第4章 矿井瓦斯涌出(参考)
矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定管理制度(通用版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定管理制度(通用版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定管理制度(通用版)第一条矿井瓦斯等级划分：矿井瓦斯等级的分级指标为瓦斯相对涌出量和绝对涌出量。
二氧化碳相对涌出量和绝对涌出量只作为矿井二氧化碳涌出情况的了解，不进行二氧化碳等级划分。
（一）低瓦斯矿井：矿井瓦斯相对涌出量≤10m3/t且矿井瓦斯绝对涌出量≤40m3/min。
（二）高瓦斯矿井：矿井瓦斯相对涌出量＞10m3/t或矿井瓦斯绝对涌出量＞40m3/min。
（三）低瓦斯矿井中的高瓦斯区：低瓦斯矿井中，相对涌出量大于或等于10m3/t或有瓦斯喷出的区域，按高瓦斯矿井标准进行管理。
（四）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井：矿井在采掘过程中，只要发生过1次煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出，该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层为突出煤层。
第二条所有生产矿井和正在建设的矿井都必须进行年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定。
低瓦斯矿井高瓦斯区域的鉴定工作与矿井瓦斯鉴定工作同时进行。
第三条瓦斯等级和二氧化碳鉴定工作应在生产正常时进行，鉴定地点的选择要按矿井、煤层、一翼、水平和采区以及瓦斯变化异常的采掘工作面分别选点，被鉴定地点的回采产量应达到该地区总产量的60％。
第四条瓦斯等级和二氧化碳鉴定工作应在每年7至9月份进行,期间任选一个月，在上、中、下旬中各选一天（间隔10天），每天分三班或四班进行。
矿井通风瓦斯分析制度模版(4篇)
矿井通风瓦斯分析制度模版为加强矿井通风、瓦斯管理，分析排查通风、瓦斯异常隐患，实现超前预警、超前治理，杜绝通风、瓦斯事故，根据矿井实际，制定《矿井通风瓦斯异常分析制度》。
一、通风、瓦斯异常是指在正常情况下，井下采、掘工作面出现的：突然停风，风量不稳定，忽大忽小。
瓦斯浓度较大，经常处于临界状态；瓦斯浓度较小，但变化幅度较大；瓦斯浓度逐渐增大；打钻时喷孔、顶钻、卡钻等现象。
二、通风、瓦斯异常汇报1、采掘工作面无风、风量减小或出现风量忽大忽小变化异常时，现场瓦斯检查员或带班人员要立即汇报调度室，值班人员立即通知通风科、安全科、总工程师，由总工程师安排相关人员到现场查明情况及原因，采取措施进行处理2、矿井安全监控系统监测到瓦斯异常时，监控室值班人员必须立即向通风科、安全科、值班领导汇报，同时，继续观察瓦斯异常变化情况，并做好瓦斯异常情况记录。
3、值班领导及通风科、安全科值班领导接到监控室值班人员瓦斯异常汇报后，必须立即通知井下矿级带班领导、现场专职瓦斯检查员或就近瓦斯巡检员赶赴现场，查明原因，并采取以下处置措施：⑴当瓦斯浓度达到或超过预警值____%、不超过____%时，现场瓦检员要迅速查明原因，及时汇报现场管理人员及矿级带班领导，并发出预警信息。
同时协同现场施工单位采取措施进行处理，防止瓦斯超限。
⑵当瓦斯浓度达到或超过____%时，现场必须停止作业，撤出人员、发出警告，切断电源、设置警戒，同时向矿调度值班人员汇报。
接到汇报后，调度值班人员必须立即向安全科长、通风科长、总工程师汇报。
总工程师负责组织查明原因，制定措施，并由现场矿级带班领导、跟班管理人员组织实施，立即进行处理。
