矿井瓦斯涌出量预测方法介绍

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1、矿井瓦斯涌出量预测方法介绍瓦斯涌出量的预测是根据某些已知相关数据，按照一定的方法和规律，预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作。其任务是确定新矿井、新水平、新采区、新工作面投产前瓦斯涌出量的大小；为矿井、采区和工作面通风提供瓦斯涌出基础数据；为矿井通风设计、瓦斯抽放和瓦斯管理提供必要的基础参数。决定矿井风量的主要因素往往是瓦斯涌出量，所以预测结果的正确与否，能够影响矿井开采的经济技术指标，甚至影响矿井正常生产。大型高瓦斯矿井，如果预测瓦斯涌出量偏低，投产不久就需要进行通风改造，或者被迫降低产量

2、。而预测瓦斯涌出量偏高，势必增大投资和通风设备的运行费用，造成不必要的浪费。矿井瓦斯涌出量预测方法可概括为两大类：一类是矿山统计预测法，另一类是根据煤层瓦斯含量进行预测的分源预测法。1．矿山统计预测法矿山统计预测法的实质是根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出量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，来推算新井或延深水平的瓦斯涌出量。这方法适用于生产矿井的延深水平，生产矿井开采水平的新区，与生产矿井邻近的新矿井。在应用中，必须保证预测区的煤层开采顺序、采煤方法、顶板管理等开采技术条件

3、和地质构造、煤层赋存条件、煤质等地质条件与生产区相同或类似。应用统计预测法时的外推范围一般沿垂深不超过100～200m，沿煤层倾斜方向不超过600m。⑴基本计算式矿井开采实践表明，在一定深度范围内，矿井相对瓦斯涌出量与开采深度呈如下线性关系：（1－32）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；a——开采深度与相对瓦斯涌出量的比例常数，t/m2。瓦斯风化带即为相对瓦斯涌出量为2m3/t时的开采深度。开采深度与相对瓦斯涌出量的比例常数a是指在瓦斯

4、风化带以下、相对瓦斯涌出量每增加1m3/t时的开采下延深度。H0和a值根据统计资料确定，为此，至少要有瓦斯风化带以下两个水平的实际相对瓦斯涌出量资料，有了这些资料后，可按下式计算a值：（1－33）式中：H1、H2——分别为瓦斯带内1和2水平的开采垂深，m；　q1、q2——分别为在H1和H2深度开采时的相对瓦斯涌出量，m3/t。a值确定后，瓦斯风化带深度可由下式求得：H0＝H1－a（q1－2）（1－34）瓦斯风化带深度也可以根据地勘阶段实测的煤层瓦斯成份来确定。a值的大小取决于煤层倾角、煤层和围岩

5、的透气性等因素。当有较多水平的相对瓦斯涌出量资料时，可用图解法或最小二乘法按下式确定平均的a值：（1－35）式中：Hi、qi——第I个水平的开采深度和相对瓦斯涌出量，m、m3/t；　　　n——统计的开采水平个数。对于某些矿井相对瓦斯涌出量与开采深度之间并不呈线性关系，即a值不是常数，此时，应首先根据实际资料确定a值随开采深度的变化规律，然后才能进行深部区域瓦斯预测。⑵生产水平矿井瓦斯涌出量和平均开采深度的确定应用矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量，必需首先统计至少两个开采水平的瓦斯涌出量资料。在统计确

6、定某一水平矿井瓦斯涌出量时，通风瓦斯旬报、矿井瓦斯等级鉴定以及专门进行的瓦斯涌出量测定资料均可加以利用；此外，还应掌握在统计期间的矿井开采和地质情况。对于全矿井，可以统计某一生产时期的绝对瓦斯涌出量和采煤量，并用加权平均方法求出该时期的平均开采深度和平均相对瓦斯涌出量。下面介绍利用矿井瓦斯等鉴定资料确定矿井瓦斯涌出量和平均开采深度的具体方法。根据《煤矿安全规程》的规定，矿井瓦斯等级鉴定工作是在鉴定月份的上、中、下旬各选一天，分三班或四班进行的，且每班测定三次；按矿井、煤层、一翼、水平和采区分别计

7、算日产1t煤的瓦斯涌出量，并选取相对瓦斯涌出量最大一天的数据作为确定矿井瓦斯等级的依据。在瓦斯预测工作中，与矿井瓦斯等级鉴定的要求不同，它是取3d测定结果的平均值作为确定相对瓦斯涌出量的依据。确定全矿井相对瓦斯涌出量时，可采用矿井总回风的瓦斯鉴定资料。根据鉴定月份井下各采区的煤炭产量和采深，按下式计算鉴定月份全矿井的加权平均开采深度：（1－36）式中：Hc——全矿井加权平均开采深度，m；Hi、Ai——鉴定月份第I采区的采深和产量，m、t。根据历年的矿井相对瓦斯涌出量和加权平均深度，可用图解法或计

8、算法找出相对瓦斯涌出量与采深间的关系。⑶瓦斯涌出量预测图编制根据通风瓦斯旬报，按下式计算每个采区（或工作面）日瓦斯涌出量的月平均值：（1－37）式中：G——采区或工作面日瓦斯涌出量的月平均值，m3/d；　Qi、Ci——每次测得的采区或工作面回风量和风流中瓦斯浓度，m3/min、%；　n——统计月份的测定次数。统计月份的平均日产量按下列确定：（1－38）式中：A——统计月平均日产量，t/d；　AM——月采煤量，t；　N——月工作天数。采区或工作面月平均相对瓦斯涌出量为：（1－39）应当指出，在工作