【文章內容簡介】 m3/t 殘余瓦斯含量 Xk 瓦斯涌出程度系數 K3 瓦斯排放系數 K1 抽采作用系數 K2 礦井瓦斯抽采率 Kg 瓦斯儲量 Mm3 可抽瓦斯量 Mm3 M12 3 35% M13 2 M14 2 合計 ㈡ 瓦斯涌出量計算 本礦井可采煤層為 M0、 M1 M1 M14煤層，由于 M0煤層與 M12煤層的層間距為 60m，對 M12煤層的瓦斯涌出量不會造成影響，因此，只考慮 M1 M14 煤層的瓦斯涌出量會影響 M12 煤層。工作面瓦斯涌出量由本煤層、臨近層和圍巖三部份組成，采用瓦斯涌出量預測法計 13 算瓦斯涌出量。 有鄰近層時回采瓦斯涌出量計算 qf=qb+qn 式中： qf— 開采層 瓦斯涌出量， m3/t； qb— 開采層本層瓦斯涌出量， m3/t； qn— 鄰近層瓦斯涌出量， m3/t。 ⑴ 開采層本層瓦斯涌出量 hszdw WmmKKKK ?????? 0bq 式中： Kw— 圍巖瓦斯涌出系數，全部陷落法管理頂板取 ； Kd— 丟煤損失系數， Kd=100/（ 100－ C）， C為損失率， %，計算得 Kd =； Kz— 掘進回采巷道瓦斯預排系數， Kz=（ L－ 2h） /L， L 為工作面長度 102m， h 為掘進預排寬度，本礦井為無煙煤，取 10m，計算得 Kz=； Ks— 瓦斯涌出程度系數 ，取 ； m— 開采層厚度， m； m0— 開采分層厚度， m； Wh— 本煤層瓦斯含量，根據上述瓦斯含量預測值， M12 煤層+1400m 的瓦斯含量為 ； 根據以上數據，代入公式可得開采 M12 煤層 +1400m 標高時，本層瓦斯涌出量為： 14 tmWmmKKKK hszdw/q30b????????????? ⑵ 鄰近層瓦斯涌出量 isii WKbmm ???? ? 0nq 式中： mi— 鄰近煤層厚度， m； bi— 鄰近煤層瓦斯涌出程度系數，其計算公式： bi=LW LWW i icii ?? )( Wi— 第 i 鄰近層 瓦斯含量， m3/t； Wci— i 鄰近層殘余瓦斯量， m3/t； Li— i 鄰近層的瓦斯排放帶寬度， m，其計算公式： Li= LtgHi ??2； Hi— 第 i 煤層與開采層的間距， m； ? — 卸壓角，（176。）； L— 回采工作面長度， 102m； 根據以上數據，代入公式可得鄰近層 M1 M14 煤層的瓦斯涌出量為： 141401413130130nq WKbmmWKbmmWKbmm ssisii ???????????? ? 代入以上數據可得 qn=。 則回采面瓦斯涌出量為： qf=qb+qn=+=。 掘進面瓦斯涌出量計算 掘進工作面瓦斯涌出 qj 來源包括兩部份：一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤塊涌出瓦斯。其涌出量計算公式如下： qj= qm + qL 式中： qj— 掘進工作面瓦斯涌出量， m3/t； qm— 掘進煤壁瓦斯涌出量， m3/t，其計算公式如下： qm=n179。 m 15 179。 V179。 qv179。（ 1/L2 0 ?V ），代入數據得 qm=； qL— 落煤瓦斯涌出量， m3/min，其計算公式如下： qL=s179。 V179。γ（ Wh－ WC)， 代入數據得 qL=； n— 暴露煤面?zhèn)€數，單巷掘進時 n=2； m— 煤層厚度， m； V— 巷道平均掘進速度， ； qv— 煤壁瓦斯涌出初速度， m3/（ m2178。 min），參照如下公式：qv=〔 179。（ Vr） 2+〕178。 Wh Vr— 煤的揮發(fā)份， %； Wh— 煤層瓦斯含量， m3/t； L0— 巷道瓦斯涌出量達到最大穩(wěn)定值時的巷道長度，根據經驗取 100m； s— 掘進端頭見煤面積， ； γ — 原煤容重， ； WC— 煤層殘存瓦斯含量， M12 煤層揮發(fā)分 %，查表取6m3/t； 根據以上經驗數據代入公式可得： qj=qm+qL=+=。 采空區(qū)瓦斯涌出量計算 qk=K（ qc+qj） 式中 ： qk— 采空區(qū)瓦斯涌出量， m3/t； K— 采空區(qū)瓦斯涌出系數，一般為 ～ ； qc— 采出煤的瓦斯涌出量， m3/t； qj— 掘進煤的瓦斯涌出量， m3/t。 16 代入數據可得 qk=。 