礦井瓦斯預(yù)測與控制技術(shù)研究學(xué)士學(xué)位論文

礦井瓦斯預(yù)測與控制技術(shù)研究摘要煤礦瓦斯事故是煤礦重大安全事故之一，煤層瓦斯分布不平衡。另一方面，檢測和控制也決定了低瓦斯礦井瓦斯防治工作不能適用于高瓦斯礦井的相關(guān)措施，必須找到適應(yīng)情況的措施。本文首先介紹了礦井瓦斯的基本性質(zhì)，分析了礦井瓦斯的組成、來源及其形成的影響因素。其次介紹了礦井瓦斯預(yù)測方法，主要介紹了煤層瓦斯含量預(yù)測和煤層瓦斯突出預(yù)測方法，并將預(yù)測結(jié)論與南屯煤礦實測進行了對比；針對低瓦斯煤礦的實際情況，探討瓦斯綜合防治措施，提出南屯煤礦局部瓦斯異常區(qū)治理和管理措施。關(guān)鍵詞：低瓦斯瓦斯爆炸瓦斯預(yù)測局部瓦斯異常區(qū)綜合防治目錄1簡介11.1本課題的研究目的和意義11.2國外研究現(xiàn)狀21.2.1中國高產(chǎn)高效工作面涌氣特征31.2.2中國高產(chǎn)高效工作面瓦斯治理技術(shù)31.2.3崇州礦區(qū)瓦斯綜合治理技術(shù)現(xiàn)狀41.3研究思路及主要內(nèi)容61.3.1研究思路61.3.2研究主要內(nèi)容62礦氣概述82.1礦井瓦斯成分及來源82.1.1礦井瓦斯組成82.1.2礦山有毒有害氣體分類82.2煤層氣形成103氣體發(fā)生與遷移123.1煤層氣發(fā)生情況123.1.1煤層氣沿12深度帶狀分布3.1.2煤層瓦斯含量影響因素133.1.3煤層氣吸附理論153.2礦井瓦斯流量193.2.1煤層氣流動狀態(tài)193.2.2氣體流場213.2.3煤層氣壓力與測量234煤層氣預(yù)測理論264.1煤層瓦斯含量預(yù)測264.1.1基于源的預(yù)測方法264.1.2礦山統(tǒng)計284.1.3繪制方法314.2煤層瓦斯突出預(yù)測理論374.2.1概述374.2.2煤層突出風險預(yù)測方法375礦井瓦斯災(zāi)害與預(yù)防415.1氣體爆炸及預(yù)防415.1.1瓦斯爆炸原因分析415.1.2引起氣體爆炸的條件415.1.3防止瓦斯爆炸的措施435.2局部異常涌氣防治445.2.1煤巷行駛預(yù)防措施455.2.2洞洞局部積氣處理措施465.2.3工作面角部局部堆積瓦斯治理措施486瓦斯預(yù)測與綜合控制技術(shù)應(yīng)用516.1南屯煤礦51簡介6.2南屯煤礦513煤層瓦斯含量測定6.2.1影響礦區(qū)瓦斯含量的主要地質(zhì)因素516.2.2測量方法和測點布置526.2.3氣源分析546.2.4確定高氣區(qū)的存在556.3危險區(qū)域氣體異常流出的防治措施566.3.1礦山異常涌氣危險區(qū)劃分566.3.2南屯57煤礦局部瓦斯異常區(qū)瓦斯治理技術(shù)6.4礦井瓦斯檢驗管理制度616.4.1單頭巷道瓦斯管理系統(tǒng)616.4.2盲道氣體管理系統(tǒng)646.4.3重點氣體管理區(qū)域管理制度647總結(jié)6768章到70附錄711簡介1.1本研究的目的和意義我國是煤礦事故多發(fā)的國家之一，特別是隨著我國煤炭產(chǎn)量逐年增加，煤礦事故更加頻繁，在各類煤礦事故中，瓦斯事故占據(jù)了很大的比重，而且數(shù)量歷年全國事故總數(shù)在煤礦事故中，瓦斯事故是除頂板事故外造成死亡人數(shù)最多的事故。2008年全國各類煤礦事故死亡人數(shù)比例分布如下圖所示。圖1-12008年我國各類煤礦事故死亡人數(shù)占比分布在我國的高瓦斯煤礦，瓦斯爆炸的危害廣泛而嚴重，也是造成社會影響最大的重大事故。隨著煤炭需求的增長，煤炭開采的深入，高瓦斯礦井、煤及瓦斯突出礦井的增多，煤礦瓦斯防治任務(wù)更加艱巨復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計，2001年至2005年，煤礦瓦斯事故年均死亡人數(shù)為2173人；從2006年到2008年，這個數(shù)字分別下降到1319、1084和778。與2007年相比，2008年煤礦瓦斯事故總數(shù)和死亡人數(shù)分別下降了33.1%和28.2%。其中，重大燃氣事故（一次死亡10人以上）數(shù)量和死亡人數(shù)分別下降18.2%和23.5%。盡管近年來我國煤礦瓦斯防治工作取得階段性成果，但重大瓦斯事故仍未得到根本遏制，形勢依然嚴峻。南屯煤礦是礦業(yè)集團早期開發(fā)的現(xiàn)代化礦山之一。歷年瓦斯識別結(jié)果均為低瓦斯礦。但是，在我國，低瓦斯礦山發(fā)生嚴重事故的情況并不少見。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2000年至2007年24起一次死亡30余人的特大瓦斯火災(zāi)事故中，低瓦斯煤礦發(fā)生7起，占30%。2005年，在死亡人數(shù)超過10人的39起重大瓦斯事故中，低瓦斯礦井18起，占重大瓦斯事故的46.2%。隨著煤炭產(chǎn)量逐漸向深部轉(zhuǎn)移，開采地質(zhì)條件將發(fā)生較大變化：地壓高、煤層松軟、傾角大。與緩傾斜煤層綜放開采相比，目前采用的綜放開采技術(shù)的通風和安全保障技術(shù)措施需要相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)生產(chǎn)條件的變化。因此，南屯煤礦深部軟煤層斜綜放落開采除了對開采工藝、設(shè)備和工藝提出新要求外，也增加了通風安全技術(shù)的難度。因此，按照“以風定產(chǎn)”的原則，為保障礦山安全生產(chǎn)，充分研究綜放開采在通風防瓦斯方面帶來的新問題，防止發(fā)生通風和氣體事故。