瓦斯涌出量的计算之欧阳化创编Word文档下载推荐.docx
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q3=D×
V×
q0×
（2
）
q4=S×
γ×
（W0－Wc）
q掘——掘进面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
q3——掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m3/min；
q4——掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m3/min；
D——巷道断面内暴露煤壁面周边长度，m；
V——巷道平均掘进速度，m/min；
L——掘进煤巷长度，m；
q0——掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m3/（m2·
min）；
q0=0.026[0.0004×
（Vr）2+0.16]×
W0
Vr——掘进煤层原煤挥发份，%
S——掘进煤巷断面积，m2；
γ——原煤容重，t/m3；
3、采区瓦斯涌出量计算
q区——生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t；
K′——生产采区内采空区瓦斯涌出系数；
q采i——第i个回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；
Ai——第i个回采工作面的日产量，t；
q掘i——第i个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
Ao——生产采区平均日产量，t；
4、矿井瓦斯涌出量
q井——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；
q区i——第i个生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t；
Aoi——第i个生产采区平均日产量，t；
K"
——已采采空区瓦斯涌出系数。
风排瓦斯浓度计算
风排瓦斯浓度按下式计算：
n=100×
q/（60×
Q）
Q——矿井总风量，m3/s；
q——矿井风排瓦斯量，m3/min；
n——风排瓦斯浓度，%；
停风区中瓦斯浓度超过0.8%或二氧化碳浓度超过1.5%,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3.0%时，必须采取安全措施,控制风流排放瓦斯。
（1）矿井+1190m总回风石门中瓦斯浓度超过0.70%，必须立即查明原因，进行处理。
（2）采掘工作面回风巷风流中的瓦斯浓度超过0.8%时或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。
（3）采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止作业；
爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破；
采掘工作面及其它作业地点风流中、电动机或开关安设地点20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。
（4）采掘工作面及其它巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
（5）局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯浓度，只有停风区中瓦斯浓度不超过0.8%和二氧化碳浓度不超过1.5%，且在局部通风机及开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。
3）检测仪器仪表的配备
①瓦斯流量测定仪
管道流量测量仪器有：
孔板流量计、流量计等；
测量钻孔瓦斯涌出量的仪器有：
U型玻璃管流量计、容积式气体流量计等。
②抽采管路压力测定仪器
U型管压差计、单管汞柱压差计、气压计等。
③瓦斯浓度检测仪器
光学瓦斯检定器、热导式检测定器、国产瓦斯检定器及校正仪、高负压瓦斯采取器等。
突水系数计算公式
T=P/M
T——突水系数，MPa/m；
p——底板隔水层承受的水头压力，MPa；
M——底板隔水层厚度，m；
本公式主要适用于回采和掘进工作面，如果底板隔水层实际厚度小于计算值时，就不安全。
就全国实际资料来看，底板受构造破坏的块段突水系数一般不大于0.06MPa，正常块段不大于0.1MPa
经计算得出15号煤层的最低开采标高为+735m；
14号层最低开采标高为+568m；
13号层最低开采标高为476m，9号层最低开采标高为+109m，5号层最低开采标高为+66m，而2号层最低开采标高可到-41m。
可采煤层特征一览表
煤层号
层间距（m）
两极值
均值
煤层厚度（m）
顶、底板岩性
煤层结构
煤层稳定性
2
15～21
18
0.76～1.25
0.89
顶板：
粉砂质泥岩
少数泥岩
底板：
粘土岩
简单
全区可采，稳定可采率
100%
5
0.28～1.20
0.84
泥岩及粉砂
质泥岩
大部可采，稳定性较差，可采率86%
5.5～14.0
7.95
9
1.19～1.58
1.39
黑色泥岩
全区可采，稳定、可采率100%
47～80
50～70
13
0.79～1.68
1.24
直接顶板：
泥岩
间接顶板：
灰岩
结构较复杂，多数含一层
粘土岩夹矸
13～19
15～16
14
0.81～1.67
灰岩、泥岩
粉砂岩
泥质粉砂岩
一般不含夹
矸，少数点
含1至2层
全区可采，稳定，可采率100%
