测压钻孔瓦斯涌出的规律

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。

瓦斯涌出初速度的指标和国标中的规定<<防突规定>>第七十六条采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应当向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m 的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。

钻孔应当尽量布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔开孔口靠近巷道两帮0.5m处，终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。

测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。

各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表6的临界值进行预测。

如果实测得到的指标q、S的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

表6 复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻孔瓦斯涌出初速度q（L/min）钻屑量 S （kg/m）（L/m）5 6 5.4第七十七条采用R值指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。

钻孔应当尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。

钻孔每钻进1m收集并测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。

测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。

根据每个钻孔的最大钻屑量S max和最大钻孔瓦斯涌出初速度q max 按式(3)计算各孔的R值：R＝ (S max-1.8) (q max-4) (3)式中 S max—每个钻孔沿孔长的最大钻屑量，L/m；q max—每个钻孔的最大钻孔瓦斯涌出初速度，L/min。

长平矿井地质特征及瓦斯涌出规律分析长平井区阴怀海李海涛辛宪耀摘要：通过分析长平矿井地质特征、影响瓦斯积聚的因素，对长平矿井瓦斯涌出规律进行了科学分析，为长平矿井今后瓦斯综合防治提供了可靠的依据。

关键词：地质特征；瓦斯；涌出规律；分析山西长平煤业有限责任公司长平矿井于1999年开始筹建，2003年10月1日首采工作面试生产，年生产能力210万t，现开采3号煤层，为低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性。

1 长平矿井地质概况1.1 总的构造特征长平井田位于太行山背斜南段位置，沁水煤盆地之东缘，晋（城）获（鹿）褶断带西缘。

井田内主要为一走向北北东、倾向北西、倾角7º左右的单斜构造，伴有宽缓褶曲和小型断裂。

受区域构造影响，井田内褶曲较为发育，在井田中南部发育一组轴向北东东的背斜和向斜，由于褶曲影响，井田中南部地层倾角较陡，一般多在7-12º左右，北部则较平缓，倾角一般2-4º间。

另外，在井田西北边界处，发育一条正断层（即李家河断层），断层走向N70E，西北盘断落，该断层向西延伸数公里，最大落差60米。

1.2 煤系地层井田范围出露基岩为二叠系上统上石盒子组地层，分布于井田中西部山梁，井田东部及沟谷处则为第四系覆盖层，井田地层由老至新依次为：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、第四系。

第四系为松散覆盖层，不整合于基岩之上。

1.3 煤层含煤地层为太原组和山西组，总厚124.23m，含煤10层，煤层编号自上而下依次为1、2、3、5、8、9、11、12、13、15号，煤层总厚10.88m,含煤系数8.76%，其中3、15号为主要可采煤层，2、9号为局部可采煤层。

长平矿主要对3号煤层进行回采。

3号煤位于山西组下部，下距K7砂岩6.25m，煤层最小厚度4.6m，最大厚度5.7m，平均5.03m。

煤层下部含泥炭或炭质泥岩夹石一层，上部局部夹矸。