礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法

礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（AQ1018—2006）2006年2月27日國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用分源預(yù)測(cè)法與礦山統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建礦井、生產(chǎn)礦井新水平延深、新采區(qū)以及采掘工作面（放頂煤工作面除外）的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。MT/T77煤層氣測(cè)定方法（解吸法）《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》術(shù)語(yǔ)及定義礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)predictionofminegasemissionrate計(jì)算出礦井在一定生產(chǎn)時(shí)期、生產(chǎn)方式和配產(chǎn)條件下的瓦斯涌出量，并繪制反映瓦斯涌出規(guī)律的涌出量等值線圖。礦井瓦斯涌出量minegasemissionrate從煤層和巖層以及采落的煤（巖）體涌入礦井中的氣體總量，礦井進(jìn)行瓦斯抽放時(shí)應(yīng)包括抽放瓦斯量。絕對(duì)瓦斯涌出量absolutegasemissionrate單位時(shí)間內(nèi)從煤層和巖層以及采落的煤（巖）體所涌出的瓦斯量，單位采用m3/min。相對(duì)瓦斯涌出量relativegasemissionrate平均每產(chǎn)1噸煤所涌出的瓦斯量，單位為m3/t。礦山統(tǒng)計(jì)法statisticalpredictedmethodofminegas根據(jù)對(duì)本礦井或鄰近礦井實(shí)際瓦斯涌出資料的統(tǒng)計(jì)分析得出的礦井瓦斯涌出量隨開(kāi)采深度變化的規(guī)律，預(yù)測(cè)新井或新水平瓦斯涌出量的方法。分源預(yù)測(cè)法predictedmethodbydifferentgassource根據(jù)時(shí)間和地點(diǎn)的不同，分成數(shù)個(gè)向礦井涌出的瓦斯源，在分別對(duì)這些瓦斯涌出源進(jìn)行預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上得出礦井瓦斯涌出量的方法。一般要求新建礦井或生產(chǎn)礦井新水平，都必須進(jìn)行瓦斯涌出量預(yù)測(cè)，以確定新礦井、新水平、新采區(qū)投產(chǎn)后瓦斯涌出量大小，作為礦井和采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)、瓦斯抽放及瓦斯管理的依據(jù)。礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)采用分源預(yù)測(cè)法或礦山統(tǒng)計(jì)法。礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)應(yīng)包括以下資料：a）礦井采掘設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：1）開(kāi)拓、開(kāi)采系統(tǒng)圖、采掘接替計(jì)劃；2）采煤方法、通風(fēng)方式；3）掘進(jìn)巷道參數(shù)、煤巷平均掘進(jìn)速度；4）礦井、采區(qū)、回采工作面及掘進(jìn)工作面產(chǎn)量。b）礦井地質(zhì)報(bào)告：1）地層剖面圖、柱狀圖等；2）各煤層和煤夾層的厚度、煤層間距離及頂、底板巖性。c）煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果、風(fēng)化帶深度及瓦斯含量等值線圖；d）鄰近礦井和本礦井已采水平、采區(qū)（盤(pán)區(qū)）以及采掘工作面瓦斯涌出測(cè)定結(jié)果；e）煤的工業(yè)分析指標(biāo)（灰分、水分、揮發(fā)分和密度）以及煤質(zhì)牌號(hào)。新建礦井或生產(chǎn)礦井新水平瓦斯涌出量預(yù)測(cè)由具有國(guó)家規(guī)定資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)單位共同完成，預(yù)測(cè)結(jié)果經(jīng)專家審定后以報(bào)告形式提供給生產(chǎn)單位和有關(guān)部門(mén)。礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法分源預(yù)測(cè)法礦井瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)系礦井瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)系如圖1所示。獷井兀斯涌出圖1礦井瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)系關(guān)系圖回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用相對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，以24h為一個(gè)預(yù)測(cè)圓班，采用式⑴計(jì)算。4采=”2⑴式中q采一一回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；七，開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q2——鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/to開(kāi)采層和鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量計(jì)算方法見(jiàn)附錄A。掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用絕對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，采用式⑵計(jì)算。qa=q3+ci4⑵式中q掘一一掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；q3一上掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；q4——掘進(jìn)工作面落煤絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/mino掘進(jìn)工作面巷道煤壁和落煤瓦斯涌出量計(jì)算方法見(jiàn)附錄Bo生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量采用式⑶計(jì)算。⑶式中q區(qū)一一生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；K’-—-生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，如無(wú)實(shí)測(cè)值可參照附錄D選取;q采i——第i個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；Ai———第i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t；q掘i——第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；Ao——生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t。礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量采用式⑷計(jì)算。J1區(qū)4)2=1g井=—式中q井一一礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q區(qū)第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；A：——第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；K〃一一已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，如無(wú)實(shí)測(cè)值可參照附錄D選取。瓦斯不均衡性涌出考慮各區(qū)域瓦斯涌出的不均衡性，利用分源預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)的各區(qū)域的瓦斯涌出量需乘以瓦斯涌出不均衡系數(shù)Kn,如無(wú)實(shí)測(cè)值可參照附錄D選取。礦山統(tǒng)計(jì)法采用礦山統(tǒng)計(jì)法必須具備所要預(yù)測(cè)的礦井或采區(qū)煤層開(kāi)采順序、采煤方法、頂板管理、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存、煤質(zhì)等與生產(chǎn)礦井或生產(chǎn)區(qū)域相同或類似的條件。礦山統(tǒng)計(jì)法預(yù)測(cè)瓦斯涌出量外推范圍沿垂深不超過(guò)200m,沿煤層傾斜方向不超過(guò)600mo礦井相對(duì)瓦斯涌出量與開(kāi)采深度的關(guān)系由式(5)表示。(5)式中q——礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；H開(kāi)米深度，m；Ho——瓦斯風(fēng)化帶深度，m；a——相對(duì)瓦斯涌出量隨開(kāi)采深度的變化梯度，m/(m3-t-l)oa)a值確定。1)當(dāng)有瓦斯風(fēng)化帶以下兩個(gè)水平的實(shí)際相對(duì)瓦斯涌出量資料時(shí)，a值由式(6)確定。6)式中H2——瓦斯帶內(nèi)2水平的開(kāi)采深度，m；H1——瓦斯帶內(nèi)1水平的開(kāi)采深度，m；q2——在H2深度開(kāi)采時(shí)的相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q1——在H1深度開(kāi)采時(shí)的相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t。2)當(dāng)有瓦斯風(fēng)化帶以下多個(gè)水平的實(shí)際相對(duì)瓦斯涌出量資料時(shí)，a的加權(quán)平均值由式⑺確定。71!=11=Ii=La=*7）⑺式中Hi——第i個(gè)水平的開(kāi)采深度，m；qi——第i個(gè)水平的相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；n——統(tǒng)計(jì)的開(kāi)采水平個(gè)數(shù)。b）H0的確定。1）H0可由式（8）確定。H0=H1-a（q/2）（8）式中符號(hào)同前。2）根據(jù)實(shí)測(cè)煤層瓦斯基本參數(shù)確定，瓦斯風(fēng)化帶的下部邊界可參照下列條件確定：甲烷及重?zé)N的濃度之和占?xì)怏w組分的80%（按體積）；瓦斯壓力P=0.1?0.15MPa；相對(duì)瓦斯涌出量qCH4=2?3m3/t；煤層的瓦斯含量：W=1.0?1.5m3/t.r（長(zhǎng)焰煤）?W=1.5?2.0m3/t.r（氣煤）W=2.0?2.5m3/t