3》.2 矿井瓦斯涌!。出量及抽采量—。
》
3.2.1 ! 本条是关》于矿井瓦斯涌—出量预测方法的有关!内容
?
,
3.2.2! 本条是关—于矿井瓦斯涌出量】预测:内容:和具体要求的有关规!定首先投产初期【开采区域《往往位?于煤:层露头附近瓦斯含量!较小瓦斯涌》出,量较小随着开—采深度?的增大?瓦,。斯含量增加瓦斯【涌出量?增大因此本标准【不仅要求预测—投产初期瓦斯涌【。出量为确保设计的瓦!斯抽采系统规模满足!后期抽?采的要求还应根据煤!层瓦斯赋存和开采】接替计划安排分析何!。时瓦斯涌出量将达到!最,大并预测此时采【掘工作面瓦斯—涌出量、采区或矿】井瓦斯涌出量
!
:
?。 此外为》分析:采掘工作面、—采区:或矿井瓦斯抽采效果!;预计采区》或矿井瓦斯》抽采量?和,计算采掘工作—面、采?区或矿井的》需风:量还应预测抽采后采!掘工作?面、采?区或矿井瓦斯涌出量!
3【.2:.3: 本条是》关于预计矿井或【采区可达到》的瓦斯?抽,采量的有关内容可达!到的瓦?斯抽采量《是指设计的抽采方式!方法在当前》抽采技?术条件下所能达到的!最大抽采量需要【说明的是该值—实质是一个抽采【强度值即单》位时间内的抽采量与!抽采总量《本,质不同可《达到的瓦《斯抽采量与抽采方法!、钻场及钻孔间【距等:、煤层透气性—系数等密切》相关目前尚无明【确,统一的计《算方法?有关规程规范、教材!、,。手,册等也未《涉及如何确定瓦【斯抽采量的问题【但该:。问题又是确定瓦斯抽!采,。系统能?力所必需的因—此本:次修订特《补充该项内容
】
》 , 瓦斯抽采的方】式方法?很多按瓦《斯汇集来源分—为本煤层抽采、邻】近层抽采和采空区】抽采;按抽》。采机理?分为抽采未卸压【瓦斯和抽采卸—压瓦:斯;:。按汇集瓦斯的—方法分为钻》孔,抽采、巷道抽采和】混合式抽采;—按开:。采情况分为采前【预抽、回采期间【的抽采和《开,采后:的采空?区抽采等本》条,第一层次按瓦斯抽采!与,采掘的先后关系【来进:。行预测统计分—为采掘前预抽、采掘!期间抽采《和采后采空》区抽:采这:里采掘前预抽指对】尚未形成工作面【的区段?煤层或已形》成工作面《的回采区域预抽【和煤巷条带预抽;采!。掘期间抽采包括【回,。采工作面生》产,期间:继,。续预抽本煤层—。、上下邻近》层和围岩卸》压瓦斯抽《采、煤巷掘进时边掘!边抽等;采后采空区!抽采包?括现有采空》区抽采及老采空区抽!采第二层次再按抽采!地,点统计在《预计可达到的瓦【斯,抽采量过程中—应注意以下几—点
?
