采空区瓦斯涌出系数
瓦斯流量、含量、涌出量、衰减系数
瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数(一）1、单孔瓦斯流量（m 3/min ）（钻孔瓦斯抽放量）Q=K 1.S=K πDL K 1------瓦斯涌出速度或强度以（m 3/min.m 2）D----钻孔直径L-----钻孔长度K 1值计算方法 K 1=q 0e -αtq 0-----钻孔瓦斯涌出初速度 m 3/min.m 2α－ 钻孔瓦斯流量衰减系数t---时间q 0计算方法 q 0=aX[0.0004V ad 2+0.16] m 3/min.m 2式中a 取0.026X 为煤层瓦斯含量V ad 煤层挥发分或者：q 0=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①采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡②瓦斯抽放率。
与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定4、计算瓦斯含量两种方法：①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。
②间接法。
利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量X=bp 1abp +×e 31.011W+n(t s -t) +k 10KP（二）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：12.29m 3/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＝q 1+q 2开采层相对瓦斯涌出量q 1=K 1 ×K 2 ×K 3 ×m(W 0-W C )/MW0由上式可得；W C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：W C为4.2m3/t （1#）；2.25 m3/t（2#）；2.37 m3/t（3#）q1=9.21m3/t邻近层瓦斯：开采1#煤时2#煤层涌入吨煤瓦斯量为： 3.26m3/t√√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：9.21×15%＝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：1.3×18.26＝23.74m3/t（与产量大小无关）折合绝对瓦斯涌出量：23.74×910/1440＝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=D×V×q0 ×2(√L/V-1)=0.95m3/min（2）落煤瓦斯涌出量q4=S.V.r(W0-W c)＝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1.54×1440/63.2=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）q区=K’(∑q回Ai+1440∑q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’’’’(∑q区Ai)/∑A i矿井相对涌出量为：1.3×(34.3×910)/910=44.24m3/t（考虑其它涌入系数）矿井绝对涌出量：44.24×910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的确定：因矿井绝对瓦斯涌出量为27.96m3/min在20－40之间故选择矿井抽采率达到35%为目标。
瓦斯涌出量计算办法 Microsoft Word 文档
虬髯客矿井瓦斯涌出量预测方法虬髯客/qiuranke000 2009-03-06 13:20:35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。
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
三矿井瓦斯涌出量预测在矿井或水平投产前用一定的方法，计算煤层开采时的矿井或水平的瓦斯涌出量，为通风设计与瓦斯防治措施的选取与设计提供依据。
预测方法有两类：一为矿山统计法，另一类为分源预测法。
1、矿山统计法根据临近矿井或本井田浅部水平实际的瓦斯涌出资料，统计分析出矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，最终推算出新矿井或延深水平的瓦斯涌出量。
矿井相对瓦斯涌出量与开采深度在一定深度范围内呈线性的关系，见图（ 8 ）图 8 相对瓦斯涌出量预测图(谢二矿)，其表达式为：20+-=aH H q q---------开采深度为H 的矿井相对瓦斯涌出量，m 3/t ； a-------- 开采深度与瓦斯涌出量的比例常数，m/m 3/t H---------开采深度，m ； H 0--------瓦斯风化带的深度，m 。