綜放開采通風與瓦斯控制技術(shù)的研究工作具有重要意義。1.2國外研究現(xiàn)狀瓦斯災(zāi)害的威脅極大地制約了礦山的生產(chǎn)能力，從而顯著降低了礦山的經(jīng)濟效益，使礦山人員難以穩(wěn)定下來，削弱了科研開發(fā)能力，形成了惡性循環(huán)。我國高產(chǎn)高效礦山瓦斯品位分布如下：114座高產(chǎn)高效礦山中，低瓦斯礦山77座，占比67.5%；高瓦斯礦山31座，占比27.2%；煤與瓦斯突出礦6座，占5.3%。1.2.1我國高產(chǎn)高效工作面涌氣特征1）絕對氣體排放量變化很大工作面絕對涌氣量很大。例如，最大的老虎臺礦78001-1綜放工作面達到169.4m3/min。絕對瓦斯排放>7m3/min的工作面11個，占綜放工作面總數(shù)的17%，其中放氣工作面8個，占7m3/min以上工作面的73%2）相對氣體排放量變化很大64個綜放工作面中，10m353個綜放工作面相對流出量</t，占83%；11個相對流出量>10m3/t，占17%，其中9個采取排瓦措施，占10m3t以上工作面總數(shù)的/82%，說明該類工作面瓦斯抽采為安全生產(chǎn)的重要保障；最大相對氣體流出量為3）涌氣量大的地點分布廣泛，成藏時間延長，瓦斯管理困難。64個綜放工作面中，56個有局部氣藏問題，占88%；由于吐氣量大，除上角、放煤孔、托頂、放煤放煤區(qū)、后輸送道等處積氣外，一般積氣數(shù)小時至十余小時。生產(chǎn)日的幾個小時。在初始壓力和周期壓力期間，氣體流出量突然增加，氣體聚集變得更加嚴重。1.2.2我國高產(chǎn)高效工作面瓦斯治理技術(shù)瓦斯防災(zāi)技術(shù)主要從防止瓦斯聚集、防止瓦斯突出、防止瓦斯和煤塵爆炸三個方面入手。根據(jù)我國瓦斯涌現(xiàn)的特點，國家制定了煤礦瓦斯災(zāi)害治理的方針：“先排后采，監(jiān)測監(jiān)測，以風定產(chǎn)”。1）先采樣后采樣的必要性這就是安全生產(chǎn)的需要，安全高效的需要，兩種資源開發(fā)的需要，環(huán)境保護的需要，可持續(xù)發(fā)展的需要。2）先提取后提取的可行性我國高瓦斯煤層一般為低瓦斯煤層，自然條件下瓦斯開采難度大；理論研究和生產(chǎn)實踐證明，在開采卸壓下，卸壓煤層的瓦斯?jié)B透率可提高數(shù)千倍。卸壓瓦斯可高效抽出，使高瓦斯煤層乃至瓦斯突出危險煤層轉(zhuǎn)化為低瓦斯煤層和非突出危險煤層。煤炭和天然氣資源安全高效地聯(lián)合開采。1.2.3崇州礦區(qū)瓦斯綜合治理技術(shù)現(xiàn)狀1）崇州礦區(qū)3層煤層瓦斯涌出規(guī)律采煤工作面瓦斯排放量較低，絕對瓦斯排放量一般0.4m3在/min左右。采煤工作面瓦斯的主要來源是后采空區(qū)。工作面涌氣不平衡現(xiàn)象明顯，不平衡系數(shù)約為1.5。掘進工作面瓦斯排放量一般很小，煤層掘進時回風中瓦斯?jié)舛却蠖嘣?.1%以下崇州礦區(qū)異常涌氣是相對于一般涌氣規(guī)律的，即當采掘工作面涌氣量明顯高于正常值，甚至超過限值時，視為異常噴出或明顯噴出氣體。如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象，雖然風流中的氣體濃度不高，但視為異常涌出。無煤柱開采與采場和采空區(qū)漏風之間的關(guān)系比較復(fù)雜。除漏氣源、漏氣匯隨工作面推進而遷移外，其他漏氣源、漏氣匯的位置與相鄰開采、開挖面、提料坡度密切相關(guān)。胡同、煤洞等有著重要的關(guān)系。與采空區(qū)漏氣的復(fù)雜聯(lián)系和局部地質(zhì)構(gòu)造的傳導(dǎo)是崇州礦區(qū)異常涌氣的主要原因。統(tǒng)計研究表明，氣體涌出的異常規(guī)律如下：①沿空巷道與采空區(qū)連接復(fù)雜。掘進工作面處于低負壓區(qū)或由于通風系統(tǒng)突變導(dǎo)致掘進工作面風壓突然降低，導(dǎo)致采空區(qū)瓦斯大量涌入隧道。開挖工作面出現(xiàn)異常涌氣現(xiàn)象。(2)掘進隧道初步連通封閉的構(gòu)造裂隙，使構(gòu)造中的游離氣體迅速涌入開挖面，出現(xiàn)異常的涌氣現(xiàn)象。③孤島采煤工作面進、回風沿采空區(qū)布置，與采空區(qū)漏風的聯(lián)系較為復(fù)雜，瓦斯排放量比平時高數(shù)倍。④低風壓區(qū)采煤工作面漏氣、下沉多，瓦斯涌量大。⑤位于低風壓區(qū)的沿空巷道、孤島采煤工作面、采煤工作面，吐氣受通風系統(tǒng)狀態(tài)影響較大，吐氣明顯不平衡。2）礦區(qū)瓦斯綜合防治技術(shù)低瓦斯礦山雖然正常情況下的瓦斯涌出量較小，但也存在瓦斯富集區(qū)。礦井瓦斯涌出主要受通風狀態(tài)、氣流位置、生產(chǎn)工藝、開采強度和地質(zhì)構(gòu)造等因素影響，并有一定規(guī)律。.只有掌握瓦斯的發(fā)生特征和涌氣規(guī)律，采取有效的綜合治理技術(shù)，才能控制和預(yù)防瓦斯事故。具體而言，綜合防控技術(shù)主要包括：①壓力調(diào)節(jié)技術(shù)。當氣源為通過大圍采空區(qū)裂縫泄漏的氣體時，可采用不同的方法增加隧道風壓，減小采空區(qū)攜帶氣體的泄漏空氣源匯壓力差，甚至將源改為匯，從而減少甚至防止氣體從料滴漏入料滴。②分流技術(shù)。當氣源為采空區(qū)氣體且壓力難以調(diào)節(jié)時，可在適當位置打開與漏入采空區(qū)空氣平行的漏氣槽，改變采空區(qū)部分氣體的流動方向.應(yīng)采取該措施防止自燃。，爆炸。③注堵技術(shù)。當與采空區(qū)、廢棄巷道等氣源相連的采空區(qū)存在明顯裂隙引起異常涌氣時，可采用噴灌封堵材料的方法封堵裂隙。