【正文】 (211)式中：－時間為時的鉆孔自然瓦斯涌出量，m3/minhm；－鉆孔自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)，d1；－排放瓦斯時間，d。具體測定步驟為： (1)在煤層施工順層鉆孔，打一個孔徑75mm，長30～40m的鉆孔，用φ15mm鋼管和聚氨酯或水泥沙漿封孔，封孔長度2m以上，并記錄成孔和封孔時間； (2)定期測量鉆孔自然瓦斯流量q，并記錄流量測定時的鉆孔自排瓦斯時間t，然后換算成百米鉆孔流量； (3)根據(jù)不同自排時間下的鉆孔自然瓦斯流量測定數(shù)組（ti，qi），用（25）式回歸分析求出q0和α，即為鉆孔自然排放瓦斯規(guī)律。表26 鉆孔施工參數(shù) 煤層 打鉆地點鉆孔長度（m）鉆孔直徑（mm）封孔長度（m）鉆孔長度（m） A8+1818石門7516 A3+1818石門7510 表27 煤層瓦斯自然涌出特征計算結(jié)果 煤層涌出規(guī)律qt=qoeαt百米初始瓦斯涌出強度(103m3/)鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)(d1)百米鉆孔極限瓦斯涌出量(m3) A8 qt=1319 A3 qt=420煤是一種多孔介質(zhì)，在一定的壓力梯度下，瓦斯可以在煤體內(nèi)流動，煤層瓦斯流動難易程度通常用煤層透氣性系數(shù)來表示。目前，我國廣泛采用的測定方法是在煤層瓦斯向鉆孔流動的狀態(tài)屬徑向不穩(wěn)定流動的基礎(chǔ)上建立的，通過測定煤層瓦斯徑向不穩(wěn)定流量來計算煤層透氣性系數(shù)，該方法稱為徑向流量法。徑向不穩(wěn)定流動的計算公式見表28。MPa1/2； ???????????????????????????????????????? (213)—煤的瓦斯含量，m3/m3；—確定煤瓦斯含量時的瓦斯壓力，MPa；—煤層原始的絕對瓦斯壓力()，MPa；—鉆孔內(nèi)排放瓦斯時的瓦斯壓力，；—鉆孔半徑，m；—煤層透氣性系數(shù)，m2/MPa2d)，由下式確定： ????????????????????????????????????????????? (214)—在時間為t時測出的鉆孔流量，m3/d；—鉆孔見煤長度，一般為煤層厚度，m；—從鉆孔卸壓到測定鉆孔瓦斯流量的時間，d。計算煤層透氣性系數(shù)時，可采用試算法，即先選用表28中任一公式計算出λ值，再將此λ值代入F0=Bλ中校驗F0值是否在選用公式的時間準(zhǔn)數(shù)范圍內(nèi)，如F0值在所選用公式的時間準(zhǔn)數(shù)范圍內(nèi)，λ值正確；如F0值不在所選用公式的時間準(zhǔn)數(shù)范圍內(nèi)，則需選用其他公式重新計算λ值，直到驗算的F0值在選用公式的時間準(zhǔn)數(shù)范圍內(nèi)為止。煤層透氣性系數(shù)計算過程為：按瓦斯壓力與煤層瓦斯含量計算平均瓦斯含量系數(shù)： m3/m3d????????????????????????????????????(217)計算A與B值：選用公式計算λ值： m2/MPa2?d驗算值： 因驗算結(jié)果所對應(yīng)的值在100～1000之間，故λ值計算公式選用正確。第三章 礦井瓦斯涌出量預(yù)測礦井瓦斯涌出量是指礦井生產(chǎn)過程中涌入采掘空間及抽采瓦斯量之和，可用絕對瓦斯涌出量和相對瓦斯涌出量兩個參數(shù)來表示。影響礦井瓦斯涌出量的因素很多，主要有自然因素和開采技術(shù)條件兩類。礦井瓦斯涌出量預(yù)測是礦井通風(fēng)設(shè)計、瓦斯抽采設(shè)計和瓦斯管理必不可少的基礎(chǔ)工作。礦山統(tǒng)計法是根據(jù)礦井以往生產(chǎn)中獲得大量相對瓦斯涌出量和開采深度數(shù)據(jù)，得到礦井瓦斯涌出量與開采深度等參數(shù)之間的統(tǒng)計規(guī)律，進而外推計算預(yù)測區(qū)域的瓦斯涌出量。本次采用分源預(yù)測法對礦井瓦斯涌出量進行預(yù)測，該法的原理是以煤層瓦斯含量、瓦斯涌出規(guī)律及煤層開采技術(shù)條件為基礎(chǔ)，按照礦井回采過程中瓦斯涌出源的多少、各個涌出源瓦斯涌出量的大小來預(yù)測礦井、回采面和掘進工作面等的瓦斯涌出量。圖31 礦井瓦斯涌出的源、匯關(guān)系圖礦井瓦斯涌出量是制約礦井生產(chǎn)及安全的主要因素，在一定條件下，瓦斯涌出量決定了回采工作面產(chǎn)量及掘進工作面進度?；夭晒ぷ髅嫱咚褂砍隽款A(yù)測回采工作面瓦斯涌出量包括開采層瓦斯涌出量（包括采空區(qū)、圍巖）和鄰近層瓦斯涌出，即：q回＝q開+q鄰 （31）（1）開采層瓦斯涌出量計算按下式計算： （32）式中:q開—開采層瓦斯涌出量，m3/t； k1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)，其值取決于回采工作面頂板管理方法，全部垮落法管理頂板時，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k2=；k3—準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對回采工作面煤體瓦斯涌出影響系數(shù)，k3=（L2h）/L=（802）/80=；L—工作面長度，取L=80m；h—巷道瓦斯預(yù)排等值寬度，取h=；m—煤層的開采厚度；m1—煤層的實際厚度；X—煤層原始瓦斯含量，m3/t；。