掘进巷道瓦斯涌出浓度推算瓦斯含量的方法

大方县辖区煤矿风排瓦斯涌出量反算煤层残余瓦斯含量重庆煤科院大方服务站编制二o二一年三月前百煤层瓦斯含量是煤矿矿井瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测以及矿井瓦斯灾害防治的基础。

目前，煤层瓦斯含量主要依靠勘探和生产采掘期间实测获得，数据来源单一，与矿井采掘期间风排瓦斯涌出量、抽放量、产量等实时数据关联性较差。

为了实时反映煤矿采掘工作面正常生产期间对应的瓦斯含量，综合对正常生产状态下对应的区域瓦斯治理可靠性、安全性进行分析研判，确保各煤矿采掘工作面实现安全生产。

依据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ 1018-2006) 相关计算方法，通过实测采掘工作面瓦斯涌出量反算煤层残余瓦斯含量。

该计算方法基础数据瞬时性较强，仅能反映井下实测风量和瓦斯等数据前后较短时间段内对应的采掘工作面的瓦斯含量相对附存状态。

采掘工作面静态状态和生产状态下实测的基础数据反算的瓦斯含量差别较大，所以强调尽可能在生产状态下进行风量测定和瓦斯浓度测定，且对现场测风人员和瓦检员要求较高，必须严格对实测人员进行风表和光学瓦斯检测仪操作规程的培训，确保实测数据真实反映生产状态下实际情况。

一、回采工作面瓦斯涌出量反算残余瓦斯含量(一)回采工作面相对瓦斯涌出量按式(1)计算：q采=q1+q? 11)式中：q1——开采层相对瓦斯涌出量，m3/t ；q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t ；1、薄及中厚煤层不分层开采时，开采层相对瓦斯涌出量q1按下式计算：q广K1- K2- K3- 1 m/M) •(%-W J 12)式中：K1——围岩瓦斯涌出系数，K1值选取范围1.1〜1.3；K2——工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数计算；K3——采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数；m——开采层厚度；M——工作面采高；%——煤层原始瓦斯含量，m3/t ；叫——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m3/t。

2、厚煤层分层开采时，开采层瓦斯涌出量计算公式为：q1=K1 - K2- K3- K f- 1 m/M) •(%-W J 13)式中：K f—取决于煤层分层数量和顺序的分层瓦斯涌出系数。

虬髯客矿井瓦斯涌出量预测方法虬髯客/qiuranke000 2009-03-06 13:20:35矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018－2006国家安全生产监督管理总局2006－02－27发布2006－05－01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。

本标准由国家安全生产监督管理总局提出。

本标准由国家安全生产监督管理总局归口。

本标准起草单位：煤炭科学研究总院抚顺分院。

本标准主要起草人：姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。

本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。

凡是注册日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达。

MT/T 77煤层气测定方法（解吸法）《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量预测prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。

3.2矿井瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。

3.3绝对瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采用m2/min。

3.4相对瓦斯涌出量relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m2/t3.5 矿山统计法statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯的方法。

瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数(一）1、单孔瓦斯流量（m3/min）（钻孔瓦斯抽放量）Q=K1.S=KπDL K1------瓦斯涌出速度或强度以（m3/min.m2） D----钻孔直径L-----钻孔长度K1值计算方法 K1=q0e-tq0-----钻孔瓦斯涌出初速度 m3/min.m2－ 钻孔瓦斯流量衰减系数t---时间q0计算方法 q0=aX[0.0004V ad2+0.16] m3/min.m2式中a取0.026X为煤层瓦斯含量V ad煤层挥发分或者：q0=0.59/1440 X钻孔瓦斯涌出衰减系数可以通过实测进行计算而得3、 钻孔抽放时间决定因素①采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡②瓦斯抽放率。

与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定4、计算瓦斯含量两种方法：①直接法采用钻孔取芯的地质钻孔取煤样方法采用解吸仪进行计算。

