌出量計算公式如下：q掘=q3+q4q3=D×V×q0×(2)q4=S×V××(W0Wc)式中：q掘掘進面絕對瓦斯涌出量，m3/min；q3掘進巷道煤壁絕對瓦斯涌出量，m3/min；q4掘進巷道落煤絕對瓦斯涌出量，m3/min；D巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面周邊長度，m；V巷道平均掘進速度，m/min

3、；L掘進煤巷長度，m；q0掘進面煤壁瓦斯涌出初速度，m3/（m2·min）；q0=0.026 0.0004×(Vr)2+0.16 ×W0式中：Vr掘進煤層原煤揮發(fā)份，%S掘進煤巷斷面積，m2；原煤容重，t/m3；其余符號意義同前。3、采區(qū)瓦斯涌出量計算式中：q區(qū)生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量，m3/t；K生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)；q采i第i個回采工作面相對瓦斯涌出量，m3/t；Ai第i個回采工作面的日產(chǎn)量，t；q掘i第i個掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min；Ao生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；4、礦井瓦斯涌出量式中：q井礦井相對瓦斯涌出量，m3/t；q區(qū)i第i個生產(chǎn)采區(qū)相

4、對瓦斯涌出量，m3/t；Aoi第i個生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；K"已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)。風排瓦斯?jié)舛扔嬎泔L排瓦斯?jié)舛劝聪率接嬎悖簄=100 × q /（60×Q）式中：Q礦井總風量，m3/s；q礦井風排瓦斯量，m3/min；n 風排瓦斯?jié)舛龋?；停風區(qū)中瓦斯?jié)舛瘸^0.8%或二氧化碳濃度超過1.5%,最高瓦斯?jié)舛群投趸紳舛炔怀^3.0%時，必須采取安全措施,控制風流排放瓦斯。（1）礦井+1190m總回風石門中瓦斯?jié)舛瘸^0.70%，必須立即查明原因，進行處理。（2）采掘工作面回風巷風流中的瓦斯?jié)舛瘸^0.8%時或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出人

5、員，采取措施，進行處理。（3）采掘工作面及其它作業(yè)地點風流中瓦斯?jié)舛冗_到0.8%時，必須停止作業(yè)；爆破地點附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛冗_到1.0%時，嚴禁爆破；采掘工作面及其它作業(yè)地點風流中、電動機或開關安設地點20m以內(nèi)風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進行處理。（4）采掘工作面及其它巷道內(nèi)，體積大于0.5m3的空間內(nèi)積聚的瓦斯?jié)舛冗_到2.0%時，附近20m內(nèi)必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。（5）局部通風機因故停止運轉(zhuǎn)，在恢復通風前，必須首先檢查瓦斯?jié)舛?，只有停風區(qū)中瓦斯?jié)舛炔怀^0.8%和二氧化碳濃度不超過1.5%，且在局部通風機及開關附近10m

6、以內(nèi)風流中的瓦斯?jié)舛炔怀^0.5%時，方可人工開啟局部通風機，恢復正常通風。3）檢測儀器儀表的配備 瓦斯流量測定儀管道流量測量儀器有：孔板流量計、流量計等；測量鉆孔瓦斯涌出量的儀器有：U型玻璃管流量計、容積式氣體流量計等。 抽采管路壓力測定儀器U型管壓差計、單管汞柱壓差計、氣壓計等。 瓦斯?jié)舛葯z測儀器光學瓦斯檢定器、熱導式檢測定器、國產(chǎn)瓦斯檢定器及校正儀、高負壓瓦斯采取器等。突水系數(shù)計算公式T=P/M式中：T突水系數(shù)，MPa/m；p底板隔水層承受的水頭壓力，MPa；M底板隔水層厚度，m；本公式主要適用于回采和掘進工作面，如果底板隔水層實際厚度小于計算值時，就不安全。就全國實際資料來看，底板受構

7、造破壞的塊段突水系數(shù)一般不大于0.06MPa，正常塊段不大于0.1MPa經(jīng)計算得出15號煤層的最低開采標高為+735m；14號層最低開采標高為+568m；13號層最低開采標高為476m，9號層最低開采標高為+109m，5號層最低開采標高為+66m，而2號層最低開采標高可到-41m?？刹擅簩犹卣饕挥[表煤層號層間距(m)兩極值均值煤層厚度(m)兩極值均值頂、底板巖性煤層結構煤層穩(wěn)定性 21521180.761.250.89頂板：粉砂質(zhì)泥巖少數(shù)泥巖底板：粘土巖簡單全區(qū)可采，穩(wěn)定可采率100% 50.281.200.84頂板：泥巖及粉砂質(zhì)泥巖底板：粘土巖簡單大部可采，穩(wěn)定性較差，可采率86%5.514

8、.07.95 91.191.581.39頂板：黑色泥巖底板：粘土巖簡單全區(qū)可采，穩(wěn)定、可采率100%47805070 130.791.681.24直接頂板：泥巖間接頂板：灰?guī)r底板：粘土巖結構較復雜，多數(shù)含一層粘土巖夾矸全區(qū)可采，穩(wěn)定可采率100%13191516 140.811.671.24頂板：灰?guī)r、泥巖粉砂巖底板：泥質(zhì)粉砂巖一般不含夾矸，少數(shù)點含1至2層粘土巖夾矸全區(qū)可采，穩(wěn)定，可采率100%243228 151.424.961.69頂板：頁巖底板：鋁土質(zhì)粘土巖結構較復雜，少數(shù)點含12層粘土巖夾矸全區(qū)可采，穩(wěn)定，可采率100%7.3 瓦斯綜合治理分析7.3.1 24202工作面瓦斯涌出量預

