瓦斯流量、含量、涌出量、衰減系數(shù)

1、瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰減系數(shù)(一)1、單孔瓦斯流量(m3/min)(鉆孔瓦斯抽放量)Q=K1.S=KnDL K瓦斯涌出速度或強(qiáng)度以(ms/min.m2)D-二鉆孔直徑L-鉆孔長(zhǎng)度K1值計(jì)算方法K=qe-atq_鉆孔瓦斯涌出初速度inma一鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) t-時(shí)間qo 計(jì)算方法qaX0.0004V d2+0.16m3/min.m2式中a取0.026X為煤層瓦斯含量vad煤層揮發(fā)分或者：q：=0.59/1440 X 鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)?？梢酝ㄟ^實(shí)測(cè)進(jìn)行計(jì)算而得3、鉆孔抽放時(shí)間決定因素采掘布置允許的抽放時(shí)間，要達(dá)到抽采掘平衡瓦斯抽放率。與瓦斯涌出量有關(guān)系，國(guó)家有相應(yīng)規(guī)定4、計(jì)算瓦斯含量

2、兩種方法：直接法采用鉆孔取芯的地質(zhì)鉆孔取煤樣方法采用解吸儀進(jìn)行計(jì)算。間接法。利用實(shí)測(cè)某處瓦斯壓力用公式反推瓦斯含量v abp 1X=xe n(t -t) + 10kp1 + bp 1 + 0.31Ws k第一節(jié)：瓦斯含量計(jì)算1.1主要原理是利用瓦斯壓力計(jì)算瓦斯原始含量瓦斯壓力利用和深度的關(guān)系公式：P=(2.03-10.13) H (開采垂深及壓力系數(shù))計(jì)算：開采垂深取550m,壓力系數(shù)取2.6通過間接法公式計(jì)算得在最低水平時(shí)：1#煤的瓦斯含量為：12.29m3/min第二節(jié)：區(qū)域抽采前的瓦斯含量2.1回采工作面瓦斯涌出量計(jì)算:q采=缶+金開采層相對(duì)瓦斯涌出量q1=K1 xK2 xK3 x m(

3、W0-WC)/MW0由上式可得；WC殘存瓦斯含量由公式計(jì)算而得，它與原煤的水分、灰分有直接關(guān)系K1和K2和K3由圍巖瓦斯涌出、工作面丟煤系數(shù)、采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯有關(guān)殘存瓦斯量為：WC 為 4.2m3/t （1#） ； 2.25 ma/t（2#） ； 2.37 ma/t（3#）q1=9.21ma/t鄰近層瓦斯：開采1#煤時(shí)2#煤層涌入噸煤瓦斯量為：3.26ma/tVV開采1#煤層時(shí)，3#煤層涌入噸煤瓦斯量為：4.41m3/t開采1#煤層時(shí)，圍巖涌入瓦斯量為：9.21x15%= 1.38m3/t鄰近層總計(jì)：q2= 3.26+4.41+1.38=9.05m3/t累計(jì)：q 采=18.26m3/t另

4、外考慮瓦斯涌出不均勻性取回采工作面涌出系數(shù)為1.3總相對(duì)瓦斯涌出量為：1.3x18.26=23.74m3/t （與產(chǎn)量大小無(wú)關(guān)）折合絕對(duì)瓦斯涌出量：23.74x910/1440= 15m3/min （與產(chǎn)量大小有直接關(guān)系）2.2掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量：（1）掘進(jìn)煤壁瓦斯涌出量 q3=DxVxq0 x2（VL/Vi ）=0.95m3/min（2）落煤瓦斯涌出量q4=S.V.r（W0-Wc）=0.59m3/min絕對(duì)瓦斯涌出量總計(jì)q掘=1.54m3/min相對(duì)瓦斯涌出量總計(jì)1.54x1440/63.2=35.09m3/t（掘進(jìn)的產(chǎn)量每天推算按63.2T）2.3采區(qū)的瓦斯涌出量計(jì)算（工作面和2個(gè)掘進(jìn)面

5、）q g=K（Zq 回 Ai+1440q 掘 i）/A0此處 K瓦斯采區(qū)涌出不均勻系數(shù)1.3q回采面相對(duì)瓦斯涌出量Ai為采面平均日產(chǎn)量q掘?yàn)榫蜻M(jìn)面瓦斯相對(duì)涌出量A0為采區(qū)產(chǎn)量.與回采面的日產(chǎn)量相同.經(jīng)計(jì)算二采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量為34.03m3/t2.4礦井瓦斯涌出量計(jì)算（礦井以一個(gè)采區(qū)二個(gè)掘進(jìn)面達(dá)產(chǎn)）瓦斯除了本身一個(gè)采面之外，和兩個(gè)掘進(jìn)面之外，另還要考慮其它采區(qū)涌入瓦斯q=K”（2q 區(qū) Ai）/2Aj礦井相對(duì)涌出量為:1.3x（34.3x910）/910=44.24m3/t （考慮其它涌入系數(shù)）礦井絕對(duì)涌出量：44.24x910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的確定：因礦井絕對(duì)瓦

