瓦斯涌出量的计算

1、1、回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量由开采层(包括围岩)与邻近层两部份组成,计算公式如下:q采=q1+q2式中:q采回采工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;q1开采层相对瓦斯涌出量,m3/t;q2邻近层相又t瓦斯涌出量，m3/t;1、开采层瓦斯涌出量式中:Ki围岩瓦斯涌出系数；区回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率得倒数；K3顺槽掘进预排系数,后退式回采，K3=(B2b)/B;B回采工作面长度,m;b顺槽瓦斯预排宽度,m;m开采层厚度,m;M工作面采高,m;W-煤层原始瓦斯含量，m3/t;W煤层残存瓦斯含量，m3/t。2、邻近层瓦斯涌出量式中:q2邻近层相对瓦斯涌出量,m3/t;邻近层瓦斯

2、排放率,%;W0i各邻近层原始瓦斯含量,m3/t;Wci各邻近层残存瓦斯含量,m3/t;mi各邻近层煤厚,m;其余符号意义同前。2、掘进面瓦斯涌出量计算掘进工作面瓦斯涌出来源包括两部份,一就是暴露煤壁涌出瓦斯,二就是破落煤块涌出瓦斯,其涌出量计算公式如下:q掘=q3+q4q3=DXVXq0X(2)q4=SxVX丫x(Wo-WC)式中: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巷道平土掘进速度,m/min;L掘进煤巷长度，m;qo掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m3/(m2m

3、in);q0=0、0260、0004X(Vr)2+0、16XWo式中:Vr掘进煤层原煤挥发份，S掘进煤巷断面积,m2;-原煤容重,t/m3;其余符号意义同前。3、采区瓦斯涌出量计算式中: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个回采工作面得日产量,t;q掘i第i个掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;A生产采区平均日产量,t;4、矿井瓦斯涌出量式中: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

4、数。风排瓦斯浓度计算风排瓦斯浓度按下式计算:n=100Xq/(60XQ)式中: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%,最高瓦斯浓度与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得瓦斯浓度超过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

5、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以内风流中得瓦斯浓度达到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得空间内积聚得瓦斯浓度达到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%与二氧化碳浓度不超过1、5%,且在局部通风机及开关附近10m以内风流中得瓦斯浓度不超过0、5%时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。3)检测仪器仪表得配备 瓦斯流量测定仪管道

6、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得仪器有:U型玻璃管流量计、容积式气体流量计等。 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。 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式中:T突水系数，MPa/m;p底板隔水层承受得水头压力,MPa;M底板隔水层厚度,m；本公式主要适用于回采与掘进工作面，如果底板隔水层实际厚度小于计算值时，就不安全。就全国实际资料来瞧，底板受构造破坏得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号煤层得最低开采标高为+735m

7、;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)两极值均值顶、底板岩性煤层结构煤层稳定性21521180、761、250、89顶板:粉砂质泥岩少数泥岩底板:粘土岩简单全区口米，稳定可采率100%50、281、200、84顶板:泥岩及粉砂质泥岩底板:粘土岩简单大部可采,稳定性较差，可米率86%5、514、07、9591、191、581、39顶板:黑色泥岩底板:粘土岩简单全区可米，稳定、可米率100%47805070130、7

8、91、681、24直接顶板:泥岩间接顶板:灰岩底板:粘土岩结构较复杂，多数含一层粘土岩夹什全区可米，稳定可采率100811、顶板:灰岩、泥岩一般不含夹全区可米，243228671、24粉砂岩底板:泥质粉砂岩什,少数点含1至2层粘土岩夹什稳定,可采率100%151、424、961、69顶板:页岩底板:铝土质粘土-uU结构较复杂，少数点含12层粘土岩夹什全区可米，稳定，可米率100%7、3瓦斯综合治理分析7、3、124202工作面瓦斯涌出量预测表731各煤层瓦斯参数表煤层编号瓦斯压力(MPa)瓦斯含量(m3/tf)-残存瓦斯量(m3/tf)-煤层透气性系数入(m2/MPa

9、2d)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瓦斯参数沙曲煤矿各煤层瓦斯参数见表731。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，该块段得4#煤层为突出煤层，上覆2#与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

10、、56m,原始瓦斯含量X4=10、89m3/tf;上覆2#煤平均厚度1、0m,原始瓦斯含量X2=10、65m3/tf,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/tf,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/tf,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/tf,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与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

11、岩瓦斯涌出系数,取1、2;k2工作面残煤瓦斯涌出系数,为回采率得倒数,取1、05;k3掘进工作面预排瓦斯影响系数,取值0、89;k3=(Lxb)/L=(2102*12)/210=0、89k4不同通风方式得瓦斯涌出系数,U形通风方式取值1、0;Y型通风取值1、31、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、2X1、05>0、89X1、5M、3X2、56X(10、893、54)2、5=

12、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;“一一第i个邻近煤层瓦斯排放率；Mi第i个邻近煤层得煤层厚度;Xoi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个邻近煤层得瓦斯预抽率。上邻近层2#煤层瓦斯排放率i=0、80,煤层厚度Mi=1、0m,原始瓦斯含量X0i=10、65m3/t,预抽率k7i=0,残存瓦斯含量Xci=3、41m3/t;上邻近层3#煤层瓦斯排放率邛=1、0,煤层厚度M2=1、2m,原始瓦斯含量X02=12、55m3/t,预抽率k7

13、2=0,残存瓦斯含量Xc2=3、50m3/t;下邻近层5#煤层瓦斯排放率用=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74=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;q采回采工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;A工作面设计日产。表732显示了不同日产量时,24202工作面绝对瓦斯涌出量得变化情况。表73224202工作面瓦斯涌出量分源法预测结果日r#m3/tm3/min合计10