矿井瓦斯涌出量预测方法1
矿井瓦斯涌出量预测计算公式

一、预测原则1、根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ 1018-2006标准)。
2、本矿井处于基建阶段,瓦斯涌出主要来源为回采工作面、煤巷掘进面及煤壁涌出。
3、岩巷瓦斯涌出量一般按照工作面配风量和工作面瓦斯浓度进行计算。
4、全矿井的瓦斯涌出量由煤、岩巷掘进工作面、其他巷道或硐室和瓦斯抽采量组成。
二、预测依据1、回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达,以24h 为一个预测圆班,采用式(1-1)计算。
21q q q +=采式(1-1)式中:q 采一回采工作面相对瓦斯涌出量,m 3/t ;q 1一开采层相对瓦斯涌出量,m 3/t ;q 2一邻近层相对瓦斯涌出量,m 3/t 。
开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法如下:a.不分层开采时,开采层瓦斯涌出量由式(1-2)计算: ()c W W Mm k k k q -••••=03211 式(1-2) 式中:q 1一开采层相对瓦斯涌出量,m 3/t ;K 1一围岩瓦斯涌出系数,取1.2;K 2—工作面丢煤瓦斯涌出系数,取1.18;K 3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数,取0.83;m 一开采层厚度,6m ;M 一工作面采高,3.5m ;W 0—煤层原始瓦斯含量,m 3/t ;Wc —运出矿井后煤的残存瓦斯含量,m 3/t 。
b. 未开采邻近层,故不计算邻近层瓦斯涌出量。
2、掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量a.掘进巷道煤壁瓦斯涌出量掘进巷道煤壁瓦斯涌出量采用式(1-1)计算。
30q 1)D v q =••• (1-1) 式中:q 3—掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,m 3/min ;D —巷道断面内暴露煤壁面的周边长度,m ;本矿主采3#煤层,煤层平均厚度为6.27m ;对于厚煤层,D =2h+b ,h 及b 分别为巷道的高度及宽度。
υ—巷道平均掘进速度,m /min ;L —巷道长度,m ;q 0—煤壁瓦斯涌出强度,m 3/(m 2?min ),如无实测值可参考式(1-2)计算。
矿井瓦斯涌出量预测论

平煤三矿十采区瓦斯涌出量预测摘要: 通过对平煤三矿的实际考察,收集了该矿大量的瓦斯资料和地质资料,经过整理分析得到各种地质条件、各种开采条件下的实际瓦斯涌出量。
同时结合已学的瓦斯基本理论,根据瓦斯原始含量、矿井开拓方式、煤层赋存及煤质、煤层瓦斯含量分布规律等条件,运用分源法对该矿十采区瓦斯涌出量进行预测;通过对本采区的瓦斯涌出量预测对该采区的通风设计,瓦斯抽放设计与瓦斯管理提供技术支持,对该矿瓦斯防治工作具有一定的指导意义。
关键词: 瓦斯含量平煤三矿分源预测法瓦斯涌出量THE NO.3 MINE OF PINGMEI GROUP THE NO.10 PICK AREA GASTO WELL UPAbstract: Through to the even coal three ores actual inspections, has collected this ore massive gas material and the geological data, obtains under each geological condition, each kind of mining condition actual gas after the reorganization analysis wells up the out put. Simultaneously unifies already study the gas elementary theory, according to the gas primitive content, the mine pit development way, the coal bed tax saves and the anthrax, condition and so on coal bed gas content distribution rule, the utilization device source law ten picks the area gas to this ore to well up the output to carry on the forecast; Through to this picks the area the gas to well up the output to forecast to should pick the area to ventilate the design, the gas pulls out puts the design and the gas management