4、钻孔施工过程中喷孔、顶钻、卡钻等瓦斯动力现象时，现场必须立即停止作业，发出警告、撤出人员、切断电源、设置警戒，同时向矿调度室汇报。
矿调度室值班人员接到汇报后，必须立即向安全科长、安全副矿长、总工程师、总经理汇报，总工程师负责组织查明原因，制定措施，并由现场矿级带班领导、跟班管理人员组织实施，立即进行处理，防止瓦斯事故发生。
2015年矿井瓦斯涌出量测定报告详解
报告编号省（区、市）市（县）瓦斯涌出量测定报告（2015 年度）矿井名称：鉴定机构（公章）：测定单位负责人（签字）：测定负责人（签字）：测定审批人（签字）：报告审批人（签字）：编制日期：2015 年9 月2 日附件1报告编号省（区、市）市（县）瓦斯涌出量测定报告矿井名称：鉴定年度：2015 年鉴定单位：编制日期：2015 年9 月2 日矿井2015度瓦斯涌出量测定人员表一、矿井概况 (1)1、矿井基本情况 (1)2、矿井生产能力，测定月采掘布局，煤层自燃发火期、爆炸指数、瓦斯含量等基本情况 (1)3、矿井通风系统 (2)4、矿井抽采系统 (3)5、安全监控系统 (3)6、防火系统 (4)7、防尘系统 (5)二、矿井“一通三防”灾害情况 (6)三、瓦斯测定测定及工作安排 (6)1、瓦斯测定组织机构 (6)2、瓦斯测定时间 (6)3、瓦斯测定测点布置 (6)4、瓦斯涌出量测定人员分工 (9)5、瓦斯测定仪器仪表使用安排 (10)6、瓦斯测定期间工作情况 (11)四、矿井瓦斯涌出量测定结果 (12)五、鉴定结论 (13)六、瓦斯来源分析及预测 (13)七、煤层自燃倾向性及煤层爆炸危险性测定 (14)八、矿井“一通三防”工作存在的问题及瓦斯治理需解决问题 (15)九、报告附表、附图 (15)####煤矿2015年度矿井瓦斯涌出量测定报告一、矿井概况1、矿井基本情况####煤矿位于境内，井田中心距38km 。
矿井东西长10～12km，南北宽3.0 ～3.5km，面积为32.6108km2。
矿井地质储量85578万吨，可采储量43164.6万吨。
区内含煤30层，可采煤层12层，主要煤种为气煤和1/3 焦煤，是优质的化工、动力和炼焦用煤。
本井田可采煤层以中厚煤层为主，煤层赋存稳定或较稳定。
一水平主采11-2 、13-1 煤层，全井田平均厚度分别为1.59m 和3.81m。
本矿井设计有主井、副井、矸石井和回风井共4个立井井筒，均布置在工业广场内。
矿井瓦斯涌出
第二章矿井瓦斯涌出 煤层与围岩属于孔隙 — 裂隙结构体。
当煤层 遭受采动影响导致煤层内存在瓦斯压力差时，煤 层中就会出现瓦斯由高压的地点流向低压的地 点。
瓦斯在煤层孔隙裂隙中的流动过程是非常复 杂的。
同时，煤层孔隙与裂隙的闭合程度对地应 力的作用也很敏感，地应力增高时，其闭合程度 增大，透气性变小，而地应力降低 ( 卸压 ) 时，裂 隙伸张，透气性系数可以增大几个数量级。
安全工程学院 李忠辉安全工程学院 李忠辉§2-1 煤层瓦斯流动的基本规律1．煤层瓦斯流场分类 概念：煤层内瓦斯流动空间的范围称为流场。
在流场 内，瓦斯呈现流动，可用流向、流速与压力来描述。
1) 按流向分类 单向流动：只有一个 方向有流速，其它两 个方向流速为零。
如 薄及中厚煤层中的煤 巷周围煤壁内的瓦斯 流动。
安全工程学院 李忠辉§2-1 煤层瓦斯流动的基本规律(2)径向流场：在x、y、z 三维空间内，在两个方 向有分速度，第三个方 向的分速度为零。
并且 其等瓦斯压力线平行煤 壁呈近似同心圆形。
例 如石门、竖井、钻孔垂 直穿透煤层时的流场。
安全工程学院 李忠辉§2-1 煤层瓦斯流动的基本规律(3)球向流场：在x、y、z三维空间内，在三个方向都 有分速度，并且其等压力线近似为球面。
例如钻孔或 石门刚进入煤层时以及采落的煤块从其中涌出瓦斯的 流动都属于这一类 。