④灌裝技術(shù)。當氣源體積不大且條件內(nèi)容時，可用砂漿、泥漿、煤等材料填充空腔。充煤時，應(yīng)進行電阻處理。⑤通風排除。如果氣體濃度不高，氣體涌出量不大，可考慮適當加大風量，稀釋氣體；對于氣層和沿采空區(qū)的局部堆積，可采用導(dǎo)氣管、噴射器等來驅(qū)散空氣。1.3研究思路及主要內(nèi)容1.3.1研究思路瓦斯事故是煤礦重大安全事故之一。瓦斯事故預(yù)防也是煤炭企業(yè)的一項重要工作。為預(yù)防燃氣事故，有必要對燃氣的基本規(guī)律進行分析研究。在煤礦安全生產(chǎn)中，瓦斯事故可分為瓦斯爆炸事故、煤與瓦斯突出、瓦斯窒息三類。通過對各類事故原因的分析，從源頭上尋找預(yù)防燃氣事故的方法。從瓦斯爆炸三角圖中我們可以知道，防止瓦斯爆炸事故的方法除了嚴禁明火和電火花外，還可以從控制瓦斯涌出和防止瓦斯積聚兩個方面入手。研究還明確了防治煤與瓦斯突出的一項重要措施是控制瓦斯涌出。解決瓦斯治理技術(shù)問題，必須從瓦斯涌出規(guī)律的研究入手。本文旨在探索瓦斯涌出運移規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合南屯礦實際采取的技術(shù)措施，希望能找到一套較為系統(tǒng)的瓦斯治理技術(shù)措施。以達到防止燃氣事故的目的。1.3.2研究的主要內(nèi)容1)介紹了煤層氣的基本性質(zhì)，包括氣體組成、理化性質(zhì)、來源和賦存。2)引入單層吸附理論(Langmuir)等溫吸附方程及其擴展的分子層吸附理論BET方程，對煤層中瓦斯的分布和吸附規(guī)律進行了初步研究。3)介紹瓦斯賦存與運移規(guī)律，引入煤層瓦斯四區(qū)劃分理論描述煤層瓦斯賦存。4）主要闡述了煤層氣預(yù)測理論。其中，按照《煤礦瓦斯排放預(yù)測方法AQ1018-2006》介紹了各種煤層瓦斯含量預(yù)測方法，主要包括源預(yù)測法、煤礦統(tǒng)計法、繪圖法和回歸分析法。在此基礎(chǔ)上對南屯煤礦瓦斯含量進行預(yù)測，并與實測值進行對比。5）鑒于南屯煤礦為低瓦斯煤礦，結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》對低瓦斯煤礦瓦斯防治措施的要求，主要需要對南屯煤礦進行檢測和控制，分析了南屯煤礦異常瓦斯區(qū)。根據(jù)瓦斯分布情況，結(jié)合煤礦系統(tǒng)，對異常涌氣區(qū)的檢查管理提出規(guī)范化建議。2礦井瓦斯概況2.1礦井瓦斯成分及來源2.1.1礦井瓦斯成分礦井瓦斯是廣義上地下有害氣體的總稱。狹義的礦井瓦斯是指甲烷。以下礦井氣是指狹義的礦井氣。一般來說，煤礦空氣中除了礦井上方空氣的基本組成氣體外，還可能含有其他有毒有害氣體。井中有毒有害氣體的主要成分有：甲烷、重烴、氫氣、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫等，一般物性見表2-1。表2-1礦山常見氣體的一般物理性質(zhì)氣體名稱甲烷一氧化碳二氧化碳硫化氫二氧化硫二氧化氮顏色和味道無色、無味、無臭無色、無味、無臭無色，略帶酸味無色微甜。臭雞蛋的味道無色，有強烈的硫磺和酸味紅褐色，有強烈刺激性氣味部分0.5540.971.521.192.271.57水溶性不溶微溶易溶易溶易溶非常易溶爆炸性的5%~16%12.5%~75%不要爆炸4.3%～45.5%毒性沒有任何有沒有任何有有有2.1.2礦山有毒有害氣體分類礦山有毒有害氣體按來源分類如下：1)可燃氣體①甲烷。甲烷是煤和圍巖中有機物煤化的主要產(chǎn)物。褐煤中的甲烷含量較少。在煤炭開采過程中，甲烷主要來自煤層和靠近頂?shù)装宓拿簩印＂谥責N。煤層中所含的重烴是與煤變質(zhì)過程相關(guān)的產(chǎn)物，其成分包括20多種烷烴、芳烴等。由于煤的吸附特性，重烴的吸附能力強，而煤中的重烴組分不易產(chǎn)生。分解，煤粉化或高溫時，會釋放出重質(zhì)烴。因此，在炮孔火藥和井下火區(qū)爆破的瞬間，可能會加速煤層中重烴的釋放，給井下生產(chǎn)安全帶來危害。③氫氣。氫氣是煤在高溫下熱分解的產(chǎn)物，煤礦氣流中的氫氣主要在電力機車電池充電時釋放出來。2)窒息性氣體①二氧化碳。礦井空氣中的二氧化碳除了從煤層和圍巖中噴涌而出外，還會因煤（巖）氧化、火藥爆破、坑木腐爛和人員呼吸等產(chǎn)生二氧化碳。煤層中的二氧化碳來自以下四個方面：與煤形成有關(guān)的二氧化碳，特別是在巖漿侵入?yún)^(qū)；地表生物圈生物化學(xué)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳溶解在地下水中，由地下水攜帶并輸送到煤系地層；部分煤田二氧化碳的產(chǎn)生與巖漿活動有關(guān)；一些碳酸鹽巖在火成巖的高溫作用下會分解產(chǎn)生二氧化碳。②氮氣。從煤、圍巖和地下水樣品中提取的氣體通常含有氮，其來源包括以下幾個方面：空氣來源；保留在古代空氣中的氮；有機物分解。礦井空氣中氮含量增加的主要原因是煤層和圍巖中的氮。由于生化作用和表觀成因作用（表觀成因作用是指沉積巖在潛水面以下常溫常壓或低溫低壓條件下，由于入滲水和淺層地下水。特征。是PH值降低，使巖石產(chǎn)生氧化物、硅質(zhì)礦物和硫酸鹽礦物），煤層露頭附近的氣體風化帶會產(chǎn)生大量的氮。3)有毒氣體硫化氫。硫化氫通常由地下水和黃鐵礦之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，在極少數(shù)情況下由甲烷還原硫酸鹽產(chǎn)生。一氧化碳。礦井中出現(xiàn)的一氧化碳主要是地下火區(qū)和瓦斯爆炸產(chǎn)生的。二氧化硫。