provides the technical support, has the certain instruction significance to this ore gas preventing and controlling work.Key word: The gas content even;the NO.3 mine of pingmei group ; device sources pre-measurement; gas wells up the output目录1绪论 (1)1.1国内概况 (1)1.2瓦斯涌出量预测的方法 (2)1.2.1矿山统计法 (2)1.2.2瓦斯含量法 (2)1.2.3分源计算法 (2)1.2.4类比法 (2)1.2.5综合法 (2)2 矿井概况 (4)2.1交通位置` (4)2.2地形与气候 (4)2.3矿井开拓方式 (4)2.3.1井田边界 (4)2.3.2矿井开拓方式 (4)2.3.3采煤方法 (6)2.3.4采区布置 (6)2.3.5掘进方式 (6)2.4通风方式 (6)2.5煤层赋存与煤质 (6)2.5.1煤层 (6)2.5.2煤质牌号及工业分析指标 (7)2.5.3煤质物理性质 (7)2.6井田地质构造 (8)3 瓦斯含量分布规律 (10)3.1地勘瓦斯含量可靠性评价 (10)3.2煤层瓦斯含量分布规律 (11)4 矿井瓦斯涌出量预测 (13)4.1煤层瓦斯来源 (13)4.2煤层瓦斯赋存状态 (14)4.3影响煤层瓦斯含量的主要因素 (14)4.3.1煤层的埋藏深度 (14)4.3.2煤层和围岩的透气性 (14)4.3.3煤层倾角 (15)4.3.4煤层露头 (15)4.3.5地质构造 (15)4.3.6煤化程度与煤的吸附性 (16)4.3.7煤系地层的地质史 (16)4.3.8水文地质条件 (17)4.4 矿井瓦斯涌出量 (17)4.4.1矿井瓦斯涌出量定义分类 (17)4.4.2影响矿井瓦斯涌出量的因素 (18)4.5 瓦斯涌出量预测方法及参数取值 (20)4.5.1矿山统计法 (20)4.5.2煤层瓦斯含量法 (22)4.5.3综合预测法 (22)4.5.4类比法 (23)4.5.5瓦斯涌出量预测法的选择 (24)4.5.6分源计算法 (24)4.6 瓦斯涌出量预测条件及预测结果 (30)4.6.1 回采工作面预测条件及结果 (30)4.6.2 掘进工作面瓦斯涌出量预测条件及结果 (31)4.6.3 采区不同生产时期的瓦斯涌出量预测条件及结果 (31)5 结论与建议 (33)6 致谢 (34)7 参考文献 (35)1绪论1.1国内概况我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,最高年产达13.7亿吨,在一次能源消费结构中,煤炭占到70%以上,预计到2050年还将占50%以上。
矿井瓦斯等级鉴定及涌出量预测

矿井瓦斯涌出量预测方法
分源预测法
✓巷道预排瓦斯宽度及残余瓦斯含量取值
矿井瓦斯涌出量预测方法
分源预测法 ✓生产采区瓦斯涌出量计算
矿井瓦斯涌出量预测方法
分源预测法
✓生产采区采空区瓦斯涌出量计算 这部分瓦斯要精确计算非常困难,可采用采
空区瓦斯涌出系数K‘作近似计算。
✓已采采区采空区瓦斯涌出量计算 采用已采采空区瓦斯涌出系数K”作近似计算。
分源预测法
✓掘进工作面瓦斯涌出量计算
➢ 由掘进巷道煤壁瓦斯涌出量和掘进巷道落煤瓦斯涌出量 两部分组成。
矿井瓦斯涌出量预测方法
分源预测法
✓回采工作面瓦斯涌出量计算 ➢ 包括开采煤层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出两部分。
矿井瓦斯涌出量预测方法
分源预测法
✓回采工作面瓦斯涌出量计算
矿井瓦斯涌出量预测方法
分源预测法
中的瓦斯和二氧化碳量。
矿井瓦斯等级鉴定
矿井瓦斯等级鉴定
✓鉴定报告表
➢ 将鉴定结果填入矿井瓦斯等级鉴定报告表中。在鉴定月的 上、中、下三旬进行测定的三天中,选取沼气涌出量最大 的一天作为计算产煤一吨瓦斯涌出量的数据。
矿井瓦斯等级鉴定
矿井瓦斯等级鉴定
✓报批资料
➢ 瓦斯和二氧化碳测定基础表; ➢ 矿井瓦斯等级鉴定报告表; ➢ 矿井通风系统图,并表明鉴定工作的观测地点; ➢ 煤尘爆炸指数表; ➢ 上年度矿井内、外因火灾记录表; ➢ 上年度瓦斯(二氧化碳)喷出、煤(岩)与瓦斯
q p
矿井瓦斯涌出量预测方法
不同预测方法结果对比
回采工作面瓦斯涌出量计算
以朱仙庄二水平被保护层工作面为例 ➢ 被保护层卸压瓦斯抽采率按60%设计
回采工作面瓦斯涌出量计算
矿井瓦斯涌出量预测方法

矿井瓦斯涌出量预测方法1.统计预测方法统计预测方法是基于矿井历史数据进行分析和建模,通过对历史数据的趋势分析和统计特征提取,来预测矿井瓦斯涌出量。
常用的统计预测方法包括回归分析、时间序列分析和灰色系统理论等。
其中,回归分析是一种常见的方法,通过分析因变量(瓦斯涌出量)和自变量(如矿井开采量、煤层厚度、开采深度等)之间的关系,建立数学模型进行预测。
2.神经网络方法神经网络方法是通过模拟人脑神经网络的工作原理,对复杂的非线性问题进行建模和预测的方法。