《 : 《 , (1)投产初期采!掘工作?面往:往位于?煤层露头附近瓦斯】含量较小瓦斯抽采量!较小随着开采深度】的增大瓦斯含—量增加瓦斯》抽采量增大因此预计!瓦斯抽采量时不能】仅考虑投产》初期瓦?斯抽采?。量应根据采、—掘、抽接替计划安】排并结合煤层瓦斯】赋存情况和煤层开】采顺序分析确定在瓦!斯抽采系统服务年限!内何时瓦斯》抽采量将达到最【大并预计此时瓦【斯抽采量
—。。
《 】(2)预计采掘前】预抽瓦斯量、采掘】期间瓦斯抽采量和采!后采空区抽》采量时应《。根,据设:计,的,抽采方式方法和具体!抽采点数量》确定如临近层卸压瓦!斯量很?。小设计?也并未考虑抽采临】近层卸?压瓦斯即不必预【计邻近层卸压—。瓦斯抽采《量另外采掘》期间瓦?斯抽采量《计算:式(3.《2.3-6》)虽未考虑》煤巷掘进时边—掘边抽瓦斯量设计】中可根据按钻孔控制!范围和抽《采时间按计算式【(3.2.3—-,5)预测或依据类似!矿井经验评估煤巷掘!进时边掘边抽瓦斯量!并将:其考虑采掘期间瓦】斯抽采?量中即可
【
【 (3)本标!准也未考《。虑,到厚煤层分层开【采的情况《若开采上分层需抽】采下分层卸压—瓦斯:时可参考预计邻【近层卸压瓦斯抽采】量的方?法预:计下分层卸》压,瓦,斯抽采量并将—其考虑采掘》期间瓦斯抽采量【中即可
《
:
!。 , (4)在预—计煤层区段或工作】面回采区《域预抽瓦斯量、煤】巷条带或《石门揭煤《区域预抽瓦斯量【、回采期间邻—近层和围岩卸压【瓦斯抽采量时均有】一个瓦斯《抽采不均衡系数三者!含,义完全?一致但取值略有不】。同在预计煤层区段】或工:作面回采区域预【抽瓦斯量时由—于抽采的负压作用可!能将:围岩或抽采区域范】围之外?的一部分瓦斯抽出】但相对于预抽区【域而言该部分—瓦斯:所占比例较小—因此:瓦斯抽采《。不均衡?系数取1.05~】1.20《;在预计煤巷条带】或石门揭煤区域预抽!。瓦斯:量时由于煤巷条带】。为,狭窄的长条状—、石门揭《煤,区域:。范围:较小在抽采的负【压作用下煤巷—条带两侧或石—。门揭:煤区域四《周的:瓦斯可?。。。能运移到煤巷—条带或石门揭煤【区域中而被》。抽采出来《但相对?于回采工《作面而言该》部分瓦?斯所占比例较大因】此瓦斯抽采不均衡系!数,取1.50~2【。.00;在预计回采!期间邻近层和—围岩卸压瓦斯抽【采量时同样由—于抽采?的负:压作用可能》将不可采煤层和【围岩中瓦《斯抽出该值》与不可采邻近煤层层!数、瓦斯含量—大小和围《岩含瓦斯的多少等】有关此时瓦斯抽采不!均衡系数可》取,1.20~1.【50也可参考对应地!。层范围内不》。可采煤层《和,围岩:瓦,斯资源量与可采【煤层瓦斯资源—量比例的确定
【
《
】 (5)邻》近层瓦斯排放率η】1指不考虑瓦斯抽采!效果:情况下邻近层瓦斯】自然排放率》该值大小与层间【距大小和层间岩【石性质有关应按【现行行业《标准矿井瓦斯涌出量!预测方?法AQ 1018的!。要求取值邻近层卸】压瓦斯抽采率Ky】的大小应根》据针对邻近层—的卸压瓦斯的抽【采方式方法种类【、,钻,孔对邻近层卸压【区域控制范》围的大小和钻孔间】距,等因素确定》
《
: 》 (6)回采工!。作面和煤巷条带预抽!时间t长短主要【受煤层透《气性系数大小、【设计要求《达到的煤层》瓦,。斯预抽?。率,高低和钻孔间—距大小等影》响目前生产矿—井可通过在》不,同区域?布置:不,同钻孔间距的抽采钻!孔来考察它们抽采效!果并确定抽采—达标的时间新—建矿井?。尚无成熟《的计算?方法可采用设—计时大多凭经验确定!或采用?条件类似《矿井:经验数据《
! ? : 以观—。音山煤矿《。一井为例本》矿井为煤与瓦—斯突出?。。矿,井设计推荐采用底板!穿层:钻孔预抽区段—煤层瓦斯《。(包括工作面回采区!域和煤巷《。。条带:。。区域)煤巷条—带区域钻孔间距6m!;,工作面回《。。采区域因预》抽时间充分沿走向】方,向钻孔间距》8m:沿倾:斜方向间距》10m?
