煤礦采空區(qū)瓦斯涌出的來源

煤礦采空區(qū)瓦斯涌出的來源

0采空區(qū)瓦斯溢出量治理在采礦和沉淀處理中，對采空區(qū)磚瓦的處理尤為重要。首先，我們需要知道采空區(qū)瓷磚的數(shù)量。采空區(qū)由于無法進(jìn)入,瓦斯涌出又十分復(fù)雜,無法直接測量其瓦斯涌出量,只能采用間接法。有四種方法可以粗略的預(yù)測、推算采空區(qū)的瓦斯涌出量。1采出煤瓦斯產(chǎn)出根據(jù)工作面來源分類方法,工作面瓦斯涌出來源分為煤壁、落煤、采空區(qū)瓦斯涌出(包括鄰近層瓦斯涌出),而分源預(yù)測法將工作面瓦斯來源分為本層及鄰近層瓦斯涌出,兩種不同分源方法時(shí),工作面瓦斯涌出量分別計(jì)算如下:qCM=qK+qL(1)qCM=qKQ+qMB+qLM(2)qKQ=qK+qL-qMB-qLM或qKQ=qCM-qMB-qLM(3)對于開采層而言,采出煤瓦斯涌出可近似用下式估算,即qMB+qLM=(A0-WC)(4)式中W0——煤層原始瓦斯含量,m3/t;WC——運(yùn)出工作面后煤殘存瓦斯含量。則:qKQ=qK+qL-(W0-WC)對于一次采全高(包括煤層不分層開采,且開采厚度小于煤層厚度)的工作面,當(dāng)考慮開采層掘進(jìn)巷道預(yù)排影響、圍巖瓦斯涌出等因素時(shí),根據(jù)分源預(yù)測法,其開采層瓦斯涌出量可用下式計(jì)算:qK=K1?K2?K3?mM(W0?WC)(5)qΚ=Κ1?Κ2?Κ3?mΜ(W0-WC)(5)厚煤層分層開采時(shí),開采層瓦斯涌出量計(jì)算公式如下:qK=K1·K2·K3·Kf(W0-WC)(6)式中Kf——取決于煤層分層數(shù)量和順序的分層瓦斯涌出系數(shù);其它符號意義同前。計(jì)算鄰近層瓦斯涌出量時(shí),n個(gè)鄰近層總的相對瓦斯涌出量為qL=∑i=1nWoimiMηi(7)qL=∑i=1nWoimiΜηi(7)則采空區(qū)瓦斯相對涌出量為qKQ=qK+qL-(W0-WC)即qKQ=K1?K2?K3?mM(W0?WC)+∑i=1nWoimiMηi?(W0?WC)(8)qΚQ=Κ1?Κ2?Κ3?mΜ(W0-WC)+∑i=1nWoimiΜηi-(W0-WC)(8)2采空區(qū)瓦斯回收Q3=Q4+(Q2-Q1)(9)采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面總瓦斯涌出量的比例為R=Q3Q4+Q2×100％(10)R=Q3Q4+Q2×100％(10)3工作面瓦斯實(shí)際產(chǎn)出量的測定在工作面正常生產(chǎn)期間的非生產(chǎn)班,在工作面回風(fēng)側(cè)煤壁到支架間均勻地布置測點(diǎn),多次測定各測點(diǎn)的瓦斯體積分?jǐn)?shù),找出體積分?jǐn)?shù)最低的測點(diǎn),并測量體積分?jǐn)?shù)最低點(diǎn)到煤壁和到采空區(qū)的距離。將數(shù)據(jù)處理后繪制成圖,用作圖法來求采空區(qū)瓦斯涌出量。以潞安局常村礦S1-6綜采工作面為例。選擇檢修班時(shí)間,在S1-6綜采工作面回風(fēng)側(cè)(96架、121架、141架處,支架合計(jì)145架)由煤壁到采空區(qū)等距離布置測點(diǎn)(見圖1),多次測定風(fēng)流中的瓦斯體積分?jǐn)?shù)(見表1),將數(shù)據(jù)處理后繪制成圖2,根據(jù)圖2,求出煤壁、采空區(qū)涌出瓦斯在工作面風(fēng)流瓦斯中所占的比例。由圖中可以得出,不考慮抽放時(shí)采空區(qū)向采面涌出瓦斯所占比例為:k1=l2l1+l2=2.47=34.3%k1=l2l1+l2=2.47=34.3%煤壁涌出瓦斯所占比例為:k2=l1l1+l2=4.67=65.7%k2=l1l1+l2=4.67=65.7%S1-6工作面回風(fēng)巷在檢修班平均絕對瓦斯涌出量(風(fēng)排)為7.08m3/min,尾巷排放的瓦斯3.5m3/min,此時(shí)采空區(qū)向采面涌出瓦斯為2.43m3/min,煤壁平均涌出瓦斯為4.65m3/min,由于全部采空區(qū)瓦斯涌出量還包括尾巷排放的瓦斯3.5m3/min左右,應(yīng)為5.93m3/min,因此檢修班時(shí),采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面總瓦斯涌出量的56%。生產(chǎn)班采面平均絕對瓦斯涌出量又增加了落煤的涌出量3.11m3/min(假設(shè)生產(chǎn)時(shí)采空區(qū)瓦斯涌出量不變)。此時(shí),工作面瓦斯總涌出量為13.69m3/min。此時(shí),采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出的43%(假設(shè)生產(chǎn)時(shí)采空區(qū)瓦斯涌出量不變)。4采空區(qū)瓦斯溢出量的確定進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放的工作面,如果抽放量較大時(shí),抽出的瓦斯絕大部分為采空區(qū)內(nèi)涌出的瓦斯。進(jìn)行抽放后,上隅角仍然涌出一部分采空區(qū)瓦斯,理論上采空區(qū)瓦斯應(yīng)為抽放的瓦斯加上上隅角涌出的一部分瓦斯。但是由于抽放,使采空區(qū)的涌出強(qiáng)度增加,比不抽放要多涌出一部分瓦斯,這兩部分瓦斯如果大致相抵消,可以粗略地把抽放量作為采空區(qū)的瓦斯涌出量,考察其所占的比例。R=Q1Q×100％(11)R=Q1Q×100％(11)5采空區(qū)瓦斯治理的指導(dǎo)作用以上介紹了四種采