煤礦中出現(xiàn)的二氧化碳主要是在富硫化物煤層自燃或煤塵爆炸時產(chǎn)生的。二氧化氮。煤礦中二氧化氮的出現(xiàn)主要是火藥爆破產(chǎn)生的。2-2我國《煤礦安全規(guī)程》礦山有害氣體最高內(nèi)容濃度。表2-2礦山有害氣體最大內(nèi)容濃度姓名最大內(nèi)容濃度%一氧化碳0.0024一氧化氮0.00025二氧化硫0.0005硫化氫0.00066氮0.0042.2煤層氣形成如上所述，瓦斯是煤與圍巖中有機物煤化的主要產(chǎn)物。煤化過程中不斷產(chǎn)生瓦斯，無煙煤階段的瓦斯累計產(chǎn)生量可達400種以上。成煤過程中產(chǎn)生的瓦斯量，隨著煤階的增加而增加。變質(zhì)程度越高，產(chǎn)生的氣體量越大。成煤過程中產(chǎn)生的瓦斯量見表2-3。表2-3成煤時瓦斯量煤級褐煤長煙煤氣煤肥煤焦練煤瘦煤瘦煤長煙煤憤怒68168212229270287333419級氣量100441741174686但由于煤化過程中煤層埋藏深度不大，產(chǎn)生的瓦斯大部分散逸到大氣中，煤層中的瓦斯并不多。表2-4各煤化階段最終殘氣量氣體成分泥炭到褐煤褐煤到煙煤瀝青到無煙煤甲烷68.3161.6192.9二氧化碳167.3124.923.4從表2-4不難看出，在煤化的初級階段，即泥炭化階段，煤層中殘留的瓦斯含量相對較低，因為在這個階段，煤化程度不高，泥炭柔軟，受埋藏深度影響。隨著煤化過程的進行，煤體的結(jié)構(gòu)開始初步形成，煤體中的節(jié)理和孔隙大大發(fā)育。這種結(jié)構(gòu)使煤層中的氣體能夠被吸附和吸收。煤層中存在游離態(tài)；在煤化階段的后期，即煤開始由煙煤向無煙煤轉(zhuǎn)變時，由于此時煤體內(nèi)的產(chǎn)氣量已經(jīng)很小，最終產(chǎn)氣量在這一階段，留在煤層中的并不多。3氣體發(fā)生與遷移3.1煤層氣發(fā)生情況3.1.1煤層氣沿深度帶狀分布煤田形成后，煤變質(zhì)作用產(chǎn)生的瓦斯通過煤層圍巖中的裂隙和斷層運動到地表，空氣在地表生化和化學(xué)作用產(chǎn)生的瓦斯從煤層中運動出來。由表層到深層，從而在煤層中由淺入深形成各種瓦斯成分。千聯(lián)礦業(yè)研究院按照賦存深度的不同，將煤層氣自上而下劃分為4個氣區(qū)，具有規(guī)律性和漸進性：氮-二氧化碳區(qū)；氮區(qū)；氮區(qū)-甲烷區(qū)；甲烷區(qū)[3]，各區(qū)煤層氣組分含量見表3-13-1氣條內(nèi)含氣量氣條名稱二氧化碳氮甲烷%米3/噸%米3/噸%米3/噸N2-CO2膠帶20~801.19~2.2420~800.15~1.420~100~0.16N2皮帶0~200~0.2780~1000.22~1.860~200~0.22N2-CH4皮帶0~200~0.3920~800.25~1.7820~800.06~5.27CH4皮帶0~100~0.370~200~1.9380~1000.61~10.5氣帶的前三個帶統(tǒng)稱為氣化帶。在瓦斯風化帶開采煤層時，相對瓦斯流出量不超過2，瓦斯對生產(chǎn)不構(gòu)成重大威脅。產(chǎn)生。圖3-1煤層各區(qū)瓦斯、氮、甲烷含量從圖3-1可以看出，隨著煤層的加深，煤層氣首先以二氧化碳為主，然后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?，最后轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椤?.1.2煤層瓦斯含量影響因素如上所述，雖然煤化過程中產(chǎn)生的氣體量很大，但大部分氣體在煤化過程中消散到空氣中。可見，煤層含氣量不僅與產(chǎn)氣量有關(guān)，而且主要取決于產(chǎn)煤量。綜合分析后瓦斯運移條件和煤的保氣能力，得出影響煤層瓦斯含量的因素如下：1）煤田地質(zhì)歷史從植物的堆積到煤的形成，經(jīng)歷了長期復(fù)雜的地質(zhì)變化。煤層內(nèi)瓦斯的產(chǎn)生量、煤田周圍瓦斯含量的分布以及煤層向地表的運移，最終是由煤田的地質(zhì)歷史條件決定的。成煤后地殼的上升將加強剝蝕作用，從而為煤層氣向地表運移提供條件。2)地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造對煤層瓦斯含量的影響也很明顯。例如，如果煤盆地含有大面積的阻氣層和儲氣構(gòu)造，煤層中的氣體就會向儲氣構(gòu)造運移，形成煤層氣。斷層會對煤層氣含量產(chǎn)生兩種截然相反的影響。開放斷層是煤層瓦斯排放的通道。在此類斷層附近，煤層瓦斯含量降低；閉合斷層透氣性差，切斷煤層與地表的聯(lián)系，常使閉合斷面含氣量增加。在封閉和半封閉背斜過渡區(qū)，由于煤層運移路線加長，瓦斯出口不斷減少，瓦斯運移阻力增大，因此瓦斯含量大于兩翼在相同的開采深度的結(jié)構(gòu)。反之，煤層含氣量下降，這是由于供氣面積逐漸縮小，瓦斯向地表運移通道逐漸擴大所致。3）煤層賦存條件煤層露頭的有無對煤層瓦斯含量有一定的影響。當煤層有露頭時，瓦斯有利于排放；當沒有露頭時，氣體很容易保存。此外，煤層埋深是決定煤層瓦斯含量的重要因素。對于同一煤田或煤層，在瓦斯風化帶以下，煤層瓦斯壓力隨深度呈線性增加，反映了煤層瓦斯由深部向地表運移的一般規(guī)律。4）煤層圍巖性質(zhì)當圍巖致密、完整、密閉時，煤層瓦斯易保存，否則瓦斯易逸散。5）煤的變質(zhì)程度從表2-4可以看出，煤變質(zhì)程度越高，瓦斯生成量越大。因此，在其他條件相同的情況下，煤變質(zhì)程度越高，煤層含氣量越大。在同一煤田中，煤吸附瓦斯的能力隨著煤變質(zhì)程度的增加而增加，但作為一個例外，當從無煙煤過渡到超無煙煤時，煤的吸附能力急劇下降，因此瓦斯含量大大減少。