礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)第一節(jié)分源預(yù)測(cè)法據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006），本礦井瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)采用分源預(yù)測(cè)法。分源預(yù)測(cè)法的基本原理各瓦斯煤層在開(kāi)采時(shí)，受采掘作業(yè)的影響，煤層及圍巖中的瓦斯賦存平衡狀態(tài)唄破壞，破壞區(qū)內(nèi)煤層，圍巖中的瓦斯將涌入井下巷道。井下涌出瓦斯的地點(diǎn)即為瓦斯涌出源。瓦斯涌出源的多少，各瓦斯涌出源涌出瓦斯量的大小直接決定這礦井瓦斯涌出量的大小。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院遼林研究院的研究，礦井瓦斯涌出源、匯關(guān)系圖如下：應(yīng)用分源預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)瓦斯涌出量，是一煤層瓦斯含量、煤層開(kāi)采技術(shù)條件為基礎(chǔ)，根據(jù)個(gè)基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出規(guī)律，計(jì)算回采工作面，掘進(jìn)工作面，采區(qū)及礦井瓦斯涌出量。我礦開(kāi)采3層煤，層間距較小，采用自上而下的回采順序，為避免所有采煤工作面都在原始狀態(tài)下開(kāi)采，以減少采掘工作面瓦斯涌出量，礦井在K1開(kāi)采的時(shí)候，首先回采K1煤層，在已開(kāi)采K1煤層采動(dòng)卸壓影響范圍內(nèi)依次開(kāi)采K3、K4煤層。因?yàn)镵1煤層為全區(qū)可采，故在預(yù)測(cè)瓦斯涌出量時(shí)，可按如下公式計(jì)算：采煤工作面（K1號(hào)煤層）瓦斯涌出量q采=q1+q2式中：q采－采煤工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q1－開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q2－鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；薄及中厚煤層不分層開(kāi)采時(shí)，開(kāi)采層瓦斯涌出量q1q1=k1·k2·k3·.(W0-Wc)式中：q1—開(kāi)采煤層（包括圍巖）瓦斯涌出量，m3/t；k1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)，與圍巖巖性、圍巖瓦斯含量及頂板管理方法有關(guān)，一般按頂板管理方法取值。本礦井采用全部陷落法管理頂板，k1值取1.3。k2—工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，k2=1/η=1.03，η為工作面采煤率，礦井開(kāi)采煤層屬于薄煤層，工作面回采率取0.97；k3—采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開(kāi)采層煤體瓦斯涌出的影響系數(shù)。采用長(zhǎng)壁后退式采煤時(shí)，k3計(jì)算公式如下：式中：L—工作面長(zhǎng)度，根據(jù)本礦井提供資料，均取100m；h—巷道瓦斯排放帶寬度，m。據(jù)本礦井條件，查表取9m；k3=（100－2×9）/100=0.82m—開(kāi)采層厚度，開(kāi)采層K1煤層，厚度為1.02m；M—工作面采高，K1煤層采高為1.25m；Wo—煤的原始瓦斯含量，K1煤層瓦斯含量14.59m3/t；Wc—煤的殘存瓦斯含量，m3/t；可近似地按煤在0.1MPa壓力條件下的瓦斯吸附量取值，K1煤層的瓦斯殘存值取為2m3/t。q1=k1·k2·k3·.(W0-Wc)=1.3×1.03×0.82×（1.02÷1.25）×（14.59－2）=11.3m3/t②鄰近層瓦斯涌出量計(jì)算該礦井在開(kāi)采K1煤層時(shí)，與之鄰近煤層的瓦斯會(huì)向K1煤層開(kāi)采空間涌出，其鄰近層瓦斯涌出量為：式中：q2—鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；mi—第i個(gè)鄰近層的煤厚，m；Mi—第i個(gè)鄰近層工作面采高，m；W0i—第i個(gè)鄰近層的瓦斯含量，m3/t；Wci—第i個(gè)鄰近層的殘存瓦斯含量，m3/t；Ki—第i個(gè)鄰近層受采動(dòng)影響的瓦斯排放率。ki=式中：hi—第i個(gè)鄰近層與開(kāi)采層的垂直距離，m；hp—開(kāi)采層采動(dòng)影響的巖層破壞范圍，m；按《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》中附錄六的方法計(jì)算。hp＝式中：γ—底板巖體平均容重，0.02MN/m3；H—采深，500m；L—工作面斜長(zhǎng)，100m；RC—巖體抗壓強(qiáng)度，取單軸抗壓強(qiáng)度的0.15倍，為7.5MPa。=69.78m將上述參數(shù)代入公式，經(jīng)計(jì)算得：K3=0.9573，K4=0.9175，K6=0.7872。