】。 ? ? ? C5煤层透—气性:系数为0.607m!2/MPa》2,·d~2.67m2!/MPa2》·d钻?孔瓦斯流量》衰减系数为0.5】9d-1《~1.0d-1从透!。气性:系数评价C》5煤层属《于可以抽《采放煤层从钻孔瓦斯!。流量衰减系》评价C?5煤层属《于,。较难抽?。采煤层总《体来讲C5煤层介】于较难抽采煤层【至,可以抽?采煤层之间
—
— ! +8《00m水平西一【一采区C5煤层【瓦斯含量《。为5.2《m3/t《~13.62m【。。3/t西一二采【区C5煤层瓦—斯,含量为7.1m3/!t~14.6m3/!t按防治煤与瓦斯】突出规定《的,要求在?开采前原煤瓦斯【含量应降到8.0m!3,/,t以下西一一、西一!二,采,区C5煤层》最下一个区段—原煤瓦斯含量—预抽率?应分别不低》于41.3%、【45:.,2%最下一个区段】煤巷条带区域时间】均按9个月至1【2个月设计工作面回!采区域预抽时间按】12个月至1—。5个月设计
—
《
, : (【7)采空区瓦斯抽】采包括现《有采空区抽采及老采!空区抽采该处现有】采空区及老采空【区,即现行?行业标准矿井瓦斯涌!出量预测方法AQ !101?8中生产采区—采空区及已开采【完毕采?空区现有采空区抽】采主要指正在开采工!作面采空区抽采【。当采掘前预抽、【回采期间预》抽和卸压抽采后工作!面瓦斯?。涌,出,量,仍较大通《风排:放仍有困难时—应考虑抽采回—采工作?面采空区瓦斯—主要是针对回采工作!面后方顶底板—来压后?上、:。下邻近层涌入采【空区的瓦斯当开【采单一煤层采—煤工作?面瓦斯涌《出量:主,要来自本煤》层,采空区的瓦斯来源仅!有残余浮煤和—。围岩此时采空区【瓦斯:抽采量宜取》小值当开采煤层【群时采煤工作—面瓦:斯涌出?量主要来自上、下】邻近层?而上、下邻近层的】卸压主要是通过【顶板:冒落、底板卸压底】鼓后形成的通—道进:入工作面此时—采空区瓦斯抽—采量宜取大值
【
,
! — 此外当确定回采】。工作面?。采,空区瓦斯抽》。采量后应根据回采】工作面过风》断面和风速验算回采!工作:面瓦斯浓度是否超】限否:则应考虑适当提高回!采工作面《采空区瓦斯抽采量】或降低回采工作面推!进度:
《。
《 (【8)如设计有高低负!。压瓦斯?抽采系统《按各系统承担的【。抽采任务分》配高低负压瓦斯抽采!系统可达《到的瓦斯抽采量【
【 ? (9)以】观音:山,煤矿一井为例—举例说明《预计可达到的瓦【斯抽:采量计算过程
!
【 】观音山煤矿》一井达产《时共有西一》一、西一二两—个采区生产两个采】区各布置1个综【采工作面
—
《 【 1) 】 ,。采,前预:抽瓦斯量计算当【开采西一一采—区、西一二采区【。最下一?个区段时预抽—瓦斯量最《大根据采《。掘抽接替计划安排西!。一,一采区、西一—二采区?各考虑一个C5【煤层区段预抽瓦【斯面(同时预抽【工作面回采》区域瓦斯和煤巷条带!。区域瓦斯)》
! ! , , 西一一采区【煤层平?。。均厚5.49m预】抽工:作面斜长215m】(,含煤巷条带)回采工!作面长度为1200!mC5煤层最大瓦】斯含量为13.62!m3:/t抽采后》C,5煤层最《大,瓦斯含?量降为8.0—m3/t预》抽时间按15—个,月考:虑K1值取1—。。.20西一一—采,。区区段煤层预抽【瓦斯量为
【
【
— 】 西》一二采?区东翼煤《层平均?厚,4.62m预抽【工作:。面斜长215m【(含煤巷《条带)回采工作面长!度为1320m【C5煤层最》大瓦斯含量为14.!60m3/t抽采】后C5煤层》最大瓦斯《含量降为8》.0:m3/t预》抽时间按1》6个月考虑K—。值取1?。.20西一二采【区区段煤层》预抽瓦斯量为—。
,
,。
?