(6)巖漿活動巖漿活動對煤層瓦斯含量的影響是復(fù)雜的。在巖漿接觸變質(zhì)作用和熱變質(zhì)作用的影響下，煤可以再次產(chǎn)生氣體，由于煤變質(zhì)作用的增加，吸附能力增加；但在沒有氣障的情況下，巖漿的高溫強化了煤層，瓦斯的排放會從這方面降低煤層瓦斯的含量。因此，對于不同的煤田，巖漿活動對煤層瓦斯含量的影響可能不同，需要分別分析各個煤田的具體情況。(7)水文地質(zhì)條件雖然氣體在水中的溶解度只有1%～4%，但在地下水活躍的地區(qū)，水對氣體釋放的影響不容忽視。長期受地下水影響，煤層中的瓦斯可被大量水帶走，含量大大降低。3.1.3煤層氣吸附理論上節(jié)討論了煤層瓦斯含量的影響因素主要受煤層保氣能力的影響，下面主要研究煤層瓦斯吸附能力。(1)煤層氣吸附方程煤是包含微孔和大孔系統(tǒng)的雙孔隙度介質(zhì)。煤基質(zhì)部分存在微孔，大孔隙系統(tǒng)由圍繞煤基質(zhì)的稱為割理系統(tǒng)的天然裂縫網(wǎng)絡(luò)組成。煤中的割理有兩種：正面割理和端部割理，通常正交或接近正交，與煤層垂直或接近垂直。煤具有極其發(fā)達的微孔和大的比表面積。煤的天然孔隙度和裂隙率是煤的一個主要特征，它決定了煤的吸附量和煤的儲存性能。煤氣以吸附的形式儲存在煤中，其吸附量與很多因素有關(guān)。由于其復(fù)雜性，有不同的氣體吸附理論。1）單層吸附理論（Langmuir）等溫吸附方程，是氣體吸附中廣泛使用的狀態(tài)方程[4]，其表達式為：(3.1)式中，——吸附量，；——朗繆爾壓力，Pa；P——壓力，Pa；-朗繆爾卷，。2)Freundlich方程[5]，等溫吸附表達式為：(3.2)和n是常數(shù)。該公式因其形式簡單、使用方便而被廣泛使用，但該公式純屬經(jīng)驗性，沒有明確的物理意義。3）分子層吸附理論BET方程[6]是朗繆爾單層吸附理論的擴展，它利用朗繆爾對每個不連續(xù)分子層的單層假設(shè)動態(tài)平衡狀態(tài)，并假設(shè)第一層中間層的吸附依賴于固體分子與氣體分子之間的德華力，而第二層外的吸附依賴于氣體分子之間的德華力。吸附是多層的，每一層都是不連續(xù)的。其表達式為：(3.3)x=p/p0式中，——蒸汽壓力，Pa；——飽和蒸汽壓力，Pa；-與氣體吸附和冷凝相關(guān)的常數(shù)。4）Polomyi吸附勢理論，認為固體吸附面附近存在勢場，相鄰的氣體分子在該場的作用下被吸附。吸附勢場的作用力大到足以在吸附劑表面形成許多吸附層。吸附層處于加壓狀態(tài)，該層受壓最大，第二層次之；相應(yīng)地，密度逐漸減小，直至降至與周圍氣體密度相同。.Polomyi吸附理論使用物理吸附假設(shè)來定量描述在極不均勻表面上的吸附，但沒有給出表示吸附等溫線的方程。5）微孔填充理論，認為對于一些微孔介質(zhì)（如煤、活性炭等），其孔徑與被吸附分子的大小相當，吸附可能發(fā)生在其局部空間內(nèi)。吸附劑，即吸附是對微孔的體積。填充而不是表面覆蓋。根據(jù)微孔填充理論，吸附膜上任一點的吸附力可以用吸附勢函數(shù)A來衡量。A是分子從氣相到吸附膜上該點所做的功，是a吸附量Q的函數(shù)，可由氣液平衡狀態(tài)求得。其數(shù)學(xué)表達式DA（Dubinin-Astakhov）方程[7]為：(3.4)(3.5)式中,——飽和吸附容量(相當于微孔體積),;——吸附特征能，；n是吸附損失的自由度；-飽和蒸氣壓。氣體的吸附能力由上述吸附理論之一確定。煤的吸附能力通常用單層吸附理論（Langmuir）等溫方程和微孔填充理論來描述。(2)煤吸附能力的影響因素煤的吸附能力不僅受煤本身性質(zhì)的限制，還受溫度、濕度、氣體成分、粒度等諸多外界因素的影響。1）材料組成。煤的物質(zhì)組成包括有機微量成分和礦物質(zhì)，它們對控制煤的吸附能力起主要作用。煤的礦物質(zhì)含量越高，其吸附能力越低。光亮型煤的吸附能力比暗型煤強，鏡質(zhì)體在所有微觀組分中吸附能力最強，而穩(wěn)定和惰性組分較低。2)煤級。研究表明，煤的吸附能力隨著煤階的增加而增加。即在相同溫度條件下，煤階越高，吸附能力越強。隨著Rmax的增加，煤的總孔隙度增加，特別是對于小孔隙。這樣，煤的孔隙比表面積增加，煤的吸附量增加，煤對甲烷的吸附能力增強。3)溫度。吸附能力受溫度和壓力的嚴格影響。壓力越高，吸附能力越高；溫度越高，吸附能力越低。4)水分。一般認為，隨著煤中水分的增加，吸附能力會下降。由于水分子可以同時被煤吸附，因此必須占據(jù)一定的表面積，導(dǎo)致對甲烷的吸附能力下降。但當水分高于一定值時，不再影響吸附能力，該值稱為臨界水分值（wc）。在煤樣達到臨界水分值（wc）之前，隨著水分的增加，數(shù)值變小，數(shù)值增加；當達到或超過臨界水分值(wc)時，水分僅覆蓋煤顆粒的外表面，而,的值不再隨水分的增加而變化[8]。5)氣體成分。煤對不同氣體的吸附能力不同，不同氣體在煤表面的吸附熱也不同。物理吸附力主要是德瓦爾斯力，所以更容易液化的氣體更容易被煤微孔表面吸附。煤對二氧化碳的吸附能力高于對甲烷的吸附能力，對甲烷的吸附能力高于對氮氣的吸附能力。6)粒度。對于煤，粒徑越小，比表面積越大，吸附能力越強。但研究表明，當塊煤粉碎成6-325目煤粉時，總表面積的增加很小，煤粉對甲烷的吸附能力與塊煤相同。煤是相當?shù)摹?.2礦井瓦斯流量3.2.1煤層氣流動狀態(tài)煤層中的氣體在壓力下存在。對于不受開采影響的原始煤層，在瓦斯帶，煤層瓦斯壓力隨深度增加而增加。這是一個漫長的地質(zhì)時代。流到地表的結(jié)果。但這種氣流速度極慢，研究中一般會忽略這種緩慢的氣流。