再將上述各參數(shù)代入以下公式進(jìn)行計(jì)算：經(jīng)計(jì)算得：q2=22.32m3/tK1煤層采煤工作面的瓦斯涌出總量q采=q1+q2=11.3+22.32=33.62m3/tK1煤層采煤工作面相對(duì)瓦斯涌出量為33.62m3/t根據(jù)上述方法，同理可計(jì)算出其它煤層（K3、K4）工作面的瓦斯涌出量，其各煤層工作面瓦斯涌出量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表煤層瓦斯含量（m3/t）煤層均厚（m）采高（m）開(kāi)采層涌出量（m3/t）鄰近層涌出量（m3/t）工作面總涌出量（m3/t）K114.592.921.2511.322.3233.62K315.330.490.710.520.130.6K416.270.610.910.418.328.7（2）工作面瓦斯涌出量礦井回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為：式中：—礦井工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；—第i個(gè)工作面日產(chǎn)量，噸；—第i個(gè)工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t。經(jīng)計(jì)算：=（33.62×594.89+33.62×630.52）÷1440=28.61m3/min（3）掘進(jìn)瓦斯涌出量（q掘）1、掘進(jìn)工作面（K1煤層）瓦斯涌出量q掘=q3＋q4式中：q掘—掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；q3—掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；q4—掘進(jìn)工作面落煤絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min。2、掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量q3＝D×v×q0×（2×－1）式中：D—巷道地面內(nèi)暴露面的周邊長(zhǎng)度，K1煤層D＝2×0.51＝1.02m；V—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min，按煤巷掘進(jìn)為0.00354m/min；L—巷道長(zhǎng)度，500m；q0—煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m3/（m2·min）。q0＝0.026〔0.0004（Vr）2+0.16〕×W0式中：Vr—煤中揮發(fā)分含量，6.165％；W0—煤層原始瓦斯含量，14.59m3/t。經(jīng)計(jì)算q3＝0.163m3/min掘進(jìn)工作面落煤絕對(duì)瓦斯涌出量q4＝S×v×γ×（W0－Wc）式中：S—掘進(jìn)巷道斷面積，6m2；V—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min，煤巷掘進(jìn)為0.00354m/min；γ—煤的密度，1.55t/m3；W0—煤層原始瓦斯含量，14.59m3/t；Wc—煤的殘存瓦斯含量，2m3/t；經(jīng)計(jì)算q4＝0.414m3/min掘進(jìn)工作面（C19煤層）瓦斯涌出量q掘=q3＋q4=0.163＋0.414=0.577m3/min5、各煤層掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量表2-3-3各煤層掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量表煤層瓦斯含量(m3/)煤壁瓦斯涌出量(m3/min)落煤瓦斯涌出量(m3/min)總涌出量(m3/min)K114.590.1630.4140.577K315.330.1710.4380.609K416.270.1820.4690.652（3）生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量式中：—生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

—生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)；對(duì)于近距離煤層群，取1.35。

—第i個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

Ai—第i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t；

—第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；

Ao—生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t。q區(qū)=1.35*﹝（33.62×594.89+33.62×630.52）+1440*0.34﹞/1225.39=45.93m3/min四、礦井瓦斯涌出量式中：q井—礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；

—已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，對(duì)于近距離煤層群取1.3。q井=1.3*1225.39*45.93/1225.39=59.7m3/t經(jīng)計(jì)算全礦井瓦斯涌出量q井=59.7m3/t，考慮到區(qū)域瓦斯涌出的不均衡性，利用分源預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)的各區(qū)域的瓦斯涌出量