?。
】 2!) 回采期间【瓦斯:抽采量计算
!
: 》 ? 【 ① 回采期—间本:煤层预抽量》
【 ? 》 ? : 》。 西一?一采区、西一二采】区回:。采期:间工作?面,继续预抽其抽—。采量按预抽》面的4?0%考虑故西一一】采区、西《一二:采区回采期间工作面!。预抽量分别为—11.36m—3/m?in:、1:1.59m3/mi!n
?
:
— 】 : ② 回采期间】邻近层?卸压瓦斯抽》采量
】 】 》 :。 , 上》邻近层部不可采邻近!层有C1、》C2、C3、C3】-1、C3-2、】C4等煤层西—一一采区回》采期间邻近层卸【压瓦斯抽《采量计算详见表3】
【
:
】 ? ! 经计算—西一一采区回采期间!邻近:层卸压瓦斯抽采量】为4.?62m3/》min同样西一二采!区回采?期间邻?近,层卸压?瓦斯:抽采量为4》.78m3/m【in
《
:
: , 【 《 ③ —。掘进工作面》局部抽采《量预计
》
《 》 】 C】5,煤层掘进前已实施底!。板穿层钻孔预抽煤层!瓦斯仅对C》5,煤层局部有突出危险!的区域?需再实施《抽采根据同类—矿井的经验》预计每个掘》进工作面局》部,抽采量为2.—0m3/《min西《一一、西一二采区最!。多时各按2个掘进局!部抽采工作》面考虑即《西,。一一、西一二采区】掘进:工作面局部》抽采量均《按4.0m3/m】in:考虑
!。。 》 : , ? : 西一一!采区回采期》间瓦斯抽采》量11.36+4.!62+4=19.】98(m3》/,min)
】。
! 】 西一二采!区,回采期间《瓦斯抽采《量11.59+4.!78:+4=20.—37(m3/mi】n)
! , ? 》 3)《 采空《区,瓦斯抽采量预计【
》
《。 ! 采》空,区,瓦斯抽采率通常可取!预抽、卸《压抽后?工作面剩余瓦—斯涌出量的2—0%~60》%本矿井采空区瓦】斯抽采量与风排量按!3,:7分配即采—空区抽采30—%风排70%经预测!。西一一采《区C5煤层》工,作面:量采空区抽采—量为:5.2?7,m3/min—。。西一二采区》C5煤层工作—面量采空区抽采量】为4.16m—3/mi《n设计考虑到本矿井!。煤层:厚度变化较大采【。空区浮煤较》多采空区瓦斯抽采量!波动范围较大—因此西一一采—区、西一二采区采空!区瓦:斯,抽,采,量均按6.0m3/!min考虑
】
》 , : 4)! 预?计可达到的瓦斯抽】采量:
:
】 ! ?西一一采《区预:计,可达到的瓦斯抽采量!为22.72+【19:.98+6》.,0=48.7—0(m?3,/min)
!
! — 西一》二采区预计可—达到的瓦斯抽—采量为23.17+!20:。.37+《。6,.0=49.54(!m3/mi》n)
》
3.2.【。4, 本条是关于【。满足瓦斯抽采达标要!求,的,瓦斯抽采量》计算的?有关内容需》要说明的是该处绝对!瓦斯涌出量》Q是指以原煤瓦斯含!量预测的瓦》斯涌出量值
!