一般認為，在不受開采影響的煤層中，瓦斯處于壓力平衡狀態(tài)；而在受開采影響的煤層中，原有瓦斯壓力平衡狀態(tài)被開采破壞，引起瓦斯流動，形成瓦斯流場。影響瓦斯流動的因素很多，如煤層賦存條件、瓦斯地質(zhì)條件、煤層瓦斯壓力和含量、煤層滲透率和開采技術(shù)條件等，都會影響煤層瓦斯流動，但主要影響因素是氣體。壓力和煤層滲透率，前者是瓦斯流動的動力，后者是瓦斯流動的阻力。煤是一種多孔、多裂縫的介質(zhì)，每一種孔隙中都有多種厘米大小的孔隙，還含有大量的原生裂縫和后生裂縫，煤是天然氣的天然吸附劑。因此，煤中氣流的性質(zhì)在不同的空隙中。當孔徑為cm時，由于孔徑大于氣體的平均自由程，氣體流動表現(xiàn)為自由擴散或緩慢層流滲透；當孔徑為cm時，氣流為層流滲透，符合West定律；當孔隙或可見裂隙寬度大于cm時，氣流表現(xiàn)為層流滲透或?qū)恿髋c湍流的混合過渡流。當孔徑小于cm時，氣流屬于分子擴散。根據(jù)達西定律表達式：(3.6)式中，Q為單位時間的滲流；F——過水段；H——總水頭損失；為滲流路徑長度；I=h/L——水力梯度；K——滲流系數(shù)。其中，根據(jù)已知的水力學(xué)，通過某段的流量Q等于流速v與過水段F的乘積，即Q=Fv?；蛘?，據(jù)此，達西定律可以表示為：(3.7)式中，v——滲流速度上式表明滲流速度與水力梯度的一次方成正比。表明水力梯度與滲流速度之間存在線性關(guān)系。該定律指出，水通過多孔介質(zhì)的速度與水力梯度的大小和介質(zhì)的滲透率成正比。在層流中，滲流速度一般不超過年30m。煤層中流動瓦斯的雷諾數(shù)由下式[9]確定：(3.8)公式，——煤層中流動瓦斯的雷諾數(shù)；流動運動粘度，m2/s；m——煤層孔隙度，m3/m3；——煤層滲透系數(shù)，；v——流速，m/s。(3.9)式中，——鉆井氣體流量，m3/s；——鉆孔直徑，m；——鉆孔看煤的長度，m。取孔徑0.075m，井眼瓦斯流量=3.333，煤層滲透系數(shù)，m取0.03，溫度20，壓力0.1Mpa時，瓦斯運動粘度=m2/s，帶入上式獲得流速v的公式是;v==0.0071m/s最終雷諾數(shù)為;==1.4層流雷諾數(shù)的最高臨界值為12。以上設(shè)定值是我國實測的幾倍到幾十倍，仍小于層流雷諾數(shù)的最高臨界值12?？梢钥梢娒簩觾?nèi)瓦斯流動符合線性規(guī)律的層流流動，只有在瓦斯噴出或煤與瓦斯突出等異常瓦斯涌出時才會出現(xiàn)湍流。3.2.2氣體流場瓦斯在煤層中由高壓流向低壓，在煤層中形成一定的流動圍場，稱為瓦斯流場。從時間因素來看，流動類型可分為穩(wěn)定流動和非穩(wěn)定流動兩種。前者不隨時間變化，后者流場隨時間變化。在煤礦實際條件下，煤層瓦斯流的流場總是隨時間變化的?？梢娒簩託饬鲃訉儆诜嵌ǔＡ鲃宇愋?。從空間幾何學(xué)的角度來看，流場中氣體的流動類型可分為單向流、徑向流和球面流三種。(1)單向流單向流動的特點是煤層氣單向流動，流線相互平行。沿煤層開挖高度大于煤層厚度的巷道時，巷道兩側(cè)煤層中的瓦斯沿與巷道垂直的方向流動，如圖3-1所示。圖3-1煤層氣單向流動(2)徑向流動徑向流動是平面流動。在徑向流動中，等氣壓力線是一組同心圓，氣體流線沿圓的徑向發(fā)展。在煤礦中，當石閘或鉆孔垂直穿透煤層全層時，煤層內(nèi)的瓦斯流動為徑向流動。如圖3-2所示圖3-2煤層氣徑向流動(3)球流球流的特點是等壓線是一組同心球體，氣體流線沿球體徑向發(fā)展。一般情況下，石門街特厚煤層、特厚煤層中的開挖頭和鉆孔底部可近似視為球形流。3.2.3煤層氣壓力及測量1)煤層氣壓力煤層瓦斯壓力是指煤孔隙中所含游離瓦斯的瓦斯壓力，即瓦斯作用于孔壁的壓力。煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量的重要因素。當煤具有相同的瓦斯吸附能力時，煤層瓦斯壓力越高，煤中瓦斯含量越大。瓦斯壓力在煤與瓦斯突出的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。煤層瓦斯壓力的大小取決于成煤后煤層瓦斯的排放條件。在漫長的地質(zhì)時代，煤層瓦斯排放是一個極其復(fù)雜的問題，除了與上覆地層的厚度、瓦斯?jié)B透性和地質(zhì)構(gòu)造條件外，還與上覆地層的含水量密切相關(guān)。當覆蓋層充滿水時，煤層瓦斯壓力最大，瓦斯壓力與同級靜水壓力相等。當煤層瓦斯壓力大于同級靜水壓力時，在漫長的地質(zhì)時代，瓦斯會突破水的阻力，逃逸到地表。當覆蓋層不充滿水時，煤層瓦斯壓力將小于同級靜水壓力。國外實測表明，當煤層壓力測量低點在受開采影響的集中應(yīng)力區(qū)時，煤層瓦斯壓力測量值較高，因為煤體中的孔隙壓縮可顯著提高瓦斯壓力值。.在煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造條件變化不大的情況下，同一深度各煤層或同一深度各位置的煤層瓦斯壓力相近。在地質(zhì)條件不變的情況下，各層氣壓隨深度的變化規(guī)律用下式描述：(3.10)式，——H深度處的氣體壓力，Mpa；風化帶深處的氣體壓力，取0.15~0.2Mpa；氣體風化帶，m；——距地表的垂直深度，m；M——氣壓梯度，MPa/m。根據(jù)我國各煤礦瓦斯壓力隨深度變化的實測數(shù)據(jù)，瓦斯壓力梯度m一般在0.007～0.012MPa之間變化，而瓦斯風化帶深度則從幾米到幾百米不等。2)確定測量煤層瓦斯壓力時，通常75mm從圍巖巷道（石門或圍巖鉆井場）鉆一個直徑為50~的孔進入煤層。測壓封口法分為灌裝法和封口裝置法。其中，保壓法是應(yīng)用最廣泛的測壓密封法。使用這種方法時，鉆孔后，先用水清洗孔，然后在孔中放置測壓管，最后用填充材料將孔密封。