瓦斯流量、含量、涌出量、衰减系数

1、瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数(一)1、单孔瓦斯流量(m3/min)(钻孔瓦斯抽放量)Q=K1.S=KnDL K瓦斯涌出速度或强度以(ms/min.m2)D-二钻孔直径L-钻孔长度K1值计算方法K=qe-atq_钻孔瓦斯涌出初速度inma一钻孔瓦斯流量衰减系数 t-时间qo 计算方法qaX0.0004V d2+0.16m3/min.m2式中a取0.026X为煤层瓦斯含量vad煤层挥发分或者：q：=0.59/1440 X 钻孔瓦斯涌出衰减系数。可以通过实测进行计算而得3、钻孔抽放时间决定因素采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡瓦斯抽放率。与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定4、计算瓦斯含量

2、两种方法：直接法采用钻孔取芯的地质钻孔取煤样方法采用解吸仪进行计算。间接法。利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量v abp 1X=xe n(t -t) + 10kp1 + bp 1 + 0.31Ws k第一节：瓦斯含量计算1.1主要原理是利用瓦斯压力计算瓦斯原始含量瓦斯压力利用和深度的关系公式：P=(2.03-10.13) H (开采垂深及压力系数)计算：开采垂深取550m,压力系数取2.6通过间接法公式计算得在最低水平时：1#煤的瓦斯含量为：12.29m3/min第二节：区域抽采前的瓦斯含量2.1回采工作面瓦斯涌出量计算:q采=缶+金开采层相对瓦斯涌出量q1=K1 xK2 xK3 x m(

3、W0-WC)/MW0由上式可得；WC残存瓦斯含量由公式计算而得，它与原煤的水分、灰分有直接关系K1和K2和K3由围岩瓦斯涌出、工作面丢煤系数、采区内准备巷道预排瓦斯有关残存瓦斯量为：WC 为 4.2m3/t （1#） ； 2.25 ma/t（2#） ； 2.37 ma/t（3#）q1=9.21ma/t邻近层瓦斯：开采1#煤时2#煤层涌入吨煤瓦斯量为：3.26ma/tVV开采1#煤层时，3#煤层涌入吨煤瓦斯量为：4.41m3/t开采1#煤层时，围岩涌入瓦斯量为：9.21x15%= 1.38m3/t邻近层总计：q2= 3.26+4.41+1.38=9.05m3/t累计：q 采=18.26m3/t另

4、外考虑瓦斯涌出不均匀性取回采工作面涌出系数为1.3总相对瓦斯涌出量为：1.3x18.26=23.74m3/t （与产量大小无关）折合绝对瓦斯涌出量：23.74x910/1440= 15m3/min （与产量大小有直接关系）2.2掘进工作面瓦斯涌出量：（1）掘进煤壁瓦斯涌出量 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绝对瓦斯涌出量总计q掘=1.54m3/min相对瓦斯涌出量总计1.54x1440/63.2=35.09m3/t（掘进的产量每天推算按63.2T）2.3采区的瓦斯涌出量计算（工作面和2个掘进面

5、）q g=K（Zq 回 Ai+1440q 掘 i）/A0此处 K瓦斯采区涌出不均匀系数1.3q回采面相对瓦斯涌出量Ai为采面平均日产量q掘为掘进面瓦斯相对涌出量A0为采区产量.与回采面的日产量相同.经计算二采区相对瓦斯涌出量为34.03m3/t2.4矿井瓦斯涌出量计算（矿井以一个采区二个掘进面达产）瓦斯除了本身一个采面之外，和两个掘进面之外，另还要考虑其它采区涌入瓦斯q=K”（2q 区 Ai）/2Aj矿井相对涌出量为:1.3x（34.3x910）/910=44.24m3/t （考虑其它涌入系数）矿井绝对涌出量：44.24x910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的确定：因矿井绝对瓦