2钻孔/巷道 3等压线 1煤层实际井巷煤壁内 的瓦斯流场是复 杂的，是几种流 场的综合。
安全工程学院 李忠辉§2-1 煤层瓦斯流动的基本规律2)按稳定性分类 按流场在时间上有无变化，可分为稳定和非 稳定两类。
¾稳定流场：流场中任何一点的流速、流向和瓦 斯压力均不随时间变化。
¾非稳定流场：流场中的流速、流向或瓦斯压力 中至少有一参数随时间变化。
煤层暴露初期的瓦斯流场都是非稳定流场(因为 瓦斯源来自于流场煤体本身所含的瓦斯 )，其煤体 瓦斯含量或瓦斯压力随时间而变化。
瓦斯检查工培训教案(矿井瓦斯防治)
瓦斯检查工培训教案(矿井瓦斯防治)第一章：瓦斯基础知识1.1 瓦斯的定义与性质解释瓦斯的组成和特点介绍瓦斯的物理和化学性质讨论瓦斯的燃烧和爆炸特性1.2 瓦斯的产生与运移探讨瓦斯的过程和来源解释瓦斯在矿井中的运移规律分析影响瓦斯运移的因素1.3 瓦斯检查的方法与设备介绍瓦斯检测的基本方法讲解瓦斯检测仪器的原理和使用方法讨论瓦斯监测数据的记录和分析第二章：矿井瓦斯防治技术2.1 矿井瓦斯涌出规律分析矿井瓦斯涌出的类型和规律探讨矿井瓦斯涌出量的预测方法讲解矿井瓦斯涌出控制的技术措施2.2 瓦斯抽采技术介绍瓦斯抽采的基本原理和方法讲解瓦斯抽采设备的选型和使用分析瓦斯抽采效果的评价指标2.3 瓦斯防治的安全措施讨论瓦斯防治中的安全注意事项讲解瓦斯防治过程中的个人防护装备分析瓦斯防治事故的应急处理方法第三章：瓦斯检查工的操作技能3.1 瓦斯检测仪器的使用讲解瓦斯检测仪器的基本操作步骤分析瓦斯检测仪器校准和维护的方法讨论瓦斯检测仪器的故障排除技巧3.2 瓦斯监测数据的记录与报告介绍瓦斯监测数据记录的规范和方法分析瓦斯监测数据报告的交流与汇报技巧3.3 瓦斯检查工的应急处理能力讲解瓦斯泄漏事故的应急处理流程分析瓦斯爆炸事故的应对措施讨论瓦斯检查工在应急情况下的自我保护方法第四章：矿井瓦斯防治管理4.1 瓦斯防治的组织与管理介绍瓦斯防治的组织结构和职责分工讲解瓦斯防治的管理流程和方法分析瓦斯防治的现场管理要求4.2 瓦斯防治的法规与标准讨论瓦斯防治相关法律法规的主要内容讲解瓦斯防治的行业标准和规范分析瓦斯防治的法律法规执行与监督4.3 瓦斯防治的培训与教育介绍瓦斯防治培训的目的和重要性讲解瓦斯防治培训的内容和方法分析瓦斯防治培训的效果评估与改进第五章：矿井瓦斯事故案例分析5.1 瓦斯爆炸事故案例分析分析一起典型的瓦斯爆炸事故案例探讨事故原因和教训讲解事故预防措施和应对策略5.2 瓦斯泄漏事故案例分析分析一起典型的瓦斯泄漏事故案例探讨事故原因和教训讲解事故预防措施和应对策略5.3 瓦斯防治工作中的成功案例介绍一起成功的瓦斯防治案例分析成功的原因和经验讨论瓦斯防治工作中的启示和借鉴第六章：瓦斯检查工的职业道德与职责6.1 瓦斯检查工的职业道德讲解瓦斯检查工职业道德的重要性分析瓦斯检查工职业道德的基本原则讨论瓦斯检查工在实践中如何体现职业道德6.2 瓦斯检查工的职责与权利介绍瓦斯检查工的职责和任务讲解瓦斯检查工的权利和义务分析瓦斯检查工在工作中如何履行职责6.3 瓦斯检查工的团队协作与沟通讲解瓦斯检查工团队协作的重要性分析瓦斯检查工沟通技巧的基本原则讨论瓦斯检查工在实践中如何进行有效沟通第七章：矿井瓦斯防治新技术与发展趋势7.1 矿井瓦斯防治新技术介绍矿井瓦斯防治的最新技术动态分析新兴技术在瓦斯防治中的应用前景讨论瓦斯防治技术发展趋势7.2 矿井瓦斯利用与减排讲解矿井瓦斯利用的技术和方法分析瓦斯减排的重要性及其实现途径讨论瓦斯利用与减排的未来发展方向7.3 矿井瓦斯防治的科研与技术创新介绍矿井瓦斯防治科研的主要方向分析瓦斯防治技术创新的挑战与机遇讨论瓦斯防治科研与技术创新的成果和应用第八章：矿井瓦斯防治现场实习与实操训练8.1 