开采深度的比例常数是指在瓦斯风化带以下相对瓦斯涌出量每增加1m 3/t 时，开采深度下延的深度。
其值的大小取决于煤层的倾角、煤层围岩的透气性等。
当有两个水平的实际相对瓦斯涌出量的资料时计算公式如下：1212q q H H a --=H 2、H 1分别为在瓦斯带内1、2水平开采深度，m ；q 2、q 1分别为瓦斯带内1、2水平开采深度的相对瓦涌出量，m 3/t 。
当有较多水平的相对瓦斯涌出量资料时，可用最小二乘法或图解法取得a 的值，公式为：∑∑∑∑∑-------=ni ni i i ni ni ini i i i q q n q H n H q n a 1122111)(H i 、q i 分别为i 水平的开采深度与相对瓦斯涌出量，n 为统计的开采水平数。
为了比较可靠的预测瓦斯涌出量，最好在矿井开采层面图上标出已采各区的相对瓦斯涌出量，并相对瓦斯涌出量相同的地点连成曲线，作为预测的依据。
见图（ 9 ）图 9 煤层瓦斯涌出量等值线图应当指出的是，用上述统计预测方法的前提是在采掘、地质和采掘强度条件相同时得出的，如果，条件有较大的差异时，所得的预测结果将与实际结果也会有较大的差异。
煤矿瓦斯综合治理第三讲 (1)
第三讲瓦斯防治第一节瓦斯涌出量预测煤层瓦斯含量的多少主要取决于储存瓦斯的地质条件。
一、瓦斯赋存规律1、沿煤层垂向瓦斯具有分带性瓦斯赋存沿煤层垂向由上向下依次分为二氧化碳-氮气带、氮气带、氮气-甲烷带、甲烷带。
二氧化碳-氮气带、氮气带、氮气-甲烷带三带统称为瓦斯风化带。
瓦斯（甲烷）带上界可参照≥80%等确定，瓦斯带内煤层瓦斯随埋深增加而有规律的增瓦斯压力0.1-0.15MPa,瓦斯组分CH4长，增长梯度因地质条件而定。
2、瓦斯在煤体中以游离和吸附两种状态存在，在目前开采深度（1000-2000m）内煤层吸附瓦斯量占70-95%，游离瓦斯量占5-25%。
3、影响煤层瓦斯含量的因素影响煤层瓦斯含量的主要因素有煤层储气条件、地质构造、采矿工作等。
1)煤层储气条件煤层储气条件对于煤层瓦斯赋存及含量具有重要作用。
这些储气条件主要包括煤层的埋藏深度、煤层和围岩的透气性、煤层倾角、煤层露头以及煤的煤化作用程度等。
（1）煤层埋深是决定煤层瓦斯含量最主要的因素，对同一煤田或煤层在瓦斯风化带以下，瓦斯含量随埋深增大而增大；（2）煤层露头对瓦斯含量有一定影响，煤层有露头瓦斯易于释放，无露头煤层瓦斯易于保存；（3）在其他条件大致相同情况下，在同一开采深度上，煤层倾角越小，煤层所含瓦斯越多；（4）其他条件大致相同情况下，煤的变质程度越高，煤层瓦斯含量越大；（5）围岩致密完整不透气时，煤层瓦斯易于保存，围岩透气性高时，煤层瓦斯含量小；（6）水文地质条件。
地下水活跃区域，煤层瓦斯含量少。
2)区域地质构造地质构造是影响煤层瓦斯赋存及含量的重要条件之一。
封闭型（断层）地质构造有利于封存瓦斯．开放型（断层）地质构造有利于瓦斯排放。
褶曲构造、断层构造、构造复合与联合、构造组合和水文地质条件都有一定的影响。
3)采矿工作煤矿井下来矿工作会使煤层所受应力重新分布，造成次生透气性结构；在卸压区内透气性增高，在集中应力带内透气性降低。
这种情况引起煤层瓦斯赋存状态发生变化，表现为在采掘空间中瓦斯涌出量的忽大忽小。
矿井瓦斯涌出与测定
q5 = q1 + q2
q6 = q3 + q4
矿井相对瓦斯涌出量小于10m3/t， 且矿井绝对瓦斯涌出量小于40 m3/ min。
矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t 或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m 3/min。
发生 煤（岩）与瓦斯突出矿井、 鉴定有煤与瓦斯突出危险的矿 井。
注：低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯喷出的个 别区域（采区或工作面）为高瓦斯区，该区按高瓦斯矿井管理。
矿井瓦斯的来源
掘进区瓦斯 已采区瓦斯 采煤区瓦斯
煤壁瓦斯
落煤瓦斯 开采层瓦斯
煤壁瓦斯 落煤瓦斯
邻近层瓦斯
采空区瓦斯
矿井在单位时间内涌
矿
出的瓦斯体积，单位
井
是m3/min或m3/d。
瓦
斯
QCH4 = Qf×C
涌
出
量
矿井正常生产条件下平
均每采一吨煤所涌出的
瓦斯体积，单位是m3/t
qCH4 = QCH4/T
h hp m1(1.2 cosp）
开采层顶板的影响范围
hp m1(1.2 cos）
开采层底板的影响范围
hp m1(1.2 cos）
邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线
v q3=n×m0× ×q0（2 L / v －1）
V q0 = 0.026[0.0004
2 daf
+ 0.16]X0
q4= S· v ·γ·（X0 – X1）