圖3-3人工封孔填法示意圖1—測壓前端；2——量規(guī)盤；3——填充材料；4——木楔；5—測壓管；6—壓力表；7—鉆孔為防止測壓管堵塞，可在測壓管前端焊接直徑略大于測壓管直徑的篩管或直接在測壓管壁上沖孔篩管管子。為防止填充物堵塞測壓管前端，在測壓前端后部焊接有限位盤。填料可以手動或通過風壓送入鉆孔5m。此時，水泥砂漿借助噴霧罐從孔底逐漸填充至孔口，氣密孔深度可達104煤層氣預(yù)測理論煤層氣的生成、聚集和運移受一定地質(zhì)條件控制。地質(zhì)條件的差異往往導(dǎo)致煤層瓦斯在垂直和水平方向上分布不均，從而導(dǎo)致瓦斯在不同的礦區(qū)（或礦井）、不同的煤層和不同的地區(qū)出現(xiàn)。的不平衡。高瓦斯礦有低瓦斯區(qū)，低瓦斯礦有高瓦斯區(qū)。近年來，一些低瓦斯礦山瓦斯異常區(qū)發(fā)生了一些重大瓦斯事故。因此，通過研究礦山瓦斯地質(zhì)規(guī)律來預(yù)測和評價未開采區(qū)瓦斯分布具有重要的理論和現(xiàn)實意義，對指導(dǎo)礦山通風設(shè)計和開采部署具有重要的理論和現(xiàn)實意義。礦井，有針對性地采取瓦斯防治措施。4.1煤層瓦斯含量預(yù)測煤層瓦斯含量預(yù)測的目的是通過對煤層瓦斯含量的分析，預(yù)測礦井瓦斯的涌出量，從而有針對性地采取各種瓦斯控制措施。4.1.1源預(yù)測法源頭預(yù)測法是指通過對涌氣源的研究，在產(chǎn)生瓦斯的每個位置測量涌氣量，總和即為礦井的總涌氣量。1）礦井瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)系礦井瓦斯涌流組成關(guān)系見圖4-1。礦井瓦斯涌出生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出出回采面瓦斯涌出已采采空區(qū)瓦斯涌出礦井瓦斯涌出生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出出回采面瓦斯涌出已采采空區(qū)瓦斯涌出工作面采空區(qū)瓦斯涌出掘進面瓦斯涌出其他開采層瓦斯涌出鄰近層瓦斯涌出煤壁瓦斯涌出落煤瓦斯涌出2）工作面瓦斯排放工作面瓦斯排放量預(yù)測以相對瓦斯排放量表示，以24h為預(yù)測周期，采用下式計算。(4.1)式中，q采——采面相對瓦斯排放量，m3/t；q1——礦層相對瓦斯排放量，m3/t；q2——相鄰層的相對氣體排放量，m3/t。3)開挖面涌出的瓦斯量掌子面瓦斯排放預(yù)測以瓦斯絕對排放量表示，計算公式如下(4.2)式中，qexcavation——開挖面絕對瓦斯排放量，m3/min；q3——開挖面巷道煤壁瓦斯排放絕對值，m3/min；q4——從掌子面落煤的絕對瓦斯排放量，m3/min。4）生產(chǎn)礦區(qū)瓦斯排放(4.3)式中——生產(chǎn)礦區(qū)相對瓦斯排放量，m3/t；——生產(chǎn)礦區(qū)采空區(qū)瓦斯排放系數(shù)，——第i個工作面的相對瓦斯排放量，m3/t；——第i個工作面的日產(chǎn)量，t；——第i個開挖面的絕對瓦斯排放量，m3/min；——生產(chǎn)礦區(qū)日均產(chǎn)量，t。5)煤礦瓦斯排放(4.4)式中，q井——礦井相對瓦斯排放量，m3/t；qi——第i個生產(chǎn)礦區(qū)的相對瓦斯排放量，m3/t；Aoi——第i個生產(chǎn)礦區(qū)的日均產(chǎn)量，t；——采空區(qū)瓦斯排放系數(shù)，6)噴氣不均勻考慮到各區(qū)域涌氣不平衡情況，采用子源預(yù)測法預(yù)測的各區(qū)域涌氣量需乘以涌氣不平衡系數(shù)Kn。4.1.2礦山統(tǒng)計煤礦瓦斯排放與開采強度和開采深度有關(guān)。開采強度越大，煤層破碎量越大，吸附瓦斯越多成為游離瓦斯，瓦斯涌出量越大；開采深度越深，煤層瓦斯含量越大，煤層瓦斯壓力越大。即煤層的開采深度，它反映了煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力兩個指標。綜合來看，該方法認為在一定煤層厚度條件下，礦井瓦斯排放量與開采強度、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力有關(guān)。接縫。氣體統(tǒng)計方法客觀地反映了上述相關(guān)性。統(tǒng)計方法是根據(jù)生產(chǎn)礦山或生產(chǎn)水平，在過去生產(chǎn)過程中積累大量不同深度的相對氣涌量和深度數(shù)據(jù)，通過整理分析找出相互關(guān)系的統(tǒng)計規(guī)律,計算相鄰的新氣體。礦山或深部水平瓦斯排放的方法。如果預(yù)測區(qū)地質(zhì)、采礦等因素無明顯變化，預(yù)測結(jié)果可以滿足工程需要。首先找出礦山開采深度和瓦斯排放的表格函數(shù)。表格如下表4-1礦山開采深度與瓦斯排放對應(yīng)表加權(quán)平均開采深度（米）相對氣體排放量（m3/min·t-1）接下來，繪制作為深度函數(shù)的氣體涌出量。以礦山加權(quán)平均開采深度為橫坐標，相對瓦斯排放量為縱坐標，繪制瓦斯排放量隨開采深度的變化曲線。如圖4-2所示。通過擴展這條曲線，可以預(yù)測深層氣體排放。圖4-2礦井相對瓦斯排放量與開采深度的關(guān)系加權(quán)平均挖掘深度可計算如下：(4.5)式中,——加權(quán)平均開采深度,m;——統(tǒng)計期內(nèi)第i個采煤斷面的平均開采深度，m；——統(tǒng)計期內(nèi)，第i個采煤工段的煤炭產(chǎn)量，t。