实习内容与安排制定瓦斯检查工实习计划介绍实习过程中的关键技术环节分析实习成果的评价标准和方法8.2 实操训练与指导讲解瓦斯检查工实操训练的基本内容分析实操训练中的安全注意事项讨论实操训练过程中的指导方法和技巧分析实习报告的交流与汇报技巧讨论实习报告的改进与完善途径第九章：矿井瓦斯防治考核与评价9.1 瓦斯检查工考核内容与方法分析瓦斯检查工考核的基本内容讲解瓦斯检查工考核的评价方法讨论瓦斯检查工考核的公平性与合理性9.2 瓦斯防治成果评价与反馈介绍矿井瓦斯防治成果评价的标准和方法分析评价结果的反馈与改进措施讨论瓦斯防治成果评价的意义和价值9.3 瓦斯检查工职业发展与晋升讲解瓦斯检查工的职业发展路径分析瓦斯检查工晋升的条件和标准讨论瓦斯检查工如何提升自身职业素养第十章：矿井瓦斯防治的未来展望10.1 矿井瓦斯防治面临的挑战分析矿井瓦斯防治的现实问题与挑战讨论矿井瓦斯防治工作的发展瓶颈探索矿井瓦斯防治的改进方向10.2 瓦斯防治技术的发展趋势介绍瓦斯防治技术未来发展的方向分析新兴技术在瓦斯防治中的应用前景讨论瓦斯防治技术发展的机遇与挑战10.3 矿井瓦斯防治的可持续发展讲解矿井瓦斯防治可持续发展的意义分析瓦斯防治与环境保护的关系探索矿井瓦斯防治可持续发展的战略与举措重点解析本教案《瓦斯检查工培训教案(矿井瓦斯防治)》共十章，涵盖了瓦斯基础知识、矿井瓦斯防治技术、瓦斯检查工的操作技能、矿井瓦斯防治管理、矿井瓦斯事故案例分析、瓦斯检查工的职业道德与职责、矿井瓦斯防治新技术与发展趋势、矿井瓦斯防治现场实习与实操训练、矿井瓦斯防治考核与评价以及矿井瓦斯防治的未来展望等内容。
矿井瓦斯
P1，P2—甲烷带内深度为H1、H2(m)处的瓦斯压力，MPa。
P0--甲烷带上部边界处瓦斯压力，取0.2MPa 。 H0---甲烷带上部边界深度，m。
第三节
普通涌出 特殊涌出
矿井瓦斯涌出
一、瓦斯涌出量
1、含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量 2、瓦斯涌出量表示方法 绝对瓦斯涌出量-- 单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min：
第二节
煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯的成因与赋存
（一）矿井瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。
成气过程两个阶段一是生物化学成气时期；二是煤化变质作用时期。
（二）瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量 孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。
.按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；
.按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的基础； .按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础
四、瓦斯涌出不均系数
正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响其数值是经 常变化的，但在一段时间内只在一个平均值上下波动，峰值与平均值 的比值称为瓦斯涌出不均系数。 矿井瓦斯涌出不均系数表示为： kg=Qmax/Qa 式中：kg－给定时间内瓦斯涌出不均系数； Qmax－该时间内的最大瓦斯涌出量，m3/min； Qa－该时间内的平均瓦斯涌出量，m3/min； 方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度
