矿井瓦斯涌量预测理论.doc

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1、矿井瓦斯涌出量预测理论矿井瓦斯涌出量的研究，主要是指矿井未开采区域瓦斯涌出量的研究。这种研究的结果，将会影响矿井的配风量、主要通风机选型、矿井抽放瓦斯设备选型，矿井通风电耗及矿井吨煤生产成本。该项研究以瓦斯地质资料及生产矿井日常监测资料为基础，实现对矿井瓦斯涌出量的分析。矿井瓦斯涌出量的统计分析统计法是根据生产矿井或生产水平，对以往生产过程中积累的大量不同深度相对瓦斯涌出量与深度的数据，通过整理分析找出相互之间变化关系的统计规律，推算出相邻的新矿井或延深水平瓦斯涌出量的方法。如果预测地区的地质、采矿因素没有明显的变化，那么预测结果可以

2、满足工程的需要。矿井瓦斯涌出量的作图法分析对于缓倾斜煤层和矿井的深部，矿井的相对瓦斯涌出量与深度间的关系有可能呈现非线性规律。在此情况下，可以采用作图法，外推找出预测深度处的相对瓦斯涌出量。矿井瓦斯涌出量的回归分析回归分析法是分析和处理变量之间相关关系的一种数理统计方法。它能帮助我们确定几个特定的变量之间是否存在相关关系，找出它们之间合适的相关关系方程表达式，以及如何利用所得到的经验公式去达到预测、控制等目的。统计法矿井瓦斯涌出量与开采强度、开采深度相关。开采强度越强，破裂的煤层体积越多，吸附瓦斯变为游离瓦斯就越多，瓦斯涌出量就越大；

3、开采深度越深，煤层瓦斯含量越大，煤层瓦斯压力越大。即煤层开采深度，反映了煤层瓦斯含量与煤层瓦斯压力两项指标。综合而论，本方法认为，在煤层厚度一定的情况下，矿井瓦斯涌出量与开采强度相关，与煤层瓦斯含量相关，与瓦煤层瓦斯压力相关。瓦斯统计法，客观上反映了以上相关关系。统计法是根据生产矿井或生产水平，在以往生产过程中积累的大量不同深度相对瓦斯涌出量与深度的数据，通过整理分析找出相互之间变化关系的统计规律，推算出相邻的新矿井或延深水平瓦斯涌出量的方法。如果预测地区的地质、采矿因素没有明显的变化，那么预测结果可以满足工程的需要。首先找出矿井开采

4、深度与瓦斯涌出量的列表函数。表格如下：矿井开采深度与瓦斯涌出量：加权平均开采深度（m）相对瓦斯涌出量（m3/min·t-1）接着绘制瓦斯涌出量随深度变化的曲线图。以矿井加权平均开采深度为横坐标，相对瓦斯涌出量为纵坐标，做出瓦斯涌出量随开采深度变化的曲线图。如下图所示。将此曲线外延，即可预测出深部的瓦斯涌出量。矿井相对瓦斯涌出量随开采深度变化的关系图加权平均开采深度可按下式计算：（4）式中—加权平均开采深度，m；—统计期内，第i采煤区段的平均开采深度，m；--统计期内，第i采煤区段的产煤量，t。瓦斯涌出量梯度为（5）--瓦斯涌出量梯度，

5、m/（m3/t）或t/m2；、—甲烷带内两个已知开采深度，m；、—对应于深度、的相对瓦斯涌出量，m3/t；n—指数系数，大多数煤田在垂深1000m以内时n=1。已知瓦斯涌出量梯度和瓦斯风化带下界深度时，就可以用下式预测相对瓦斯涌出量。（6）或（7）式中：—预测深（m）处的相对瓦斯涌出量，m3/t；—瓦斯风化带下界开采深度，m；--瓦斯涌出量增深率，t·m/m3；—瓦斯风化带下界处的相对瓦斯涌出量，=2m3/t。—要预测相对瓦斯涌出量的埋藏深度，m；、瓦斯风化带下界或H1处的相对瓦斯涌出量，=2m3/t。此处，瓦斯涌出量预测是针对矿井而

6、言，涌出量是指相对量。其实，也可针对绝对瓦斯涌出量预测。也可按采煤工作面或按掘进工作面进行瓦斯涌出量的预测。统计法预测瓦斯涌出量时，必须注意以下两点：其一，此法只适用于瓦斯带以下已回采了1～2个水平的矿井，而且外推深度不得超过100～200米，煤层倾角越小和瓦斯涌出量梯度值越小，外推深度也应越小。否则，误差可能增大。其二，积累的瓦斯涌出量资料，至少要有一年以上，而且积累的资料越多，精度愈高，已采水平（或区域）的瓦斯地质情况和开采技术条件与新设计水平（或区域）愈相似，预测的可靠性也愈高。否则，应根据有关资料进行相应的修正，或按相似程度进

7、行分区预测。做图法某些缓倾斜煤层和矿井的深部，瓦斯涌出量梯度不是常数，即矿井的相对瓦斯涌出量与深度间的关系是非线性的。在此情况下，可以采用做图法，外推找出预测深度处的相对瓦斯涌出量，比较方便。如下图。为了把井田空间上的相对瓦斯涌出量变化规律直观地表达出来，以便比较可靠地预测瓦斯涌出量，最好在矿井开采层面图上，及时标出各个已采区的相对瓦斯涌出量。并把瓦斯涌出量相同的点连成曲线（如同底板等高线一样），做为外推预测的依据。如上图。这种瓦斯涌出量等值线图能够清晰地反映煤层走向和倾斜的瓦斯涌出量变化情况，对于预测不同地区的瓦斯涌出量十分方便。回

8、归分析法回归分析法是分析和处理变量之间相关关系的一种数理统计方法。它能帮助我们确定几个特定的变量之间是否存在相关关系，找出它们之间合适的相关关系方程表达式，以及如何利用所得到的经验公式去达到预测、控制等目的。矿井瓦斯涌出