瓦斯抽采指标及其难易程度分级

瓦斯抽采指标及其难易程度分级重庆工程职业技术学院主讲人：喻晓峰第三章瓦斯抽采技术任务一瓦斯抽采的相关概念知识点二瓦斯抽采指标及其难易程度分级在瓦斯抽采后，应达到哪些标准才能达到相关要求呢？是不是所有煤层均容易抽采呢？本次内容大家一起探讨这方面的内容主要内容瓦斯抽采的总体目标01020304采掘作业前能通过瓦斯抽采达到消除突出危险性的目的采掘工作面抽采率应能确保正常通风能力可将风流中瓦斯浓度稀释到规定的安全指标以内，不留瓦斯超限隐患矿井瓦斯抽采率应能确保矿井正常通风能力足以满足要求、并限制不合理地增加矿井风量、鼓励提高抽采量确保工作面风速不超、瓦斯浓度不超总体目标瓦斯抽采施工的基本参数010203矿井瓦斯储量可抽瓦斯量瓦斯抽采率瓦斯抽采施工的基本参数一、矿井瓦斯储量矿井瓦斯储量是指矿井开采过程中能够向矿井排放的煤（岩）所储存的瓦斯量。矿井瓦斯储量可按下式计算：W=W1+W2+W3+W4

W—矿井瓦斯储量，m3；W1—可采层的瓦斯储量，m3；W2—局部可采层的瓦斯储量，m3；W3—采动影响范围内邻近层的瓦斯储量，m3；W4—采动影响范围内围岩的瓦斯储量，m3。瓦斯抽采施工的基本参数一、矿井瓦斯储量各煤（岩）层的瓦斯储量按下式计算：

Wi=Ai×Xi

Wi—含瓦斯煤层（围岩）i的瓦斯储量，m3；Ai—含瓦斯煤层（围岩）i的地质储量，t；Xi—煤层（围岩）i的瓦斯含量，m3/t。瓦斯抽采施工的基本参数二、可抽瓦斯量可抽瓦斯量是指瓦斯储量中可能被抽采出来的瓦斯量，可按下式计算：

Wk=W×dk/100Wk—矿井可抽瓦斯量，m3；W—矿井瓦斯储量，m3；dk—矿井瓦斯抽采率，%。瓦斯抽采施工的基本参数三、瓦斯抽采率1.矿井瓦斯抽采率矿井瓦斯抽采率是指矿井的抽出瓦斯量占其风排瓦斯量与抽采瓦斯量之和的百分比，即：

dk=100Qkc/(Qky+Qkc)dk—矿井瓦斯抽采率，%；Qky—矿井风排瓦斯量，m3/min；Qkc—矿井抽采瓦斯量，m3/min。瓦斯抽采施工的基本参数三、瓦斯抽采率2.工作面本开采层的抽采率开采层的抽采率是指从开采层抽出的瓦斯量占开采层涌出及其抽出瓦斯量的百分比，即：

db=100Qbc/(Qbc+Qby)

db—开采层的抽采率，%；

Qbc—从开采层抽出的瓦斯量,m3/min；

Qby—开采层涌出瓦斯量,m3/min。瓦斯抽采施工的基本参数三、瓦斯抽采率3.工作面邻近层的抽采率邻近层的抽采率是指从邻近层抽出的瓦斯量占邻近层涌出及其抽出量之百分比，即：