在矿井瓦斯涌出量预测中,可以利用神经网络方法建立瓦斯涌出量与各种因素间的映射关系。
通过输入瓦斯涌出的相关因素数据,神经网络会对这些数据进行学习和训练,并输出对瓦斯涌出量的预测结果。
3.支持向量机方法支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)方法是一种常用的机器学习方法,在矿井瓦斯涌出量预测中也有应用。
SVM方法通过构建一个高维特征空间,并找到一条最优的分割线(超平面),将不同类别的样本划分开。
在矿井瓦斯涌出量预测中,可以将高维特征空间设置为各种矿井参数,通过SVM方法找到最优的分割线,实现对瓦斯涌出量的预测。
4.遗传算法方法遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法,通过模拟“选择、交叉、变异”等进化操作,对问题进行求解。
在矿井瓦斯涌出量预测中,可以将瓦斯涌出量视为一个最优化问题,通过遗传算法不断迭代和优化,逐渐逼近最优解,从而实现瓦斯涌出量的预测。
除上述方法外,还有一些其他的预测方法,如模糊逻辑方法、贝叶斯方法等,都可以应用于矿井瓦斯涌出量的预测。
在实际应用中,预测方法的选择应根据具体问题和数据特征来确定,并结合对矿井工况的实时监测,不断更新和改进预测模型,以提高预测的准确性和可靠性。
最后,需要指出的是,矿井瓦斯涌出量的预测是一个极具挑战性的问题,需要不断探索和研究,结合多种方法和技术,提高预测的准确性和可操作性,并对矿井安全生产提供有效的保障。
AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法

矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018-2006国家安全生产监督管理总局2006-02-27发布 2006-05-01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院分院。
本标准主要起草人:姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达。
MT/T 77煤层气测定方法(解吸法)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量预测 prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量,并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间从煤层以及采落的煤(岩)体涌入矿井中的气体总量,矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量,单位采用m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量 relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量,单位为m2/t3.5 矿山统计法 statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律,预测新井或新水平瓦斯的方法。
矿井瓦斯涌出量预测

202022/316矿井瓦斯涌出量预测张宇摘要本文以我国华北某大型煤矿为主要研究的对象,对井下瓦斯回采、掘进工作面、盘区等各个瓦斯采样点的温度和瓦斯涌出量使用了分源瓦斯通风预测法对其进行了预测[1]。
关键词矿井瓦斯;分源预测法;涌出量预测中图分类号:G122;TP399文献标识码:A DOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2020.22.42张宇山东科技大学遥1矿井瓦斯资源储量煤矿瓦斯的储量主要指的是在进行煤矿瓦斯生产时,赋存瓦斯的煤、岩体向采动空间排出的瓦斯总量[3]。
煤矿瓦斯的储量计算公式的定义为:W 煤=A×X 煤=2631.40×0.02=52.63Mm 3式中:W 煤-矿井瓦斯资源储量,Mm 3。
A -矿井煤炭地质资源储量,Mt。
X 煤-可采煤层的平均瓦斯含量,m 3/t。
2瓦斯涌出量预测2.1回采工作面开采层、邻近层的相对瓦斯的涌出的总量二者共同组成了井下回采工作面的瓦斯总量。
Q 采=Q 1+Q 2式中:Q 采-回采工作面的相对瓦斯涌出量,m 3/t;Q 1、Q 2-开采层、邻近层的相对瓦斯的涌出的总量,m 3/t。
2.1.1开采层的瓦斯涌出量Q 1=f 1·f 2·f 3·m M ·(I 0-I c )式中:Q 1-开采层的相对瓦斯的涌出的总量,m 3/t;m -开采层厚度,m;2-1煤层取2.65m,2-2中煤取3.37m;M -工作面采高,m;2-1煤层取2.65m,2-2中煤取3.37m;I c -开采后的残存瓦斯含量,m 3/t;经换算公式可得:2-1煤中残存的瓦斯量约取. All Rights Reserved.0.057m3/t,2-2煤中残存的瓦斯量约取0.021m3/t。
