【正文】 量備 注mm3/tm3/tm%m3/tA1050上鄰近層A962A890A7———開采層A660下鄰近層注：未測定過含量的煤層按鄰近煤層瓦斯含量取值。通過計算。綜上可知，礦井兩個回采工作面的瓦斯涌出量分別為：A9: +=。A7: +=A9 、 t/d，、。掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量包括掘進(jìn)時煤壁瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出：qj=qB+qL （33）式中 qj—掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，m3/t；qB—煤壁瓦斯涌出量，m3/t；qL—落煤瓦斯涌出量，m3/t。（1）、掘進(jìn)工作面煤壁瓦斯涌出量 在巷道掘進(jìn)過程中，巷道周圍煤層中的瓦斯壓力平衡狀態(tài)遭到破壞，煤體內(nèi)部到煤壁間存在著壓力梯度，瓦斯就會沿煤體裂隙及孔隙向巷道泄出。單位時間內(nèi)單位面積暴露煤壁泄出的瓦斯量（煤壁瓦斯涌出速度）隨著煤壁暴露時間的延長而降低。其計算公式為： （34）式中 qB—掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；D—巷道斷面內(nèi)煤壁暴露面的周長，對于薄及中厚煤層，D=2m0，對于厚煤層，D=2H+b，h為巷道高度，b為巷道寬度。D9=；D7=。v—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min；， m/min；L—掘進(jìn)巷道長度，綜掘L=400m，普掘L=200m；q0i—煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2min按下式計算： （35）式中 Vdaf—煤中揮發(fā)份含量，%，；X—煤層原始瓦斯含量。根據(jù)（36）式計算得: 綜掘工作面瓦斯涌出初速度為：q0綜掘7=[()2+]=minq0綜掘9=[()2+]= min普掘工作面瓦斯涌出初速度為：q0普掘9=[()2+]=min根據(jù)（35）式計算得: 綜掘工作面煤壁瓦斯涌出量為：qB綜掘7=[2(400/)1/21]=qB綜掘9=[2(400/)1/21]=普掘工作面煤壁瓦斯涌出量為：qB普掘9=[2(200/)1/21]=（2）、掘進(jìn)工作面落煤瓦斯涌出量 （36）式中 qLi—掘進(jìn)巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min；S—掘進(jìn)巷道斷面積，m2，S取5m2；v—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min， m/min；γ—煤的密度，γ7=，γ9=；X—煤層原始瓦斯含量， m3/t，；Xc—煤層殘存瓦斯含量， m3/t。根據(jù)（37）式計算得：綜掘工作面落煤瓦斯涌出量為qL綜掘7=5()=qL綜掘9=5()=普掘工作面落煤瓦斯涌出量為qL普掘9=5()= 再根據(jù)（33）式計算得：綜掘工作面瓦斯涌出量為qj綜掘7=qB綜掘+qL綜掘=＋=qj綜掘9=qB綜掘+qL綜掘=＋=普掘工作面瓦斯涌出量為qj普掘9=qB普掘+qL普掘=＋ =礦井瓦斯涌出量預(yù)測 （37）式中：qkj—礦井瓦斯涌出量，m3/t；—生產(chǎn)采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，～；—已采采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，～；qhi—第i個回采區(qū)工作面的瓦斯涌出量，m3/t；qji—第i個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，m3/min；Ai—第i個回采工作面平均日產(chǎn)量，t，A9=，A7=；A0—礦井平均日產(chǎn)量，t，A0=1818t；根據(jù)礦井設(shè)計，投產(chǎn)時該礦回采工作面與煤巷掘進(jìn)面之比為3:3，故按(37)式計算得: qkj=[(2+)+1440(++)]/1818=。按礦井日產(chǎn)量1818t計算，礦井絕對瓦斯涌出量為：qkx=1818。第四章 礦井瓦斯抽放的必要性和可行性論證礦井瓦斯儲量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和。