②间接法。

利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量X=×n(t s -t) +（二）第一节：瓦斯含量计算1.1 主要原理是利用瓦斯压力计算瓦斯原始含量瓦斯压力利用和深度的关系公式：P=(2.03-10.13) H (开采垂深及压力系数)计算：开采垂深取550m,，压力系数取2.6通过间接法公式计算得在最低水平时：1#煤的瓦斯含量为：12.29m3/min第二节：区域抽采前的瓦斯含量2.1回采工作面瓦斯涌出量计算：q采＝q1+q2开采层相对瓦斯涌出量q1=K1×K2 ×K3 ×m(W0-W C)/MW0由上式可得；W C残存瓦斯含量由公式计算而得，它与原煤的水分、灰分有直接关系K1和K2和K3由围岩瓦斯涌出、工作面丢煤系数、采区内准备巷道预排瓦斯有关残存瓦斯量为：W C为4.2m3/t （1#）；2.25 m3/t（2#）；2.37m3/t（3#）q1=9.21m3/t邻近层瓦斯：开采1#煤时 2#煤层涌入吨煤瓦斯量为： 3.26m3/t√√开采1#煤层时，3#煤层涌入吨煤瓦斯量为：4.41m3/t开采1#煤层时，围岩涌入瓦斯量为：9.21×15%＝1.38m3/t邻近层总计：q2= 3.26+4.41+1.38＝9.05m3/t累计： q采＝18.26m3/t另外考虑瓦斯涌出不均匀性取回采工作面涌出系数为1.3总相对瓦斯涌出量为：1.3×18.26＝23.74m3/t（与产量大小无关）折合绝对瓦斯涌出量：23.74×910/1440＝15m3/min（与产量大小有直接关系）2.2掘进工作面瓦斯涌出量：（1）掘进煤壁瓦斯涌出量q3=D×V×q0 ×2(√L/V-1)=0.95m3/min（2）落煤瓦斯涌出量q4=S.V.r(W0-W c)＝0.59m3/min绝对瓦斯涌出量总计q掘＝1.54m3/min相对瓦斯涌出量总计1.54×1440/63.2=35.09m3/t(掘进的产量每天推算按63.2T)2.3采区的瓦斯涌出量计算（工作面和2个掘进面）q区=K’(∑q回Ai+1440∑q掘i)/A0此处 K’ 瓦斯采区涌出不均匀系数1.3q回采面相对瓦斯涌出量Ai为采面平均日产量q掘为掘进面瓦斯相对涌出量A0为采区产量.与回采面的日产量相同.经计算二采区相对瓦斯涌出量为 34.03m3/t2.4矿井瓦斯涌出量计算（矿井以一个采区二个掘进面达产）瓦斯除了本身一个采面之外，和两个掘进面之外，另还要考虑其它采区涌入瓦斯q=K’’’’(∑q区Ai)/∑A i矿井相对涌出量为：1.3×(34.3×910)/910=44.24m3/t（考虑其它涌入系数）矿井绝对涌出量：44.24×910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的确定：因矿井绝对瓦斯涌出量为27.96m3/min在20－40之间故选择矿井抽采率达到35%为目标。

瓦斯涌出量反序求解煤体瓦斯含量与直接法测定煤层瓦斯含量比对摘要：测定煤体瓦斯含量的方法分为直接法和间接法，本文通过对示例矿井采掘工作面直接法和反序求解法瓦斯含量测定比对，探讨直接法和反序求解法准确性及优缺点，以期对煤矿瓦斯管理专业同仁有所借鉴参考价值。

关键词：瓦斯；含量测定；反序求解1瓦斯含量测定方法概述目前煤矿常用的测定煤体瓦斯含量的方法分为直接法和间接法两大类。

直接法主要为定点取样、风排渣和水排渣取样。

间接法主要为测定瓦斯压力反算瓦斯含量和测定采掘工作面瓦斯涌出量反序求解煤体瓦斯含量。

测定采掘工作面瓦斯涌出量反序求解煤体瓦斯含量的学术报告较多，本文主要引用《基于掘进工作面瓦斯涌出量的煤层瓦斯含量预测研究》及《利用瓦斯涌出量计算瓦斯含量的方法》。

掘进工作面反序求解煤层瓦斯含量方法为：测定一定周期时间（5～7d）掘进工作面瓦斯涌出量，利用掘进煤体常压可解析瓦斯含量计算瓦斯涌出量公式（1-1）反序求解掘进条带瓦斯含量；采煤工作面反序求解煤层瓦斯含量方法为：测定一定周期时间采煤工作面瓦斯涌出量（本煤层及临近层），分解出本煤层瓦斯涌出量，利用回采区段煤体常压可解析瓦斯含量计算瓦斯涌出量公式（1-2）反序求解回采区段瓦斯含量。

（1-1）式中：Q——掘进巷道回风量，m3/min；C——掘进巷道回风瓦斯浓度，%；D——巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，薄及中厚煤层，D=2mo，厚煤层D=2h+b；h——巷道的高度；b——巷道的宽度；mo——开采层厚度；v——巷道平均掘进速度，m/min；L——巷道长度，m；S——掘进巷道的过煤断面积，对于煤层厚度小于巷道高度时，S=bm0，m；Vr——煤中挥发分含量，％；W——煤层瓦斯含量，m3/t；γ——煤的密度，t/m3；Wc——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，一般取值为2，m3/t（1-2）式中：W——原煤瓦斯含量，m3/t；Q——绝对瓦斯涌出量(包括抽放量)，m3/min；q——日平均产量，t；R——残余瓦斯含量(可实测获得)，一般取值为2，m3/t；C——扣除系数， (式中A—工作面采场长，m；B—工作面上下顺槽释放宽度，B=15，m)；K——瓦斯涌出构成；老顶初次来压前取1，老顶初次来压后实际计算取得。

