瓦斯涌出量的預測

山西工程職業(yè)學院主講教師：范紅偉

《煤礦安全技術(shù)》瓦斯涌出量的預測安全技術(shù)與管理專業(yè)教學資源庫瓦斯涌出量的預測礦井瓦斯涌出量預測就是計算在一定生產(chǎn)時期，不同生產(chǎn)方式和生產(chǎn)條件下整個礦井的瓦斯涌出量，并繪制反映瓦斯涌出規(guī)律的涌出量等值線圖。礦井瓦斯涌出量表示從礦井所有煤層、巖層以及采落煤(包括釆空區(qū))的瓦斯涌出量。《礦井瓦斯涌出量預測方法》(AQ1018-2006)規(guī)定可釆用礦山統(tǒng)計法與分源預測法進行礦井瓦斯涌出量預測。（一）礦山統(tǒng)計法礦山統(tǒng)計預測法的實質(zhì)是：根據(jù)生產(chǎn)礦井積累的實測瓦斯資料，經(jīng)過統(tǒng)計分析，得出礦井瓦斯涌出量隨開采深度變化的規(guī)律，以此用來推算新水平、新區(qū)或鄰近新礦井的瓦斯涌出量。1、使用該方法應具備的條件

預測瓦斯涌出量的新水平、新區(qū)或鄰近新礦井的礦山技術(shù)條件和地質(zhì)條件，如煤層賦存條件、煤質(zhì)、煤層開采順序、采煤方法、頂板管理、煤系地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等，預測區(qū)域應與已生產(chǎn)區(qū)域相似。(1)瓦斯涌出量的預測預測瓦斯涌出量的外推范圍，一般沿垂深不超過100ｍ～200ｍ，沿煤層傾斜方向不超過600ｍ，沿走向方向應是中間無大的地質(zhì)構(gòu)造的相鄰區(qū)。(2)

在瓦斯帶內(nèi)，最少應具有兩個已采水平的瓦斯資料；或在瓦斯帶內(nèi)有一個已采水平的瓦斯資料，但已知瓦斯風化帶的深度，在該深度處的相對瓦斯涌出量取2ｍ3/t。(3)由于它是以相對瓦斯涌出量作為依據(jù)的，所以在統(tǒng)計預測中必須采用產(chǎn)量較穩(wěn)定時的礦井瓦斯涌出量測定資料。(4)瓦斯涌出量的預測

根據(jù)礦井通風瓦斯報表、瓦斯等級鑒定和其他瓦斯涌出量測定資料，一般按月計算礦井平均相對瓦斯涌出量q，計算公式為:式中q——礦井月平均相對瓦斯涌出量，ｍ3/t；Qi——該月內(nèi)每次測得的回風量，m3/min；φi——風流中瓦斯?jié)舛龋?；n——該月內(nèi)測定的次數(shù)；A——該月內(nèi)的平均日產(chǎn)煤量，t。１）已采區(qū)域瓦斯測定資料的統(tǒng)計分析2、礦山統(tǒng)計預測法的工作步驟及計算方法瓦斯涌出量的預測如果該月只在一個水平內(nèi)開采，則q就是該開采深度（H）處的相對瓦斯涌出量。如果是多水平開采，則必須求出該月的加權(quán)平均開采深度（HC），則q就是該加權(quán)平均深度（HC）處的相對瓦斯涌出量。２）加權(quán)平均開采深度HC的計算式中:HC——開采深度，mHi、Ai——該月第i個采區(qū)的開采深度與產(chǎn)量;n——該月開采的采區(qū)數(shù)。瓦斯涌出量的預測３）推算深部水平的瓦斯涌出量在現(xiàn)代開采深度范圍的瓦斯帶內(nèi)，如果地質(zhì)、采礦條件變化不大，相對瓦斯涌出量與深度的關(guān)系大多近似為直線（在瓦斯風化帶內(nèi)，變化緩慢且無規(guī)律）。因此，這一方法的兩個重要參數(shù)是瓦斯風化帶下界深度和相對瓦斯涌出量與深度的比值（預測直線的斜率）。深度與相對瓦斯涌出量的比值，稱為瓦斯涌出量梯度（a），數(shù)值上為預測直線斜率的倒數(shù)，其單位為m/(m3/t)。a的物理意義是：相對瓦斯涌出量每增加1m3/t時，開采深度增加的平均值?？砂聪率接嬎闱蟮茫和咚褂砍隽康念A測式中

q1、q2

——采深H1、H2處的相對瓦斯涌出量，m3/t；H1、H2——采深，m；

H0——瓦斯風化帶深度，ｍ；

q0——瓦斯風化帶的瓦斯涌出量（通常取q0=2m3/t），m3/t；

ｎ——指數(shù)，在目前開采深度下，當外推深度較小時，一般?。?1?；蛞阎咚褂砍隽刻荻群屯咚癸L化帶下界深度時，就可用下式預測某采深的相對瓦斯涌出量。即式中q——預測采深H處的相對瓦斯涌出量，m3/t；

H0——瓦斯風化帶下界深度，m；q0——瓦斯風化帶下界的相對瓦斯涌出量（通常取q0=2m3/t），m3/t；a——瓦斯涌出量梯度，m/(m3/t)瓦斯涌出量的預測（二）分源法分源法預測礦井瓦斯涌出量亦稱瓦斯含量法預測礦井瓦斯涌出量。該預測法的實質(zhì)是按照礦井生產(chǎn)過程中瓦斯涌出源的多少、各個瓦斯源涌出瓦斯量的大小，來預計該礦井各個時期（如投產(chǎn)期、達標期、萎縮期等）的瓦斯涌出量。因此，能為礦井通風設計提供更合理的礦井瓦斯涌出量基礎(chǔ)資料，并為高、低瓦斯煤層如何合理配采，減少礦井瓦斯涌出不均衡提供科學依據(jù)。瓦斯涌出量的預測源：落煤瓦斯涌出匯：礦井瓦斯涌出生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出