6、斯涌出量为27.96m3/min在2040之间故选择矿井抽采率达到35%为目标。M1煤层抽采后瓦斯含量为12.29x （135%）=7.99m3/t （达到了消突目的）第三节区域抽采后矿井的瓦斯涌出量3.1区域预抽后工作面瓦斯涌出量开采层相对瓦斯涌出量q1=1.3x1.03x0.85x1.12/1.12x（7.99-4.20）=4.31m3/t邻近层相对瓦斯涌出量q2-1=264m3/tq3-1=354m3/t邻近层 4.31x15%=0.65m3/t 累计 6.83m3/t3.264.410.658.32?q采=4.31+6.83 = 11.14m3/t考虑涌入不均衡性取1.3系数得工作面在

7、预抽后相对瓦斯涌出量为：14.48m3/t；绝对涌出量为：9.15 m3/min3.2区域预抽后掘进面瓦斯涌出量q3= m3/minq4= m3/min绝对涌出量：a =0.75m3/min掘相对涌出量：q掘=0.75x1440/63.2 t =17.09m3/t （掘进的产量每天推算按63.2T）3.3区域预抽后采区瓦斯涌出量计算q 区=1.3x（14.48x910+1440 x0.75x2）910=21.919m3/t3.4区域预抽后矿井的瓦斯涌出量相对涌出量：q 井=21.91x910/910 x1.3=28.48m3/t绝对涌出量：q=28.48x910/1440=18m3/min第四

8、节：高负压抽采量、低负压抽采量确定4.1高负压抽采量：由于只是对1#煤层抽采，2#和3#未进行抽采，故抽放前后邻近层的瓦斯 涌出量未变，只是本煤层的瓦斯量发生变化，故区域预抽前矿井的绝对瓦斯涌出量一区域预抽 后矿井的绝对瓦斯涌出量就是高负压（本煤层预抽量）抽采量27*618=9.96 m3/min，抽采 率为 9.96-27.96=35.62%，风排 64.38%8.324.2低负压抽采量：采空区的抽采量主要抽采邻近层的瓦斯量888m3/t折算绝对瓦斯涌出量 5.61m3/min4.3矿井瓦斯抽采率： （9.96+5.61）-27.96=55.68% （是否过高，因为低负压有一部分是 .风排的

9、?） 4.4矿井高低负压系统的技术参数高负压：抽采量为9.96m3/min出口压力为5Kpa孔口负压为15Kpa另加中间管道阻力 低负压： 抽采量为5.61m3/min出口压力为5Kpa孔口负压为5kpa另加中间管道阻力按国家规定高负压瓦斯浓度不低于35%，低负压瓦斯浓度不低于15%第五节抽放管路系统的计算5.1管径的计算D=0.1457VKQ/V高负压：K取1.5，Q 取混合量 9.96/35%=42.69m3/minV取经济流速10m/s得：高负压主管=0.3011m低负压主管=0.345m（低负压主管流量为56.1,其它一样），考虑高低负压留有一 定余量取300mm主管关于高负压和低负压

10、主管流量、浓度、经济流速取值的说明：根据煤矿瓦斯抽放规定对于高负压瓦斯抽放其瓦斯浓度必须达到30%以上，故取值35%。对于低负压必须达到15%,故取值15%。其原因是因为高负压钻孔瓦斯是浓度较高 的瓦斯，如果瓦斯浓度过低，则说明钻孔的封孔质量和管道气密性不好，存在漏气，抽放的空 气量大，故瓦斯浓度低，同时流量大，负压低，抽放效果不好；瓦斯泵的流量和矿井的瓦斯涌出量不相匹配，必然导致抽放的大部分是空气，瓦斯浓度降 低，这就是为什么常常瓦斯泵主管高负压浓度达不到要求的另一介原因；若瓦斯泵的气密性较好，则孔口真空度过高，而不是瓦斯泵的进口处的真空度过高。孔口 真空度越高，负压越大，抽放效果越好。高低负压支管选择：采取同样计算公式，但是瓦斯纯量不一样，高负压支管（采面和掘进 迎头）选择取支管瓦斯纯量为最大值的55%计算得0。224m；低负压抽放（主要是采空区上隅 角及采空区密闭）选取为62%，计算得0。273m。高负压支管流量：浓度仍为35%，流速仍为10，纯流量为5。5，则流量为23.6m3/min低负压支管流量：浓度仍为15%，流速仍为10，纯流量为3。5,则流量为35m3/