9、測表7-3-1 各煤層瓦斯參數(shù)表煤層編號瓦斯壓力(MPa)瓦斯含量(m3/t·f)殘存瓦斯量(m3/t·f)煤層透氣性系數(shù)(m2/MPa2·d)20.9210.653.412.122.1731.0812.553.501.781.8941.5010.893.543.5243.78551.4012.083.641.992.2361.7010.153.702.872.9982.0113.523.722.652.7592.2217.013.752.332.55102.3812.633.772.392.597.3.1.1 瓦斯參數(shù)沙曲煤礦各煤層瓦斯參數(shù)見表7-3-1。7.3

10、.1.2 瓦斯涌出量預計1) 瓦斯來源分析根據(jù)工作面鄰近鉆孔資料分析，該塊段的4*煤層為突出煤層，上覆2*和3*煤層為可采薄煤層，下伏5*煤層為突出煤層。工作面4*煤層平均厚度2.56m，原始瓦斯含量X4=10.89m3/t·f；上覆2*煤平均厚度1.0m，原始瓦斯含量X2=10.65m3/t·f，距4*煤層平均層間距為16m；上覆3*煤平均厚度1.2m，原始瓦斯含量X3=12.55m3/t·f，距4*煤層平均層間距為1.3m；下伏5*煤平均厚度2.42m，原始瓦斯含量X5=12.08m3/t·f，距4*煤層平均層間距為5.56m；下伏6*煤平均厚度1.

11、0m，原始瓦斯含量X5=10.15m3/t·f，距5*煤層平均層間距為14m。因此，工作面瓦斯主要來源為本煤層瓦斯和3*煤層卸壓瓦斯及下部5*煤層瓦斯。(1) 本煤層相對瓦斯涌出量預計式中q本本煤層相對瓦斯涌出量，m3/t；k1 圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取1.2；k2工作面殘煤瓦斯涌出系數(shù)，為回采率的倒數(shù)，取1.05；k3掘進工作面預排瓦斯影響系數(shù)，取值0.89； k3= (L-xb)/L=(210-2*12)/210=0.89k4不同通風方式的瓦斯涌出系數(shù)，U形通風方式取值1.0；Y型通風取值1.31.5；本處取1.5。k5本煤層抽采瓦斯影響系數(shù)，取值1.3；M本煤層厚度，為2.56m；

12、m本煤層回采厚度，為2.5m；X0本煤層原始瓦斯含量，取值10.89m3/t；Xc本煤層殘存瓦斯含量，取值3.54(m3/t)。計算得本煤層相對瓦斯涌出量：q本=1.2×1.05×0.89×1.5×1.3×2.56×(10.89-3.54)÷2.5=16.46 (m3/t)(2) 鄰近煤層相對瓦斯涌出量預計式中 q鄰鄰近煤層相對瓦斯涌出量，m3/t；k6 鄰近煤層抽采瓦斯綜合影響系數(shù)，取1.3；i第i個鄰近煤層瓦斯排放率；M i第i個鄰近煤層的煤層厚度；X0 i第i個鄰近煤層原始瓦斯含量，m3/t；Xc i第i個鄰近煤層殘存

13、瓦斯含量；，m3/t；k7 i第i個鄰近煤層的瓦斯預抽率。上鄰近層2*煤層瓦斯排放率1 =0.80，煤層厚度M1=1.0m，原始瓦斯含量X01=10.65m3/t，預抽率k71=0，殘存瓦斯含量Xc1=3.41m3/t；上鄰近層3*煤層瓦斯排放率2 =1.0，煤層厚度M2=1.2m，原始瓦斯含量X02=12.55m3/t，預抽率k72=0，殘存瓦斯含量Xc2=3.50 m3/t；下鄰近層5*煤層瓦斯排放率3 =0.95，煤層厚度M3=2.42m，原始瓦斯含量X03=12.08m3/t，預抽率k73=0，殘存瓦斯含量Xc3=3.64 m3/t；下鄰近層6*煤層瓦斯排放率4 =0.80，煤層厚度M

14、4=1.0m，原始瓦斯含量X04=10.15m3/t，預抽率k74=0，殘存瓦斯含量Xc4=3.70 m3/t。上鄰近層2*煤層相對瓦斯涌出量：=3.01(m3/t)上鄰近層3*煤層相對瓦斯涌出量：=5.65(m3/t)下鄰近層5*煤層相對瓦斯涌出量：=10.09(m3/t)下鄰近層6*煤層相對瓦斯涌出量：=2.68(m3/t)鄰近層煤層相對瓦斯涌出量：q鄰= q鄰1+ q鄰2+q鄰3+q鄰4=3.01+5.65+10.09+2.68=21.43(m3/t)(3) 24202采面相對瓦斯涌出量q采= q本+ q鄰=16.46+21.43=37.89 (m3/t)其中，本煤層瓦斯涌出占43%，鄰近層瓦斯涌出占57%。(4) 24202采面絕對瓦斯涌出量24202工作面絕對瓦斯涌出量為：其中Qq預計工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min；q采回采工作面相對瓦斯涌出量，m3/t；A工作面設計日產(chǎn)。表7-3-2顯示了不同日產(chǎn)量時，24202工作面絕對瓦斯涌出量的變化情況。表7-3-2 24202工作面瓦斯涌出量分源法預測結果日產(chǎn)量相對瓦斯涌出量m3/t瓦斯絕對涌出量m3/mi