突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出综合措施的第一步。突出危险性预 测包括区域性预测和工作面预测。 (一)、预测指标 1、煤的瓦斯放散指数ΔP： 一般情况下，ΔP＞15～25时有突出危险。 2、煤的坚固系数f ： 当f0.6～0.8时有突出危险；f＞1.2时，无突出危险。 3、软煤比 软煤分层厚度与煤层总厚度之比称软煤比，亦称揉皱系数。该 值越高，煤层越不稳定，突出可能性越大。 4、钻孔瓦斯涌出量和钻渣量 这是一种可以在掘进工作面即时预测有无突 出危险的方法，它综合反映了工作面前方煤体渗透性、破坏程度、瓦斯 涌出速度和岩层应力状态。 （二）、突出预兆 1、煤层结构和构造 2、地压增大 3、瓦斯及其它
第4章矿井瓦斯涌出参考
dP dl
----无因次瓦斯压力梯度。
③ 渗透微分方程
由Darcy定律和质量守恒定律，可推导得：
P
t
( P )
(P ) 2 P
4P 3/4
三、煤层透气性系数
是煤层瓦斯流动难易程度的标志。
1、渗透系数（k） Darecy定律，
V
K
P
l
k----渗透率，表示孔隙—裂隙介质特征的参数。 注：只与孔隙介质的孔隙多少、大小、形态、连通状况等有 关，与流体的性质和压力无关。
3、生产工艺 瓦斯从煤层暴露面（煤壁和钻孔）和采落的煤炭 内涌出的特点是，初期瓦斯涌出的强度大，然后大致按指数函 数的关系逐渐衰减。所以落煤时瓦斯涌出量总是大于其它工序。
4、风量变化 矿井风量变化时，瓦斯涌出量和风流中的瓦斯浓度会发
生扰动，但很快就会转变为另一稳定状态。
C/%
C/%
t
单一煤层风量增大 C/%
Ql 2 a4 V cl6V0i n1X0iimi m3/min
式中：Ql----上下邻近层瓦斯涌出量； V ----工作面推进速度； l ----工作面斜长； X0i ----第I邻近层原始瓦斯含量；
mi ---- 第I邻近层厚度; ηi ---- 第I邻近层瓦斯涌出率； Xi ---- 第I邻近层残余瓦斯含量； a、c ---- 系数，与工作面推进速度有关。
X' X0ebt
X X 0 X ' X 0 X 0 e b t X 0 ( 1 e b )t
煤壁瓦斯涌出量： 采落煤炭瓦斯涌出：
Q b1X0(1e 2b4 )tm 60 (V llh)
煤壁剩余瓦斯含量：
每m3煤涌出瓦斯量： Xt ' X0' (1t2)n
瓦斯涌出量的计算
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)和邻近层两部份组成，计算公式如下：q 采=q/q2式中：q采一一回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；q 1——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；1、开采层瓦斯涌出量q = K义K义K义—义(W—W ) 1 1 2 3 M0 c式中：K1——围岩瓦斯涌出系数；K——回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率的倒数； 2K3——顺槽掘进预排系数，后退式回采，K3= (B-2b) / 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；W0——煤层原始瓦斯含量，m3/t；W c——煤层残存瓦斯含量，m3/t。