I0—煤层原始瓦斯含量,m3/t;2-1煤原始瓦斯含量取最大值0.19m3/t,2-2中煤原始瓦斯含量取最大值0.07m3/t,2-1煤在开采完后2-2煤中的瓦斯含量得到一定释放,释放后2-2煤中的原始瓦斯含量为0.052m3/t。
AQ 1018-2006 矿井瓦斯涌出量预测方法
2 0-22 060-7发布
20-50 实施 060-1
国家安全生产监督管理总局
发 布
A 1 1- 2 0 Q 0 8 0 6
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本标准 的附录 A, 附录 B 附录 C 附录 D均为资料性 附录。 、 、 本标准 由国家安全生产 监督管理总局提出。 本标准 由国家安全生产监督 管理 总局归口。 本标准起草单位 : 煤炭科学研究总院抚顺分院 。 本标准 主要起草人 : 姜文忠 、 秦玉金 、 间斌移 、 薛军峰。
5 矿井瓦斯 涌出1预测方法 1
5 1 分 琢预 测 法 .
511 矿井瓦斯 涌出构成 关系 .. 矿井瓦斯涌出构成关系如图 1 所示 。
矿井瓦斯涌出
生产采区瓦斯涌出
1 1已采 采区采 空区瓦斯涌 出
回 工 面 斯 出日 工 面 空 瓦 涌 日翻 工 面 斯 出 II 其 采 作 瓦 涌 作 采 区 斯 出 进 作 瓦 涌 他
AQ 8 2 0 1 - 06 01
a a ) 值确定。
1 当有瓦斯风化带 以下两个水平 的实际相对 瓦斯 涌出量 资料 时, 值 由式() ) a 6确定 。
。 ZH 二H - 一
q 一 q z 3
(6)
式 中:
Hz — H, — q— z
瓦斯带 内 2水平的开采深度 , m; 瓦斯带 内 1 水平的开采深度 , m; 在 H: 深度开采 时的相对 瓦斯 涌出量 , 八; m'
AQ 0 8 2 0 1 1- 0 6
… 。。。.. … 。。・ … 。 .。..… ・。… (2 ) : 2 "= 4 + 4 3 4
式中:
. ' ' C— 9 z q- 4
一种矿井工作面瓦斯涌出量预测的方法[发明专利]
专利名称:一种矿井工作面瓦斯涌出量预测的方法专利类型:发明专利
发明人:南华,廉红卫,王春
申请号:CN201810782963.X
申请日:20180717
公开号:CN109002919A
公开日:
20181214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种矿井工作面瓦斯涌出量预测的方法,包括以下步骤:根据矿山压力对工作面的作用效果,把工作面前方煤体划分为初始压缩及塑性变形区A、煤体的强烈压缩及破坏区B和顶板回转作用区C。
由于应力的升高致使煤体内压力升高,从而使该部分煤体中部分游离态的瓦斯会变成吸附态瓦斯,不利于瓦斯的释放。
工作面瓦斯的释放可以看做是这两部分释放的,算出A区的瓦斯量与两帮的释放量就可以近似的表达工作面的瓦斯含量。
本发明通过将工作面前方煤层划分为不同的几个区域,通过计算破碎区域区域的瓦斯涌出含量,从而得到工作面的瓦斯涌出量。
通过计算得到的数据,用来指导矿井采取更加经济合适的措施预防瓦斯,从而提高矿井安全生产水平。
申请人:河南理工大学
地址:454000 河南省焦作市高新区世纪大道2001号
国籍:CN
代理机构:郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)
代理人:朱俊峰
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AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法解读
矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018-2006一、前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人:姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1、范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达。
MT/T 77煤层气测定方法(解吸法)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 、术语及定义3.1 矿井瓦斯涌出量预测prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量,并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层以及采落的煤(岩)体涌入矿井中的气体总量,矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量,单位采用m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量,单位为m2/t3.5 矿山统计法statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律,预测新井或新水平瓦斯的方法。