Dl=100Qlc/(Qlc+Qly)dl—邻近层的抽采率，%Qlc—从邻近层抽出的瓦斯量，m3/min；Qly—从邻近层涌出的瓦斯量，m3/min。瓦斯抽采施工的基本参数三、瓦斯抽采率4.工作面总抽采率工作面总抽采率是指从工作面开采层与邻近层抽出的瓦斯量占其涌出及其抽出量的百分比，即： dg=100(Qbc+Qlc)/(Qlc+Qly+Qbc+Qby) dg—工作面总抽采率,%。抽采是否达标的参数一、瓦斯含量与瓦斯压力煤层瓦斯经过抽采后要考察瓦斯含量与瓦斯压力，即要求在经过抽采后，突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下。抽采是否达标的参数二、瓦斯涌出量与解吸瓦斯量瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表2-1规定，瓦斯涌出量来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2-2规定。抽采是否达标的参数表2-1采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)工作面抽采率（%）备注5≤Q＜10≥20风排瓦斯4-810≤Q＜20≥30风排瓦斯7-1420≤Q＜40≥40风排瓦斯12-2440≤Q＜70≥50风排瓦斯20-3570≤Q＜100≥60风排瓦斯28-40Q≥100≥70风排瓦斯≥30抽采是否达标的参数工作面日产量（t）可解吸瓦斯量Wj（m3/t）对应的最大瓦斯涌出量≤1000t≤85.6m3/min1001～2500t≤74.9～12.32501～4000t≤610.4～16.74001～6000t≤5.515.3～22.96001～8000t≤520.8～27.88001～10000t≤4.525.0～31.3>10000t≤4>27.8表2-2采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标注意：表1和表2指标要求仅只是导向性的。表1和表2能满足其中之一就行，企业可以根据自己情况进行选择，没有特殊要求指定选某一个表。抽采是否达标的参数三、采掘工作面风速和瓦斯浓度要求工作面瓦斯抽采应确保工作面风速不超、瓦斯浓度不超。采掘工作面风速不得超过4m/s，风流中瓦斯浓度不得超过1%。抽采是否达标的参数四、矿井瓦斯抽采率矿井瓦斯抽采率确保矿井正常通风能力足以满足要求、限制不合理地增加矿井风量。并满足表2-3要求。矿井绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)矿井抽采率（%）备注Q＜20≥25风排瓦斯量≤1520≤Q＜40≥3514-2640≤Q＜80≥4024-4880≤Q＜160≥4544-88160≤Q＜300≥5080-150300≤Q＜500≥55135-225Q≥500≥60≥200表2-3矿井瓦斯抽采率应达到的指标抽采是否达标的参数五、瓦斯抽采难易程度指标瓦斯抽采指标是用来衡量煤层瓦斯抽采难易程度的参数，常用的有钻孔流量衰减系数和煤层透气性系数。瓦斯抽采施工的基本参数五、瓦斯抽采难易程度指标1、钻孔流量衰减系数钻孔流量衰减系数是表示钻孔瓦斯流量随时间延长呈衰减变化的系数。其测算方法是选择具有代表性的地区，打直径75mm钻孔，先测定其初始瓦斯流量Q0，经过时间t（10d）以后，再测其瓦斯流量Qt，因钻孔瓦斯流量按负指数规律衰减，瓦斯抽采施工的基本参数五、瓦斯抽采难易程度指标1、钻孔流量衰减系数有：Qt=Q0e-αt α=（lnQ0-lnQt）/t（3-1）α—钻孔瓦斯流量衰减系数，d-1Q0—钻孔初始瓦斯流量，m3/min；Qt—经过t时间后的钻孔瓦斯流量，m3/min；t—时间，d。瓦斯抽采施工的基本参数五、瓦斯抽采难易程度指标2、煤层透气性系数煤层透气性系数是衡量煤层瓦斯流动与抽采瓦斯难易程度的标志之一。它是指在1m3煤体的两侧，瓦斯压力平方差为1MPa2时，通过1m长度的煤体，在此1m2煤面上，每日流过的瓦斯量。测定方法是在岩石巷道中向煤层打钻孔，钻孔应尽量垂直贯穿整个煤层，然后堵孔测出煤层的真实瓦斯压力，再打开钻孔排放瓦斯，记录流量和时间。瓦斯抽采施工的基本参数五、瓦斯抽采难易程度指标2、煤层透气性系数煤层透气性系数的单位为m2/（MPa2.d）。可用下式（3-2）表示：λ=K/2μpn，（3-2）λ—煤层透气性系数，m2/（MPa2.d）；K—煤的渗透率，cm2；μ—瓦斯（CH4）的绝对粘度，1.08×10-8Ns/cm2。pn—0.1013Mpa（一个标准大气压）。抽采是否达标的参数按照煤层的煤层透气性系数将未卸压的原始煤层瓦斯抽采的难易程度划分为容易抽采、可以抽采、较难抽采三类，如表3-2所示。煤层透气性系数说明抽采难易程度最直观，透气性系数大就容易抽采，透气性系数小就难于抽采。表3