2、邻近层瓦斯涌出量nM m ,、q =工♦义”义(W一W ) 2 M i0 i cii=1式中：q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t；七一一邻近层瓦斯排放率，%；W0i——各邻近层原始瓦斯含量，m3/t；W ci——各邻近层残存瓦斯含量，m3/t；m i——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，一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤 块涌出瓦斯，其涌出量计算公式如下：q 掘F3Rq 3=DXVXq Q X （2^!—-1） q 4=SXVXyX （W o -W ）式中：q 掘一一掘进面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ；q 3——掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 4——掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m 3/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 ；q o ——掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m 3/ （m 2-min ）；q 0=0.026 [ 0.0004X （V r ）2+0.16 ] XW 0 式中：V r ——掘进煤层原煤挥发份，%S ——掘进煤巷断面积，m 2； Y ——原煤容重，t/m 3； 其余符号意义同前。
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巷道壁、迎头煤壁、采落煤炭。
瓦斯涌出强度随时间的涌出而降低。
b e 0
4、煤层透气性系数的测定(自学) （1）中矿法----钻孔流量法 （2）马可尼法----压力恢复法。
§4.2 煤层瓦斯涌出量及主要影响因素
一、瓦斯涌出的概念 1、瓦斯涌出量的含义 ---- 指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量。 它是确定矿井瓦斯等级、进行矿井通风计算等方面的依据。 2、瓦斯涌出量表示方法 A）绝对瓦斯涌出量 —-- 单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min： Qg=Q×C/100 式中 Qg－ 绝对瓦斯涌出量， m3/min； Q－ 风量， m3/min； C－ 风流中的平均瓦斯浓度，％。
（2）相对涌出量的单位： m3/t，过去采用： m3/(t.d)是不正确的。
3、瓦斯涌出强度----比瓦斯涌出量 ---- 单位时间（min or d），单位暴露面积（cm2 or m2）涌出的 瓦斯体积。
单位：m3/(d.m2)，m3/(min.m2)，cm3/(min.cm2)。
4、瓦斯涌出形式 ---- 指矿井瓦斯在时间、空间上的分布形式。
P 2 ( P ) P t 3/4 4 P ( P )
三、煤层透气性系数 是煤层瓦斯流动难易程度的标志。 1、渗透系数（k） K P V Darecy定律， l
k----渗透率，表示孔隙—裂隙介质特征的参数。 注：只与孔隙介质的孔隙多少、大小、形态、连通状况等有 关，与流体的性质和压力无关。 2、透气系数（λ） 利用等温气体状态方程（pv=p0v0）对Darecy表达式进行 变换得： 2 K d P k dp dP V dl 2 p dl 0 dl
2、煤粒扩散运动方程
若煤层由服从Fick定律的煤粒组成，根据Fick定律和质 量守恒定律，得煤粒扩散运动微分方程。
2 X X 2 X D 2 t r r r
式中：X----煤粒瓦斯含量；
r----煤粒内任一点半径。