: 以》观音山?煤,矿一井?为例举?例说明满足瓦斯【抽采:达标要求的》瓦斯:抽采量计算》过程观音山煤矿一井!达产时共布置西一】一、西?。一,二两个采《区经:预测西一《一、西一《。二两个采区最大绝】对瓦斯?涌出:量分别为67.2】6m3/min【。、,。63.96m3【/min《按表3?.2.4《可知西一《一、西一二两个采】区瓦斯抽采率—应大于或等于—45%?西一:一、西?一二:两个采区满足瓦斯抽!采,达标要求的瓦斯【抽采量?分,别为:
,
:
《 《 ?Q2≥Q《。×ηk=67.26!×45?%=:3,0.:27(m3》/m:in)
》
,
】 Q2≥Q【×η:k=63《.96×《45%=2》8.78《(m3/m》i,。。n):。
3【.2.5 》 本条是关于满足】通风要求的瓦斯【抽采量计算》的有关内容该处绝对!瓦斯涌出量Q同样也!是指以原煤瓦—斯含:量,预测的瓦斯涌出量值!另外需?要说明的是》该方法仅《仅是近似《计算实际《瓦,斯抽采量与风—排,瓦斯量之和可—能大于矿井或采区】瓦斯涌?出量
! , 仍以观音山【煤矿一井为例举例】说明满足通》风要求的瓦斯抽采】量计算西一一、西】一二两?个采:区设计?供风量均为120】m3/s风量备用系!数取1.25—采区总回风巷—允许瓦?斯浓度为0》。.7:0%西一一、—西一二两《个采区满足通—风要求的瓦斯—抽采量?。分别为
】
,。。
3.2!.6 ? 本条是关于矿井或!采区瓦斯抽》采,系统规模《确定的原则》要求首先预计—矿井或采区可达到的!瓦斯抽采量再—分别计?。算满足矿井或采【区瓦斯抽采达标和】通风要求必须抽采】的瓦斯量确》定瓦斯抽采》系统规模应大—于瓦斯抽采达标要】求的瓦斯抽采量【。和满足通风》要求的瓦斯》抽采量小于或等于】。预计可达《到的瓦斯抽采—量
?
】以观音山煤矿—一井为例举例说明瓦!斯抽采系《统规模的确定西一】一、西一二两个采】区满足?瓦斯抽采达标要求的!瓦斯抽?采量分?别为30.27【m3:/,min、28—.78m3》/min《;满足通风要求的】瓦斯抽采量》分别为26.—94m3/mi【n、23.64【m3/min;【西一一、西》一二:两个采?区预:。计可达到《的瓦斯抽采量分【。别为48.》70m3/mi【n、49.54【m3:/min设计考虑】到本矿?井瓦斯灾害较—重C5煤层厚度变化!较大:和产量波动西一一采!区、西一《二采区两个采区抽采!系统:规模:均按50m3/m】in设计西》一一采区、西—一二采区《分别建立高、低负压!抽,采系统C5煤层预抽!由高负压《系统负责采空区【埋管抽由低压抽采系!统负责故高》。。负压系统规模—按,44.0m》3/min设计低】负压系统规模按6.!0,m3:/min设计
】
在!设计过程《中可能出现以下三】种情况
】
, 【 (1)若预计可达!到的:瓦斯抽采量大—于瓦斯?抽采达标和满足通】风要求抽采》的瓦斯?量说明?矿井或采区煤炭【产能设计合理—拟实施的瓦》斯抽采方《式方法和抽》。。。采点配置合理通过】瓦斯抽采可满足【安全生产需要
【
:。
】 (2)若【预,计可达到的》瓦斯抽采量小于瓦】斯抽采达标和满足通!风要求?抽采的瓦斯量二者之!一,则说明矿井或采【区煤炭产能设—计过高或拟实施的】瓦斯抽采《。方,。式单一或抽采—点配置偏少需要【采取的措施》是降低煤炭产能【以减:少瓦斯?涌出量或加大抽采】力度:增加抽采《方式和抽采》点来:提高瓦斯抽采量【
】 —(,。3)若预计瓦斯抽采!量远远大于瓦斯【。抽采达标和》通风要求抽》采的瓦斯量应考【。虑瓦斯抽采》的经济性和必要性最!后综合分《析确定矿井或—采区瓦斯抽采系统规!模
?