3.6分源预测法predicted method by different gas source汇:矿井瓦斯涌出生产采区瓦斯涌出已采采区采空区瓦斯涌出回采工作面瓦斯涌出掘进工作面瓦斯涌出生产采区采空区瓦斯涌出开采层瓦斯涌出邻近层瓦斯涌出煤壁瓦斯涌出落煤瓦斯涌出根据时间和地点的不同,分成数个向矿井涌出的与瓦斯源,在分别对这些瓦斯涌出源进行预测的基础上得出矿井瓦斯涌出量的方法。
AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法
矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018-2006国家安全生产监督管理总局2006-02-27发布 2006-05-01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人:姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达。
MT/T 77煤层气测定方法(解吸法)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1 矿井瓦斯涌出量预测 prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量,并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间内从煤层以及采落的煤(岩)体涌入矿井中的气体总量,矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量,单位采用m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量 relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量,单位为m2/t3.5 矿山统计法 statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律,预测新井或新水平瓦斯的方法。
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矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ1018—2006)
2006年2月27日国家安全生产监督管理总局发布
1 范围
本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
MT/T77 煤层气测定方法(解吸法)
《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》
3 术语及定义
3.1
矿井瓦斯涌出量预测prediction of mine gas emission rate
计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量,并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2
矿井瓦斯涌出量mine gas emission rate
从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体涌入矿井中的气体总量,矿井进行瓦斯抽放时应包括抽放瓦斯量。
3.3
绝对瓦斯涌出量absolute gas emission rate
单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量,单位采用m3/min。
3.4
相对瓦斯涌出量relative gas emission rate
平均每产1吨煤所涌出的瓦斯量,单位为m3/t。
3.5
矿山统计法statistical predicted method of mine gas
根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得出的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律,预测新井或新水平瓦斯涌出量的方法。
3.6
分源预测法predicted method by different gas source
根据时间和地点的不同,分成数个向矿井涌出的瓦斯源,在分别对这些瓦斯涌出源进行预测的基础上得出矿井瓦斯涌出量的方法。
4 一般要求
4.1 新建矿井或生产矿井新水平,都必须进行瓦斯涌出量预测,以确定新矿井、新水平、新采区投产后瓦斯涌出量大小,作为矿井和采区通风设计、瓦斯抽放及瓦斯管理的依据。
4.2 矿井瓦斯涌出量预测采用分源预测法或矿山统计法。
4.3 矿井瓦斯涌出量预测应包括以下资料:
a)矿井采掘设计说明书:
1)开拓、开采系统图、采掘接替计划;
2)采煤方法、通风方式;
3)掘进巷道参数、煤巷平均掘进速度;
4)矿井、采区、回采工作面及掘进工作面产量。
b)矿井地质报告:
1)地层剖面图、柱状图等;
