【文章內(nèi)容簡介】 的條件第一節(jié) 瓦斯涌出量的計算由于礦井開采后，瓦斯涌出量與礦井優(yōu)化設(shè)計時預(yù)測的瓦斯涌出量差異較大，故煤炭科學研究總院撫順分院受XX集團公司委托對XX二礦的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進行重新測定。但由于受礦井煤層揭露情況、施工地點地質(zhì)條件以及鉆機性能等影響，目前瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)還不完整，今后有條件時尚需進行補充測定。一、基礎(chǔ)參數(shù)XX二礦Ⅲ3煤層瓦斯基本參數(shù)實測及參考值如下：煤層原始瓦斯壓力 (推算值)煤層平均瓦斯含量 m3/t平均殘存瓦斯含量 m3/t煤的孔隙體積 m3/t煤對瓦斯吸附常數(shù) a=,b=煤層透氣性系數(shù) =?d；瓦斯含量梯度 m3/t?m鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) d1百米鉆孔極限自然瓦斯流量 m3百米鉆孔初始瓦斯流量 m3/min二、瓦斯涌出量計算XX集團XX二礦的瓦斯涌出來源主要分為兩個部分：在開采Ⅲ3煤層時，一部分瓦斯來源于其上、下鄰近層，一部分來源于開采層本身；在開采Ⅴ2煤層時，一部分瓦斯來源于上、下鄰近層，一部分來源于其本層的瓦斯。根據(jù)《XX集團XX二礦優(yōu)化初步設(shè)計》，一水平Ⅲ3煤層的服務(wù)年限為36年，因此本設(shè)計中的瓦斯涌出量計算只考慮了一水平Ⅲ3煤層開采時的本煤層、鄰近層和圍巖瓦斯涌出，二水平瓦斯涌出量將在礦井開采后期擴大抽放中進行計算。1．回采工作面瓦斯涌出量計算薄煤層及中厚煤層不分層開采時，回采工作面的瓦斯涌出量包括開采層（含圍巖）和鄰近層瓦斯涌出的計算公式為： 式中：q1—回采工作面瓦斯涌出量，m3/t； k1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取k1=； k2—工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，其值為工作面回采率的倒數(shù)，取回采率為90%； k3—準備巷道預(yù)排瓦斯對工作面煤體瓦斯涌出影響系數(shù)；利用長壁后退式回采時，系數(shù)k3按下式確定： L—回采工作面長度，m, L=125m； h—巷道瓦斯預(yù)排等值寬度，m。h=15m； m0—開采煤層厚度，m； m—煤層開采厚度，m； X0—開采煤層原始瓦斯含量，m3/t； X1—開采煤層煤的殘存瓦斯含量，m3/t； mi—第i鄰近層煤厚，m； X0i—第i鄰近層原始瓦斯含量，m3/t； Xci—第i鄰近層殘存瓦斯含量，m3/t；ki—第i鄰近層的瓦斯排放率，ki與鄰近層至開采層的間距有關(guān)；可按下式確定： hi─第i鄰近層至開采層垂直距離，m； hp─受開采層采動影響頂?shù)装鍘r層形成貫穿裂隙、鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍，m；按下式計算： ky─取決于頂板管理方式的系數(shù)，全部冒落法ky＝60； α─煤層傾角，176。，計算頂板的影響范圍時取“+”,計算底板的影響范圍時取“－”。XX集團XX二礦各采區(qū)工作面的瓦斯涌出量計算結(jié)果見表31。XX煤礦采煤工作面瓦斯涌出量預(yù)測值 表31 掘進巷道瓦斯涌出量包括掘進巷道煤壁瓦斯涌出量和掘進落煤的瓦斯涌出量，計算公式如下：式中：q2 —掘進巷道瓦斯涌出量，m3/min；n —煤壁暴露面?zhèn)€數(shù)， n＝2；m0 —掘進工作面的煤層厚度，m；v —巷道平均掘進速度，m/min；l —巷道長度，m；q0 —煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2?min； Vdaf —煤的揮發(fā)份含量，%；S —掘進巷道斷面積，m2；S＝；γ —煤的密度，t/m3,γ＝ t/m3； X0—開采煤層原始瓦斯含量，m3/t； X1—開采煤層煤的殘存瓦斯含量，m3/t；XX集團XX二礦掘進工作面瓦斯涌出量計算結(jié)果見表32。