矿 煤层瓦斯含量 是决定因素。瓦斯含量越高，矿井瓦斯涌出量就越大。
井 瓦
开采规模
开采规模越大，矿井的绝对瓦斯涌出量也就越大；但 就矿井的相对瓦斯涌出量来说，情况比较复杂。
AQ-1018煤矿瓦斯涌出量测定方法(精)
AQ 1018－2006矿井瓦斯涌出量预测方法前言本标准的附录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。
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。
矿井瓦斯涌出量预测
矿山统计法
适用条件及存在的不足
分源预测法
基本原理
分源法预测法实质是按照矿井生产过程中瓦斯涌 出源的多少、各个涌出源瓦斯涌出量的大小来预 测矿井、采区、回采面和掘进工作面等的瓦斯涌 出量。各个瓦斯源涌出瓦斯量的大小是以煤层瓦 斯含量、瓦斯涌出规律及煤层开采技术条件为基 础进行计算确定的。
分源预测法
适用条件及存在不足
速度预测法是以现场实测的瓦斯涌出初速度 V0与衰减系数α为基础；
而其它5种方法都是建立在统计数据的基础上 的，只不过回归的方法不同而已，比如矿山 统计法采用的是一元回归，瓦斯地质数学模 型法是采用的多元统计分析，灰色系统预测 法是通过微分建模型，神经网络预测法实质 也是一种非线性回归方法。
三、矿山统计法
矿井瓦斯涌出构成
回采工作面瓦斯涌出量预测
回采面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表 示，以24 h为一个预测圆班，采用下式计算
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——邻近层相对瓦斯涌出量，m3／t。
开采层相对瓦斯涌出量计算
薄及中厚煤层不分层开采时，用下式计算
一水平
二水平
三水平
四水平
五水平
已开采完
鉴定
正在生产
正在生产
待延深水平
预测 待延深水平
二、预测方法简介
发展及传统方法
数理模型方法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
采空区瓦斯涌出系数
采空区瓦斯涌出量与采面总瓦斯涌出量的比值叫采空区瓦斯涌出系数，采空区瓦斯涌出系数的大小直接反映了采面的瓦斯量大小。
以平煤集团公司一矿戊－21191工作面为例，采用下面几种方法估计采空区瓦斯涌出系数
方法一：
戊-21191工作面投产后，当工作面推进30m左右时，老顶初次垮落，工作面回风流中瓦斯急剧增大，可认为，回风流中的瓦斯浓度由老顶初次垮落前0.26％增加到0.58％以后推算，开采初期采面煤壁和落煤的瓦斯涌出量为2.3m3／min, 采空区瓦斯涌出量为2.83 m3／min，采空区瓦斯涌出量占总瓦斯涌出量的55％，煤壁和落煤占45％。
方法二：
在正常生产期间的生产班，在工作面距回风巷约20m处有整个横断面上从煤壁到支架均匀的布置测点，如图1所示，多次测定各点的瓦斯浓度，找出浓度最低的测点，并测量浓度最低点到煤壁和到采空区的距离，将数据处理后绘制成图，根据图2求出煤壁、采空区瓦斯涌出量在工作面瓦斯中所占的比例。
图1 瓦斯观测点分布图
采空区瓦斯涌出量按图2计算，则采空区瓦斯涌出系数k采空区由公式计算得出。
图2采空区瓦斯涌出量计算图
表1测得的是检修班时，采空区瓦斯涌出系数。
生产班时，增加了落煤瓦斯涌出，而采空区瓦斯涌出也有所增加，但是，落煤增加的比例要比采空区增加的比例大。
测定时间浓度最低点距煤壁的距离（m）浓度最低点距采空区的距离（m）采空区占总瓦斯涌出量的比例（%）
检修班1．55 2．15 59
因此，生产班时采空区瓦斯涌出系数要比检修班时小。
方法三：
平煤（集团）公司一矿戊-21191辅助回风巷利用风机进行抽放，抽出的瓦斯除一小部分为回风巷漏风外，绝大部分为采空区瓦斯，进行抽放后，上隅角仍然涌出一部分采空区瓦斯，理论上采空区瓦斯应是抽放的瓦斯加上上隅角涌出的瓦斯，但是由于抽放，使采空区的涌出强度增加，比不抽放要多涌出一部分瓦斯，这两部分如果大致相抵消，在研究过程中粗略地把抽放量作为采空区的瓦斯涌出量，考察其所占的比例。
测量方法：风机抽放期间派专门人员连续观察风机抽放量、抽放浓度、回风流风量、瓦斯浓度，各测点布置如图3所示。
图3平煤（集团）公司一矿戊-21191采面瓦斯涌出量、抽放量测定时测点布置示意图
整个从开采到推进500m的抽放期间，采面瓦斯涌出总量、抽放量及放排瓦斯量变化如图4所示。
采面瓦斯涌出量抽放瓦斯量风排瓦斯量
由图中可看出，瓦斯抽放量4~6m3/min,占总瓦斯涌出量的45%~50%，可近似认为采空区瓦斯涌出量所占的比例，既采空区瓦斯涌出系数为0.45~0.5。
方法四：
采面煤壁和落煤瓦斯相对涌出量为qb+L=wo-wc,根据总涌出量减去煤壁和落煤涌出后，所得的瓦斯涌出量。
如一矿戊—21191采面产量为2000~3000t时，采面总瓦斯涌出量为9~10m3/min左右，煤壁和落煤相对涌出量为5.3-2.5=2.8m3/min，约占总涌出量的49%左右。