2)各煤层和煤夹层的厚度、煤层间距离及顶、底板岩性。
c)煤层瓦斯含量测定结果、风化带深度及瓦斯含量等值线图;
d)邻近矿井和本矿井已采水平、采区(盘区)以及采掘工作面瓦斯涌出测定结果;
e)煤的工业分析指标(灰分、水分、挥发分和密度)以及煤质牌号。
4.4 新建矿井或生产矿井新水平瓦斯涌出量预测由具有国家规定资质的专业机构和生产单位共同完成,预测结果经专家审定后以报告形式提供给生产单位和有关部门。
5 矿井瓦斯涌出量预测方法
5.1 分源预测法
5.1.1 矿井瓦斯涌出构成关系
矿井瓦斯涌出构成关系如图1所示。
图1 矿井瓦斯涌出构成关系关系图
5.1.2 回采工作面瓦斯涌出量
回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达,以24h为一个预测圆班,采用式(1)计算。
q采=q1+q2 (1)
——回采工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
式中q
采
q1——开采层相对瓦斯涌出量,m3/t;
q2——邻近层相对瓦斯涌出量,m3/t。
开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法见附录A。
5.1.3 掘进工作面瓦斯涌出量
掘进工作面瓦斯涌出量预测用绝对瓦斯涌出量表达,采用式(2)计算。
q掘=q3+q4(2)
——掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;
式中q
掘
q3——掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量,m3/min;
q4——掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量,m3/min。
掘进工作面巷道煤壁和落煤瓦斯涌出量计算方法见附录B。
5.1.4 生产采区瓦斯涌出量
生产采区瓦斯涌出量采用式(3)计算。
(3)
——生产采区相对瓦斯涌出量,m3/t;
式中q
区
K′——生产采区内采空区瓦斯涌出系数,如无实测值可参照附录D选取;
q采i——第i个回采工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
A i——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;
A o——生产采区平均日产量,t。
5.1.5 矿井瓦斯涌出量
矿井瓦斯涌出量采用式(4)计算。
(4)
——矿井相对瓦斯涌出量,m3/t;
式中q
井
q区i——第i个生产采区相对瓦斯涌出量,m3/t;
A oi——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,如无实测值可参照附录D选取。
5.1.6 瓦斯不均衡性涌出
考虑各区域瓦斯涌出的不均衡性,利用分源预测法预测的各区域的瓦斯涌出量需乘以瓦斯涌出不均衡系数Kn,如无实测值可参照附录D选取。
5.2 矿山统计法
5.2.1 采用矿山统计法必须具备所要预测的矿井或采区煤层开采顺序、采煤方法、顶板管理、地质构造、煤层赋存、煤质等与生产矿井或生产区域相同或类似的条件。
5.2.2 矿山统计法预测瓦斯涌出量外推范围沿垂深不超过200m,沿煤层倾斜方向不超过600m。
5.2.3 矿井相对瓦斯涌出量与开采深度的关系由式(5)表示。
(5)
式中q——矿井相对瓦斯涌出量,m3/t;
H——开采深度,m;
H0——瓦斯风化带深度,m;
α——相对瓦斯涌出量随开采深度的变化梯度,m/( m3·t-1)。
a)α值确定。
1)当有瓦斯风化带以下两个水平的实际相对瓦斯涌出量资料时,α值由式(6)确定。
(6)
式中H2——瓦斯带内2水平的开采深度,m;
H1——瓦斯带内1水平的开采深度,m;
q2——在H2深度开采时的相对瓦斯涌出量,m3/t;
q1——在H1深度开采时的相对瓦斯涌出量,m3/t。
2)当有瓦斯风化带以下多个水平的实际相对瓦斯涌出量资料时,α的加权平均值由式(7)确定。
(7)
式中H i——第i个水平的开采深度,m;
q i——第i个水平的相对瓦斯涌出量,m3/t;
n——统计的开采水平个数。
b)H0的确定。
1)H0可由式(8)确定。
H0=H1-α(q1-2) (8)
式中符号同前。
2)根据实测煤层瓦斯基本参数确定,瓦斯风化带的下部边界可参照下列条件确定:
甲烷及重烃的浓度之和占气体组分的80%(按体积);
瓦斯压力P=0.1~0.15MPa;
相对瓦斯涌出量q CH4=2~3 m3/t;
煤层的瓦斯含量:
3/t.r(长焰煤)
●W=1.0~1.5 m
3/t.r(气煤)
●W=1.5~2.0 m
3/t.r(肥、焦煤)
●W=2.0~2.5 m
3/t.r(瘦煤)
●W=2.5~3.0 m
3/t.r(贫煤)
●W=3.0~4.0 m
3/t.r(无烟煤)
●W=5.0~7.0 m
5.2.4 当矿井相对瓦斯涌出量与开采深度之间不呈线性关系时,即α值不是常数时,应首先根据实测资料确定α值与开采深度的变化规律,然后再进行预测。