XX煤礦掘進工作面瓦斯涌出量預(yù)測值 表32礦井的瓦斯涌出量按下式計算：式中：qk —礦井瓦斯涌出量，m3/t；K1—生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，取K1＝；K2—已采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，取K2=；q1i—第i個回采工作面的瓦斯涌出量，m3/min。 q2j—第i個掘進工作面的瓦斯涌出量，m3/min。A0 —礦井平均日產(chǎn)量，t。按上述式子計算出的XX集團XX二礦瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果見表33。XX煤礦瓦斯涌出量預(yù)測值 表33第二節(jié) 抽放瓦斯的必要性和可能性一、抽放瓦斯的必要性從安全生產(chǎn)的角度考慮，采掘工作面實行瓦斯抽放必要性的判斷標準是：采掘工作面的絕對瓦斯涌出量大于通風所允許的瓦斯涌出量，即采掘工作面設(shè)計風量小于稀釋瓦斯所需風量，亦即有下式成立時，抽放瓦斯才是必要的。 式中：Q0—采掘工作面設(shè)計風量，m3/min； q —采掘工作面瓦斯涌出量，m3/min； K —瓦斯涌出不均衡系數(shù)； C —《煤礦安全規(guī)程》允許的工作面瓦斯?jié)舛龋?。同時，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，一個采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于5 m3/min,或一個掘進工作面絕對瓦斯涌出量大于3m3/min,采用通風方法解決不合理的，必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)，開展瓦斯抽放工作。1. 回采工作面抽放瓦斯的必要性分析當回采工作面的瓦斯涌出量高于通風能力所允許的瓦斯涌出量，單靠通風稀釋無法達到設(shè)計產(chǎn)量時，即有下式成立，瓦斯抽放才是必要的。 式中：A─回采工作面設(shè)計產(chǎn)量，Mt/a； A0─回采工作面通風能力所允許的最大年產(chǎn)量，Mt/a； Q0─回采工作面的通風能力，按設(shè)計Q0=20～30m3/s； C─《煤礦安全規(guī)程》允許的工作面瓦斯?jié)舛龋?,取C＝1； K─回采工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，K=； q─回采工作面的瓦斯涌出量，m3/t。根據(jù)上式確定的XX集團XX二礦回采工作面抽放瓦斯必要性結(jié)果見表34。如果不采取抽放瓦斯措施，XX集團XX二礦回采工作面不可能達到設(shè)計的產(chǎn)量，因此回采工作面抽放瓦斯是必要的?；夭晒ぷ髅娉榉磐咚贡匾耘袆e表 表342. 掘進工作面抽放瓦斯的必要性分析在設(shè)計的掘進速度下，當掘進工作面通風能力小于稀釋瓦斯所需的風量，即下式成立時，抽放是必要的。 式中：Q0─掘進工作面設(shè)計通風能力，m3/s，一般 Q0=10～15m3/s； Q─掘進工作面瓦斯涌出量，m 3/min； K─瓦斯涌出不均衡系數(shù)，K=； C─《煤礦安全規(guī)程》允許的工作面瓦斯?jié)舛龋?,取C＝1；經(jīng)過計算，XX集團XX二礦的掘進工作面在600m3/min的通風能力下，目前無需采取抽放瓦斯措施也勉強可以達到300m/mon的掘進速度。但如果想進一步提高掘進速度以及隨著向礦井深部的延伸，瓦斯涌出量必然增大（如前所述一些掘進面已經(jīng)大于3m3/m