3、瓦斯渗透运动 瓦斯在中孔（＞1μm）以上的孔隙或裂隙内，由于压差 作用下而产生的运动。 流态：层流，粘性力为主，Re＜1~10。 紊流，惯性力为主
二、煤层瓦斯流动的基本定律 两类：扩散、渗流 1、瓦斯扩散运动 瓦斯在小孔（＜1μm）与微孔（ ＜0.1μm ）内运移主要 是扩散运动，即瓦斯分子在其浓度梯度作用下由高浓度向低浓 度方向运移。 可用Fick定律描述，即：
dc dm D dt dl
式中：D----扩散系数； ----瓦斯浓度梯度； dt---时间增量； dc dl dm---在dt时间内通过单位面积的扩散量。
① 线性层流渗透定律----Darcy定律 表述式 K P V l 式中：K----煤层的渗透率，m2；
μ----流体的绝对粘度，Pa.S;
P l
P l
----流体的压力梯度，Pa/m。
Re=10
Darecy定律适应范围讨论： a) 低Re区，Re＜1~10，为线性流，符合Darecy定律； b) 中Re区，Re=10~100，非线性渗流，不符合Darecy定律；
即：
k 2 p 0
煤层瓦斯透气性系数，m2/MPa2.d
Mpa/m Q=1m3/d
物理意义：断面为1m3的煤体两侧， 瓦斯压力平方梯度为1MPa2/m时， 流过的流量恰为1m3/d时的介质 透气性。
注意：λ表示给定气体在给定孔隙介质内的流动特性， 对于其 S=1m2 它气体必须根据它们的绝对粘度进行换算。 说明：（1）煤层透气性系数相差很大。 （2）与地压的关系。
（1）普通涌出
----长时间地、均匀地从煤体中涌出瓦斯。 特点：时间上：连续不断
空间上：普遍存在
涌出强度：缓慢、均匀。
（2）特殊涌出 ---- 矿井生产过程中，在某些特定地点、突然地
于一段时间内大量涌出瓦斯的现象。
特点：时间上：突然地、间隔的 空间上：非普遍存在 涌出强度：产生动力破坏。
二、掘进巷道的瓦斯涌出 1、煤巷掘进工作面瓦斯涌出的构成及变化 （1）瓦斯涌出构成
V
c）高Re区， Re＞100，紊流区。
大多数情况下，煤层的瓦斯流动表现为服从Darecy定律。
② 非线性渗透定律----日本
dP V n a Байду номын сангаасl
m
式中 Vn----无因次流速； a------煤的瓦斯渗透性系数； m----指数； dP ----无因次瓦斯压力梯度。 dl ③ 渗透微分方程 由Darcy定律和质量守恒定律，可推导得：
第4章 矿井瓦斯涌出
包括：普通涌出和特殊涌出
§4-1 煤层瓦斯流动的基本规律
一、煤层瓦斯流场的分类 煤层内瓦斯流动空间的范围称为流场。流场内瓦斯呈现 dC 流动。有一定的：流向、流速、dP 、 。 dl dl 1、按流场的流向分类 A）单向流动（一维）：在x、y、z三维空间中，只有一向有流 速。 如:薄及中厚煤层 掘进面,采煤工 作面煤壁。 瓦 瓦 斯 斯 流 流 向 向
B）相对瓦斯涌出量
---- 矿井正常生产条件下，平均日产一吨煤所涌出的瓦斯体积 。 qg=Qg/A
式中：qg － 相对瓦斯涌出量，m3/t；
Qg － 绝对瓦斯涌出量，m3/d； A － 日产量，t/d
说明：
（1）相对瓦斯涌出量单位的表达式虽然与瓦斯含量的相同，但两者 的物理含义是不同的，其数值也是不相等的。
等压瓦斯线 等压瓦斯线
B）径向流场 在x、y、z三维空间中，两个方向有流速。 Exp：石门、竖井、钻孔垂直穿透煤层时。 等压瓦斯线平行煤壁近似同心圆形。
瓦斯流场
等压瓦斯线
C）球向流场 在x、y、z三维空间中，三个方向均有流速。 Exp:厚煤层中煤巷掘进工作面煤壁内、钻孔或石门进入煤层等。
2、流场稳定性分类----按流场在时间上有无变化 稳定流场----流场内任何一点的流速、流向、瓦斯压力均不随 时间变化。 非稳定流场----反之。