24～32
28
15
1.42～4.96
1.69
页岩
铝土质粘土
岩
结构较复杂，少数点含1～2层粘土岩夹矸
7.3瓦斯综合治理分析
7.3.124202工作面瓦斯涌出量预测
表7-3-1各煤层瓦斯参数表
煤层编号
瓦斯压力
（MPa）
瓦斯含量
（m3/t·
f）
残存瓦斯量
煤层透气性系数λ
（m2/MPa2·
d）
2
0.92
10.65
3.41
2.12～2.17
3
1.08
12.55
3.50
1.78～1.89
4
1.50
10.89
3.54
3.524～3.785
5
1.40
12.08
3.64
1.99～2.23
6
1.70
10.15
3.70
2.87～2.99
8
2.01
13.52
3.72
2.65～2.75
9
2.22
17.01
3.75
2.33～2.55
10
2.38
12.63
3.77
2.39～2.59
7.3.1.1瓦斯参数
沙曲煤矿各煤层瓦斯参数见表7-3-1。
7.3.1.2瓦斯涌出量预计
1）瓦斯来源分析
根据工作面邻近钻孔资料分析，该块段的4#煤层为突出煤层，上覆2#和3#煤层为可采薄煤层，下伏5#煤层为突出煤层。
工作面4#煤层平均厚度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#煤层平均层间距为16m；
上覆3#煤平均厚度1.2m，原始瓦斯含量X3=12.55m3/t·
f，距4#煤层平均层间距为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#煤层平均层间距为5.56m；
下伏6#煤平均厚度1.0m，原始瓦斯含量X5=10.15m3/t·
f，距5#煤层平均层间距为14m。
因此，工作面瓦斯主要来源为本煤层瓦斯和3#煤层卸压瓦斯及下部5#煤层瓦斯。
（1）本煤层相对瓦斯涌出量预计
式中q本——本煤层相对瓦斯涌出量，m3/t；
k1——围岩瓦斯涌出系数，取1.2；
k2——工作面残煤瓦斯涌出系数，为回采率的倒数，取1.05；
k3——掘进工作面预排瓦斯影响系数，取值0.89；
k3=（L-xb）/L=（210-2*12）/210=0.89
k4——不同通风方式的瓦斯涌出系数，U形通风方式取值1.0；
Y型通风取值1.3~1.5；
本处取1.5。
k5——本煤层抽采瓦斯影响系数，取值1.3；
M——本煤层厚度，为2.56m；
m——本煤层回采厚度，为2.5m；
X0——本煤层原始瓦斯含量，取值10.89m3/t；
Xc——本煤层残存瓦斯含量，取值3.54（m3/t）。
计算得本煤层相对瓦斯涌出量：
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）邻近煤层相对瓦斯涌出量预计
式中q邻——邻近煤层相对瓦斯涌出量，m3/t；
k6——邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数，取1.3；
ηi——第i个邻近煤层瓦斯排放率；
Mi——第i个邻近煤层的煤层厚度；
X0i——第i个邻近煤层原始瓦斯含量，m3/t；
Xci——第i个邻近煤层残存瓦斯含量；
，m3/t；
k7i——第i个邻近煤层的瓦斯预抽率。
上邻近层2#煤层瓦斯排放率η1=0.80，煤层厚度M1=1.0m，原始瓦斯含量X01=10.65m3/t，预抽率k71=0，残存瓦斯含量Xc1=3.41m3/t；
上邻近层3#煤层瓦斯排放率η2=1.0，煤层厚度M2=1.2m，原始瓦斯含量X02=12.55m3/t，预抽率k72=0，残存瓦斯含量Xc2=3.50m3/t；
下邻近层5#煤层瓦斯排放率η3=0.95，煤层厚度M3=2.42m，原始瓦斯含量X03=12.08m3/t，预抽率k73=0，残存瓦斯含量Xc3=3.64m3/t；
下邻近层6#煤层瓦斯排放率η4=0.80，煤层厚度M4=1.0m，原始瓦斯含量X04=10.15m3/t，预抽率k74=0，残存瓦斯含量Xc4=3.70m3/t。
上邻近层2#煤层相对瓦斯涌出量：
=3.01（m3/t）
上邻近层3#煤层相对瓦斯涌出量：
=5.65（m3/t）
下邻近层5#煤层相对瓦斯涌出量：
=10.09（m3/t）
下邻近层6#煤层相对瓦斯涌出量：
=2.68（m3/t）
邻近层煤层相对瓦斯涌出量：
q邻=q邻1+q邻2+q邻3+q邻4=3.01+5.65+10.09+2.68=21.43（m3/t）
（3）24202采面相对瓦斯涌出量
q采=q本+q邻=16.46+21.43=37.89（m3/t）
其中，本煤层瓦斯涌出占43%，邻近层瓦斯涌出占57%。
（4）24202采面绝对瓦斯涌出量
24202工作面绝对瓦斯涌出量为：
其中Qq——预计工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
A——工作面设计日产。
表7-3-2显示了不同日产量时，24202工作面绝对瓦斯涌出量的变化情况。
表7-3-224202工作面瓦斯涌出量分源法预测结果
日产量
相对瓦斯涌出量m3/t
瓦斯绝对涌出量
m3/min
合计
1000
16.46
21.43
37.89
26.31
1500
39.47
2000
52.63
3000
78.94
7.3.1.3瓦斯涌出量预计结果
根据以上计算结果，预计24202采煤工作面瓦斯相对涌出量为37.89m3/t，工作面日产1500t/d时的绝对瓦斯涌出量为39.47m3/min，工作面日产2000t/d时的绝对瓦斯涌出量为52.63m3/min，工作面日产3000t/d时的绝对瓦斯涌出量为78.94m3/min。
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