瓦斯儲量的大小標(biāo)志著瓦斯資源多少，同時亦是衡量有無開發(fā)利用價值的重要指標(biāo)，可按下式計算： Wk=Wl十W2十W3 式中：Wk—礦井瓦斯儲量，Mm3； Wl—可采煤層的瓦斯儲量，Mm3； Ali—礦井可采煤層i的地質(zhì)儲量，Mt； X1i—礦井可采煤層i的瓦斯含量，m3／t； W2—受采動影響后能夠向開采空間排放瓦斯的各不可采煤層的總瓦斯儲量， （Mm3） A2i—受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲量，Mt； X2i—受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量，m3／t； W3—受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量，Mm3，實測或按下式計算： W3＝K(W1十W2) K—圍巖瓦斯儲量系數(shù)，取K＝。礦井可開發(fā)瓦斯量（或稱可抽放量）是指在既定的開采技術(shù)條件下，按照目前的抽放技術(shù)水平所能抽出的最大瓦斯量。它反映著礦井瓦斯資源的開發(fā)程度，與其抽放工藝技術(shù)和抽放能力密切相關(guān)，一般采用下式計算：Wkc=ηkWk 式中：Wkc—礦井可抽瓦斯量，Mm3；ηk—礦井瓦斯抽放率，按照我國目前的技術(shù)水平，取30%；Wk—礦井瓦斯儲量 Mm3；按上式計算得出煤層的瓦斯儲量及可抽量，計算結(jié)果見表41所示表41 梅斯布拉克煤礦瓦斯儲量及可抽量計算結(jié)果匯總表煤層地質(zhì)儲量(Mt)平均瓦斯含量(m3/t)瓦斯儲量(Mm3)可抽量(Mm3)A9A8A7A6A5A3圍巖等合 計從表41可以看出，在礦井瓦斯抽放率為30%，瓦斯資源較為豐富。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2009年聯(lián)合頒布的《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》，凡符合下列情況之一者必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)，開展瓦斯抽采工作：高瓦斯礦井。一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，且用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的礦井。礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到下列條件時：1）大于或等于40 m3/min；2）年產(chǎn)量（～）Mt的礦井，大于30 m3/min；3）年產(chǎn)量（～）Mt的礦井，大于25m3/min；4）年產(chǎn)量（～）Mt的礦井，大于20m3/min；5），大于15m3/min。開采有煤與瓦斯突出危險煤層的礦井?，F(xiàn)從下面幾個方面分析梅斯布拉克煤礦瓦斯抽采的必要性。梅斯布拉克煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬t/a，符合建立瓦斯抽采系統(tǒng)的必要條件，必須采取瓦斯抽采措施，保證礦井安全生產(chǎn)。瓦斯抽采旨在保障礦井安全生產(chǎn)，同時也是解決瓦斯的基本手段。加強(qiáng)通風(fēng)是處理瓦斯的最有效方法，而當(dāng)瓦斯涌出量q涌大于通風(fēng)所能解決的瓦斯涌出量q排時就應(yīng)當(dāng)采取瓦斯抽采措施，其瓦斯抽采的必要性指標(biāo)通常以下式表示：q涌q排=qc/K 式中 q－工作面供風(fēng)量，m/s；c－《規(guī)程》允許風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?；k－瓦斯涌出不均衡系數(shù)，～?；夭晒ぷ髅嬖O(shè)計配風(fēng)量720m3/min，回風(fēng)順槽按1%計算可稀釋瓦斯，回采工作面通風(fēng)能解決的瓦斯量為：q排=7201% / =，已超出工作面通風(fēng)能力解決范圍，應(yīng)建立瓦斯抽采系統(tǒng)。掘進(jìn)工作面設(shè)計配風(fēng)量600m3/min，回風(fēng)順槽按1%計算可稀釋瓦斯，掘進(jìn)工作面通風(fēng)能解決的瓦斯量為：q排=6001% / =4m3/min 根據(jù)預(yù)測，暫未超出工作面通風(fēng)能力解決范圍，特別是在掘進(jìn)工作面進(jìn)入地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域內(nèi)時，掘進(jìn)工作面涌出量可能增大，應(yīng)進(jìn)行瓦斯抽采。因此，從回采工作面通風(fēng)能力來看有必要進(jìn)行瓦斯抽采。瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的能源，將抽出的瓦斯加以利用，可以變害為寶 ，改善能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。，這說明礦井的瓦斯資源比較豐富，為瓦斯開發(fā)利用提供了較為充足的條件。因此，從資源利用和環(huán)保的角度看也有必要建立瓦斯抽采系統(tǒng)，進(jìn)行大規(guī)模的瓦斯抽采，變被動抽采為主動開發(fā)。