瓦斯涌出量测定方法
嘿，瓦斯涌出量测定这事儿啊，可不能马虎。

先说一种常见的方法吧，风排瓦斯量法。

这就需要好好观察通风系统。

看看风从哪儿进，从哪儿出。

通过测量进风口和出风口的瓦斯浓度和风量，就能算出风排出去的瓦斯量啦。

这就像你算家里用了多少水，得看看进水管和出水管的水量一样。

测量的时候得用专业的仪器，可不能瞎估摸。

而且要多测几次，取个平均值，这样才准呢。

还有一种是瓦斯含量法。

就是从煤层里取点样，然后分析里面的瓦斯含量。

这就像你从蛋糕里切一块尝尝，看看甜不甜。

不过取煤样可得小心，不能破坏了煤层的结构。

取完样后，送到实验室用专门的设备分析，就能知道煤层里有多少瓦斯了。

然后再根据一些公式啥的，就能算出瓦斯涌出量。

另外呢，还可以用直接测量法。

在采掘工作面或者巷道里安装一些瓦斯传感器，直接监测瓦斯的涌出情况。

这就像在你家放个温度计，随时看看温度有多高。

这些传感器要安装在合适的位置，不能随便乱放。

而且要经常检查，确保它们正常工作。

我给你讲个事儿吧。

有一次我们矿上要测定瓦斯涌出量，大家用了各种方法。

先是用风排瓦斯量法测了通风系统的情况，然后又取了煤样用瓦斯含量法分析。

还在一些关键的地方安装了瓦斯传感器。

经过一番努力，终于把瓦斯涌出量测准了。

这样我们就能更好地采取措施，保证矿井的安全啦。

所以啊，瓦斯涌出量测定很重要，得认真对待。

下次你要是也遇到这事儿，就知道该怎么做了吧。

瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数(一）1、单孔瓦斯流量（m 3/min ）（钻孔瓦斯抽放量）Q=K 1.S=K πDL K 1------瓦斯涌出速度或强度以（m 3/min.m 2）D----钻孔直径L-----钻孔长度K 1值计算方法 K 1=q 0e -αtq 0-----钻孔瓦斯涌出初速度 m 3/min.m 2α－ 钻孔瓦斯流量衰减系数t---时间q 0计算方法 q 0=aX[0.0004V ad 2+0.16] m 3/min.m 2式中a 取0.026X 为煤层瓦斯含量V ad 煤层挥发分或者：q 0=0.59/1440 X钻孔瓦斯涌出衰减系数可以通过实测进行计算而得3、钻孔抽放时间决定因素①采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡②瓦斯抽放率。

与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定4、计算瓦斯含量两种方法：①直接法 采用钻孔取芯的地质钻孔取煤样方法采用解 吸仪进行计算。

②间接法。

利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量X=bp 1abp +×e 31.011W+n(t s -t) +k 10KP（二）第一节：瓦斯含量计算1.1 主要原理是利用瓦斯压力计算瓦斯原始含量瓦斯压力利用和深度的关系公式：P=(2.03-10.13) H (开采垂深及压力系数) 计算： 开采垂深取550m,，压力系数取2.6通过间接法公式计算得在最低水平时：1#煤的瓦斯含量为：12.29m 3/min第二节：区域抽采前的瓦斯含量2.1回采工作面瓦斯涌出量计算：q 采＝q 1+q 2开采层相对瓦斯涌出量q 1=K 1 ×K 2 ×K 3 ×m(W 0-W C )/MW0由上式可得；W C残存瓦斯含量由公式计算而得，它与原煤的水分、灰分有直接关系K1和K2和K3由围岩瓦斯涌出、工作面丢煤系数、采区内准备巷道预排瓦斯有关残存瓦斯量为：W C为4.2m3/t （1#）；2.25 m3/t（2#）；2.37 m3/t（3#）q1=9.21m3/t邻近层瓦斯：开采1#煤时2#煤层涌入吨煤瓦斯量为： 3.26m3/t√√开采1#煤层时，3#煤层涌入吨煤瓦斯量为：4.41m3/t开采1#煤层时，围岩涌入瓦斯量为：9.21×15%＝1.38m3/t邻近层总计：q2= 3.26+4.41+1.38＝9.05m3/t累计：q采＝18.26m3/t另外考虑瓦斯涌出不均匀性取回采工作面涌出系数为1.3总相对瓦斯涌出量为：1.3×18.26＝23.74m3/t（与产量大小无关）折合绝对瓦斯涌出量：23.74×910/1440＝15m3/min（与产量大小有直接关系）2.2掘进工作面瓦斯涌出量：（1）掘进煤壁瓦斯涌出量q3=D×V×q0 ×2(√L/V-1)=0.95m3/min（2）落煤瓦斯涌出量q4=S.V.r(W0-W c)＝0.59m3/min绝对瓦斯涌出量总计q掘＝1.54m3/min相对瓦斯涌出量总计1.54×1440/63.2=35.09m3/t(掘进的产量每天推算按63.2T)2.3采区的瓦斯涌出量计算（工作面和2个掘进面）q区=K’(∑q回Ai+1440∑q掘i)/A0此处K’瓦斯采区涌出不均匀系数1.3q回采面相对瓦斯涌出量Ai为采面平均日产量q掘为掘进面瓦斯相对涌出量A0为采区产量.与回采面的日产量相同.经计算二采区相对瓦斯涌出量为34.03m3/t2.4矿井瓦斯涌出量计算（矿井以一个采区二个掘进面达产）瓦斯除了本身一个采面之外，和两个掘进面之外，另还要考虑其它采区涌入瓦斯q=K’’’’(∑q区Ai)/∑A i矿井相对涌出量为：1.3×(34.3×910)/910=44.24m3/t（考虑其它涌入系数）矿井绝对涌出量：44.24×910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的确定：因矿井绝对瓦斯涌出量为27.96m3/min在20－40之间故选择矿井抽采率达到35%为目标。

矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018－2006国家安全生产监督管理总局2006－02－27发布 2006－05－01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。

本标准由国家安全生产监督管理总局提出。

本标准由国家安全生产监督管理总局归口。

本标准起草单位：煤炭科学研究总院抚顺分院。

本标准主要起草人：姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。

本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。

凡是注册日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达。

MT/T 77煤层气测定方法（解吸法）《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1 矿井瓦斯涌出量预测 prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。

3.2矿井瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间内从煤层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。

3.3绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采用m2/min。

3.4相对瓦斯涌出量 relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m2/t3.5 矿山统计法 statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯的方法。

掘进工作面区段瓦斯涌出量预测报告一、引言煤矿瓦斯涌出是煤矿生产中的重要安全问题，瓦斯涌出量的准确预测对煤矿生产安全具有重要意义。

本报告旨在通过分析掘进工作面区段瓦斯涌出规律，预测瓦斯涌出量，为煤矿生产提供科学依据。

二、掘进工作面区段瓦斯涌出规律分析1. 煤层气含量分析：通过对掘进工作面区段的煤层气含量进行采样分析，可以了解煤层气的丰度水平，进而判断瓦斯涌出量的可能范围。

2. 煤岩构造特征分析：煤层中的构造特征对瓦斯涌出量有一定影响。

例如，煤层中存在的节理、裂隙等结构性特征会增加瓦斯涌出的通道，导致瓦斯涌出量增加。

3. 煤层厚度分析：煤层的厚度与瓦斯涌出量密切相关。

通常情况下，煤层厚度越大，瓦斯涌出量也会相应增加。

4. 瓦斯含量与地应力关系分析：瓦斯含量与地应力大小有一定的关系，对于具有较大地应力的区域，瓦斯涌出量通常会更高。

三、掘进工作面区段瓦斯涌出量预测方法1. 统计学方法：通过对历史数据的分析，建立瓦斯涌出量与影响因素之间的数学模型，利用统计学方法对未来瓦斯涌出量进行预测。

2. 人工神经网络方法：通过构建人工神经网络模型，将瓦斯涌出量与煤层气含量、煤岩构造特征、煤层厚度、地应力等因素进行训练，从而实现对未来瓦斯涌出量的预测。

3. 数值模拟方法：通过建立煤层气运移模型，考虑煤层气的产生、运移和聚集等过程，利用数值模拟方法对掘进工作面区段的瓦斯涌出量进行模拟预测。

四、掘进工作面区段瓦斯涌出量预测案例分析以某煤矿掘进工作面为例，通过对煤层气含量、煤岩构造特征、煤层厚度、地应力等因素的调查和分析，得出瓦斯涌出量与这些因素之间的关系，并利用统计学方法、人工神经网络方法和数值模拟方法进行预测。

根据历史数据统计分析以及人工神经网络模型的训练结果，预测得出掘进工作面区段瓦斯涌出量将在未来一段时间内保持相对稳定的状态，且处于较低水平。

这是因为该区段煤层气含量相对较低，煤岩构造特征较简单，煤层厚度适中，地应力较小，这些因素共同作用导致瓦斯涌出量较低。