6、斯涌出量為27.96m3/min在2040之間故選擇礦井抽采率達(dá)到35%為目標(biāo)。M1煤層抽采后瓦斯含量為12.29x （135%）=7.99m3/t （達(dá)到了消突目的）第三節(jié)區(qū)域抽采后礦井的瓦斯涌出量3.1區(qū)域預(yù)抽后工作面瓦斯涌出量開采層相對(duì)瓦斯涌出量q1=1.3x1.03x0.85x1.12/1.12x（7.99-4.20）=4.31m3/t鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量q2-1=264m3/tq3-1=354m3/t鄰近層 4.31x15%=0.65m3/t 累計(jì) 6.83m3/t3.264.410.658.32?q采=4.31+6.83 = 11.14m3/t考慮涌入不均衡性取1.3系數(shù)得工作面在

7、預(yù)抽后相對(duì)瓦斯涌出量為：14.48m3/t；絕對(duì)涌出量為：9.15 m3/min3.2區(qū)域預(yù)抽后掘進(jìn)面瓦斯涌出量q3= m3/minq4= m3/min絕對(duì)涌出量：a =0.75m3/min掘相對(duì)涌出量：q掘=0.75x1440/63.2 t =17.09m3/t （掘進(jìn)的產(chǎn)量每天推算按63.2T）3.3區(qū)域預(yù)抽后采區(qū)瓦斯涌出量計(jì)算q 區(qū)=1.3x（14.48x910+1440 x0.75x2）910=21.919m3/t3.4區(qū)域預(yù)抽后礦井的瓦斯涌出量相對(duì)涌出量：q 井=21.91x910/910 x1.3=28.48m3/t絕對(duì)涌出量：q=28.48x910/1440=18m3/min第四

8、節(jié)：高負(fù)壓抽采量、低負(fù)壓抽采量確定4.1高負(fù)壓抽采量：由于只是對(duì)1#煤層抽采，2#和3#未進(jìn)行抽采，故抽放前后鄰近層的瓦斯 涌出量未變，只是本煤層的瓦斯量發(fā)生變化，故區(qū)域預(yù)抽前礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量一區(qū)域預(yù)抽 后礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量就是高負(fù)壓（本煤層預(yù)抽量）抽采量27*618=9.96 m3/min，抽采 率為 9.96-27.96=35.62%，風(fēng)排 64.38%8.324.2低負(fù)壓抽采量：采空區(qū)的抽采量主要抽采鄰近層的瓦斯量888m3/t折算絕對(duì)瓦斯涌出量 5.61m3/min4.3礦井瓦斯抽采率： （9.96+5.61）-27.96=55.68% （是否過高，因?yàn)榈拓?fù)壓有一部分是 .風(fēng)排的

9、?） 4.4礦井高低負(fù)壓系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)高負(fù)壓：抽采量為9.96m3/min出口壓力為5Kpa孔口負(fù)壓為15Kpa另加中間管道阻力 低負(fù)壓： 抽采量為5.61m3/min出口壓力為5Kpa孔口負(fù)壓為5kpa另加中間管道阻力按國(guó)家規(guī)定高負(fù)壓瓦斯?jié)舛炔坏陀?5%，低負(fù)壓瓦斯?jié)舛炔坏陀?5%第五節(jié)抽放管路系統(tǒng)的計(jì)算5.1管徑的計(jì)算D=0.1457VKQ/V高負(fù)壓：K取1.5，Q 取混合量 9.96/35%=42.69m3/minV取經(jīng)濟(jì)流速10m/s得：高負(fù)壓主管=0.3011m低負(fù)壓主管=0.345m（低負(fù)壓主管流量為56.1,其它一樣），考慮高低負(fù)壓留有一 定余量取300mm主管關(guān)于高負(fù)壓和低負(fù)壓

10、主管流量、濃度、經(jīng)濟(jì)流速取值的說明：根據(jù)煤礦瓦斯抽放規(guī)定對(duì)于高負(fù)壓瓦斯抽放其瓦斯?jié)舛缺仨氝_(dá)到30%以上，故取值35%。對(duì)于低負(fù)壓必須達(dá)到15%,故取值15%。其原因是因?yàn)楦哓?fù)壓鉆孔瓦斯是濃度較高 的瓦斯，如果瓦斯?jié)舛冗^低，則說明鉆孔的封孔質(zhì)量和管道氣密性不好，存在漏氣，抽放的空 氣量大，故瓦斯?jié)舛鹊?，同時(shí)流量大，負(fù)壓低，抽放效果不好；瓦斯泵的流量和礦井的瓦斯涌出量不相匹配，必然導(dǎo)致抽放的大部分是空氣，瓦斯?jié)舛冉?低，這就是為什么常常瓦斯泵主管高負(fù)壓濃度達(dá)不到要求的另一介原因；若瓦斯泵的氣密性較好，則孔口真空度過高，而不是瓦斯泵的進(jìn)口處的真空度過高?？卓?真空度越高，負(fù)壓越大，抽放效果越好。高低負(fù)壓支管選擇：采取同樣計(jì)算公式，但是瓦斯純量不一樣，高負(fù)壓支管（采面和掘進(jìn) 迎頭）選擇取支管瓦斯純量為最大值的55%計(jì)算得0。224m；低負(fù)壓抽放（主要是采空區(qū)上隅 角及采空區(qū)密閉）選取為62%，計(jì)算得0。273m。高負(fù)壓支管流量：濃度仍為35%，流速仍為10，純流量為5。5，則流量為23.6m3/min低負(fù)壓支管流量：濃度仍為15%，流速仍為10，純流量為3。5,則流量為35m3/