通過計算。表31 A9號煤層各鄰近層瓦斯涌出量計算表煤 層名 稱煤 厚原始瓦斯含 量殘存瓦斯含量距A9號煤層平均距離瓦斯排放率相對瓦斯涌出量備 注mm3/tm3/tm%m3/tA1260上鄰近層A1170A1085A9———開采層A860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。 A7煤層開采時其鄰近層瓦斯涌出量根據(jù)礦井初步設(shè)計，A7煤層開采時，上鄰近層AAA10及下鄰近層A6共4個煤層在其開采影響范圍內(nèi)，鄰近層瓦斯涌出量計算結(jié)果如表32所示。通過計算。A7: +=A9 、 t/d，、。（1）、掘進工作面煤壁瓦斯涌出量 在巷道掘進過程中，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。其計算公式為： （34）式中 qB—掘進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。v—巷道平均掘進速度，m/min；， m/min；L—掘進巷道長度，綜掘L=400m，普掘L=200m；q0i—煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2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+]=min普掘工作面瓦斯涌出初速度為：q0普掘9=[()2+]=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面之比為3:3，故按(37)式計算得: qkj=[(2+)+1440(++)]/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。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。Wk 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。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，且用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的礦井。開采有煤與瓦斯突出危險煤層的礦井。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)。加強通風(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)，～。掘進工作面設(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，特別是在掘進工作面進入地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域內(nèi)時，掘進工作面涌出量可能增大，應(yīng)進行瓦斯抽采。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)，保護礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。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)，進行大規(guī)模的瓦斯抽采，變被動抽采為主動開發(fā)。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。d)容易抽放＜＞10可以抽放～10～較難抽放＞＜根據(jù)井下實測，該礦A，因此該礦的開采煤層可以進行瓦斯抽采。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)。因此對鄰近層進行瓦斯抽采是可行的。從目前資料分析，本礦井具備采空區(qū)瓦斯抽采的條件。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行論證。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、。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行了預(yù)測：。從三個方面對礦井瓦斯抽采的必要性及可行性進行了分析，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，提前進行瓦斯抽采工作，對該礦安全生產(chǎn)很有必要。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。