礦井瓦斯涌出量計算 q 礦 =qf+qj+qk=++=則礦井絕對瓦斯涌出 量按日產量 455t/d計算 q 掘 =q 相 T/1440=179。 455/1440=式中： q 掘 —— 絕對瓦斯涌出量， m3/min； q 相 —— 礦井相對瓦斯涌出量， m3/t； T—— 礦井最大日產量， t/d； 經上述計算得 q 絕 =。 根據上述計算結果，礦井相對瓦斯涌出量預測值（含回采面瓦斯涌出量、掘進面瓦斯涌出量、采空區(qū)瓦斯涌出量）為 ，絕對瓦斯涌出量為 。 其中本煤層瓦斯涌出量占 80%，鄰近層瓦斯涌出量占 20%。 ㈢ 抽放瓦斯的必要性和可能 性 抽放瓦斯的必要性 ⑴ 相關規(guī)定要求 根據《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條規(guī)定：有下列情況的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時瓦斯抽放系統(tǒng)： ① 一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個掘進工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，用通風方法解決瓦斯有問題不合理的。 ② 礦井絕對瓦斯涌出量達到以下條件的： A、 大于或等于 40m3/min； B、 年產量 ～ ，大于 30m3/min； C、 年產量 ～ ，大于 25m3/min； 17 D、 年產量 ～ 井，大于 20m3/min； E、 年產量小于或等于 的礦井，大于 15m3/min。 ③ 開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。 根據貴州省安全生產監(jiān)督管理局、貴州煤礦安全監(jiān)督局、貴州省煤炭管理局文件（黔安監(jiān)管辦字〔 2020〕 345號）關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見， ++煤礦按照煤與瓦斯突出礦井設計，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)。 ⑵ 瓦斯涌出治理需要 絕對瓦斯涌出量與礦井生產產量有關系， ++煤礦設計生產能力150kt/a，全礦布置一個回采工作面、兩個煤巷掘進工作面，礦井絕對瓦斯涌出量可達到 。根據礦井通風能力計算，工作面風流能夠稀釋一部分瓦斯涌出量，剩余的瓦斯涌出量必須由瓦斯抽放系統(tǒng)進行抽放排除。 ⑶ 綜合利用需要 瓦斯是一種優(yōu)質、潔凈的能源，將抽出的瓦斯加以利用，可以變廢為寶，改善能源結構，保護礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經濟效益和社會效益。根據前面的計算，礦井的瓦斯儲量為 ，可抽瓦斯量約為 ，礦井瓦斯資源比較豐富。因此，從煤層氣資源開發(fā)利用和環(huán)保的角度看，建立瓦斯抽放系統(tǒng)進行瓦斯抽放，還具有一定的社會、經濟效益。 綜上所述，從防治煤礦瓦斯災害的需要和資源利 用的角度考慮，該礦采用地面固定瓦斯抽放系統(tǒng)進行適當的瓦斯抽放是有必要的。 抽放瓦斯的可能性 ⑴ 開采層抽放瓦斯的可能性 18 本煤層瓦斯抽放的可能性主要取決于煤層的自然透氣性，其評價指標有兩個：煤層的透氣性系數（λ）和鉆孔瓦斯流量衰減系數（α）。由于該礦煤層透氣性系數未測定，各煤層預抽瓦斯難易程度還不清楚。應用高壓水射流擴孔、深孔控制預裂爆破等方法來進一步提高煤層的透氣性系數。適當加大鉆孔密度、延長抽放時間等方式來提高和確保抽放效果，本煤層抽放瓦斯也是可行的。 ⑵ 鄰近層抽放瓦斯的可能性 ++煤礦開采的 M12煤層與上鄰近層 M0煤層間距較大，約為 60m，M12 煤層開采后，相對于 M0 煤層而言，起不到卸壓作用。而 M12 煤層的下鄰近層 M13 和 M14 煤層與其間距較小，在 8m 左右， M12 煤層開采后， M1 M14 煤層均處于充分卸壓區(qū)，為鄰近層抽采創(chuàng)造了條件。因此，鄰近層抽放瓦斯可行。 ⑶ 煤層抽放瓦斯難易程度分類 根據《煤礦瓦斯抽放技術規(guī)范》