開采層瓦斯抽采的可行性是指在原始透氣性條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性。一般用煤層的透氣性系數(shù)（λ）和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（α）來判斷開采層瓦斯抽放可行性。表42 開采層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表 抽放難易程度指標(biāo)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)α(d1)煤層透氣性系數(shù)λ(m2/MPa2d)容易抽放＜＞10可以抽放～10～較難抽放＞＜根據(jù)井下實測，該礦Ad，A。因此該礦的開采煤層可以進(jìn)行瓦斯抽采。鄰近層抽采瓦斯技術(shù)是一項成熟的治理瓦斯災(zāi)害的技術(shù)，我國的陽泉、松藻、鐵法、淮南、淮北和北票等許多抽采瓦斯礦區(qū)通過幾十年的抽采瓦斯實踐得出：在中、近距離鄰近層賦存條件下，只要鉆孔參數(shù)設(shè)計、施工合理，抽采參數(shù)選擇適宜，都能取得良好的抽采瓦斯效果，工作面鄰近層的瓦斯抽采率一般可以達(dá)到40～90%。該礦井煤層間距較小，A9及A7煤層回采后，能引起頂?shù)装鍘r層變形勢必影響到鄰近層，使鄰近煤層透氣性大大增加，即使鄰近層并非全區(qū)發(fā)育可采，但受煤層開采時采動所影響，鄰近煤層的瓦斯會存儲或流動于采動形成的裂隙帶內(nèi)。通過適當(dāng)?shù)某椴煞椒?，設(shè)計出符合本礦井的抽采鉆孔參數(shù)，就能取得比較好的抽采效果，回采時采取施工鉆孔或者其他有效的措施對鄰近層瓦斯進(jìn)行抽采是可行的，還能在一定程度上解決煤層回采時鄰近層瓦斯向回采工作面涌入的問題。因此對鄰近層進(jìn)行瓦斯抽采是可行的。該礦井煤層間距較小，在開采A9及A7煤層時其下部的A8及A6煤層處在采動影響范圍內(nèi)且其瓦斯排放率較高，鄰近層抽放放不可能將該部分瓦斯完全抽采，其剩余部分瓦斯勢必涌入采空區(qū)內(nèi)。從目前資料分析，本礦井具備采空區(qū)瓦斯抽采的條件。因此，進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽采是可行的。第五章 結(jié)論及建議 結(jié)論通過資料收集整理、現(xiàn)場實測瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)及綜合分析研究，預(yù)測了礦井采掘過程中的瓦斯涌出量，對礦井瓦斯抽放可行性進(jìn)行論證。主要結(jié)論及建議如下：通過現(xiàn)場實測，在+1818m水平該礦AAA 、。根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)及部分地勘瓦斯數(shù)據(jù)，得出煤層瓦斯含量沿傾向的分布規(guī)律、煤層瓦斯含量梯度：A7煤層：X=+；A5煤層：X=+A7煤層、。由+1818m水平煤層瓦斯含量最大值及煤層瓦斯含量梯度推算得到礦井一水平（+1680m）AAAA m3/t、 m3/t、 m3/t、 m3/t。采用《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ10182006）》規(guī)定的分源預(yù)測法對梅斯布拉克煤礦礦井的瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測：。梅斯布拉克煤礦的瓦斯資源相當(dāng)豐富，這就為礦井的瓦斯開發(fā)利用提供了充足的資源條件，同時也對礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)成了威脅。從三個方面對礦井瓦斯抽采的必要性及可行性進(jìn)行了分析，分析認(rèn)為不論是從目前的瓦斯涌出現(xiàn)狀、礦井通風(fēng)能力，還是從資源和環(huán)保的角度來看都有必要進(jìn)行瓦斯抽采，特別是深部煤炭的開采，瓦斯問題將是制約煤礦安全高效生產(chǎn)的重要因素，提前進(jìn)行瓦斯抽采工作，對該礦安全生產(chǎn)很有必要。建議礦方在以后的生產(chǎn)過程中，隨著煤層揭露地點的增多，應(yīng)加強(qiáng)瓦斯參數(shù)測定工作，更好的掌握瓦斯賦存規(guī)律，為礦井瓦斯治理提供堅實基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以保證礦井安全高效地生產(chǎn)。隨著井田開拓向深部發(fā)展，煤層瓦斯含量會增大，建議在開采過程中加強(qiáng)瓦斯參數(shù)測定和瓦斯監(jiān)測檢查工作，以便更好地弄清瓦斯賦存規(guī)律和及時發(fā)現(xiàn)瓦斯涌出異?，F(xiàn)象，以便切實有效地防治瓦斯災(zāi)害。鑒于該礦開采層瓦斯含量、鉆孔瓦斯自然涌出特征、煤層透氣性及礦井開拓階段的瓦斯涌出情況，建議該礦盡早建立瓦斯抽放系統(tǒng)。