氣體排放梯度為(4.6)式中，——氣體排放梯度，m/（m3/t）或t/m2；,——兩個已知的甲烷帶開采深度，m；,——深度對應(yīng)的相對氣體排放量，m3/t；n——指數(shù)系數(shù)，當大部分煤田處于垂直深度時，n=1。1000m當已知氣體排放梯度和氣體風化帶的下限深度時，可通過下式預(yù)測相對氣體排放量。(4.7)或者(4.8)式中：——預(yù)測深度處的相對氣體排放量（m），m3/t；——氣體風化帶下邊界開采深度，m；——氣體排放深度增加率，t·m/m3；——氣體風化帶下邊界的相對氣體排放量，=2m3/t。-預(yù)測相對于氣體排放的埋深，m；，氣體風化帶下限或H1的相對氣體排放量，=2m3/t。這里的瓦斯排放量預(yù)測是針對礦山的，瓦斯排放量是指相對量。事實上，也可以預(yù)測絕對氣體排放量。瓦斯排放也可以根據(jù)采煤工作面或隧道工作面進行預(yù)測。用統(tǒng)計方法預(yù)測氣體排放量時必須注意以下兩點：第一，該方法僅適用于已開采瓦斯帶以下1～2層的礦山，外推深度不宜超過100～200m。應(yīng)該更小。否則，錯誤可能會增加。其次，累積的氣體排放數(shù)據(jù)必須至少有一年的歷史，累積的數(shù)據(jù)越多，準確度越高。)越相似，預(yù)測越可靠。否則，應(yīng)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的修正，或根據(jù)相似程度進行分區(qū)預(yù)測。4.1.3畫法在一些緩坡煤層和深部礦井中，瓦斯排放梯度不是恒定的，即相對瓦斯排放量與礦井深度之間的關(guān)系是非線性的。在這種情況下，使用映射方法更方便地推斷預(yù)測深度處的相對氣體流出量。如圖4-3所示。圖4-3礦井相對瓦斯排放圖為了直觀地表達礦場空間內(nèi)相對涌氣量的變化規(guī)律，從而更可靠地預(yù)測涌氣量，最好在礦山開采上標出各開采區(qū)域的相對涌氣量水平地圖與時間。數(shù)量。并將氣體排放量相同的點連接成一條曲線（如底板等高線），作為外推預(yù)測的依據(jù)，如圖4-3所示。該瓦斯排放等值線圖可以清晰地反映瓦斯排放在煤層方向和傾角上的變化情況，對于預(yù)測不同區(qū)域瓦斯排放非常方便。4.1.4回歸分析回歸分析是一種用于分析和處理變量之間相關(guān)性的數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法。它可以幫助我們判斷幾個具體變量之間是否存在相關(guān)性，找出它們之間合適的相關(guān)性方程表達式，以及如何利用得到的經(jīng)驗公式來達到預(yù)測、控制等目的。煤礦瓦斯排放與煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力、煤礦開采方法和技術(shù)、生產(chǎn)水平、地質(zhì)構(gòu)造、煤層含水量等多種因素有關(guān)。我們應(yīng)用回歸分析的方法找出相關(guān)因素，找出涌氣量和相關(guān)因素的函數(shù)表達式，然后用函數(shù)表達式預(yù)測礦井涌氣量，控制瓦斯的預(yù)測精度噴出量到一定值的圓周。觀察因變量和自變量在笛卡爾坐標中的分布形狀。1)回歸線的確定讓回歸線方程為(4.9)根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定常數(shù)a、b，確定回歸線。2）回歸線的簡化計算當觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量比較多時，上述方法可以簡化，加減一個常數(shù)或?qū)⒃紨?shù)據(jù)乘以一個常數(shù)，然后在計算x、y、...、...時進行修改[10]。使用簡化的方法進行計算，可以大大減少工作量，在實際工作中經(jīng)常使用。3)相關(guān)系數(shù)其含義是指觀測數(shù)據(jù)與回歸線的吻合程度。其取值范圍為：-1<r<1r越接近1，X和Y的關(guān)系越密切，反之，關(guān)系越不密切。圖4-4相關(guān)系數(shù)的不同值反映了結(jié)果4）相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗是樣本相關(guān)系數(shù)與總體相關(guān)系數(shù)的差異檢驗。圖4-5相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗表4-2相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗表 αn-20.0050.001 αn-20.0050.00110.9971.000二十一0.4130.52620.9500.990二十二0.4040.51930.8780.959230.3960.50540.8110.917240.3880.49650.7540.874250.3810.48760.7070.834260.3740.37470.6660.798270.3670.36780.6320.765280.3610.46390.6020.735290.3350.456100.5760.708300.3490.449110.5580.684350.3250.418120.5320.661400.3040.398130.5140.641450.2880.372140.4970.623500.2730.354150.4820.606600.2500.325160.4680.590700.2320.302170.4560.575800.2170.283180.4440.561900.2050.267190.4330.5491000.1950.254200.4230.5372000.1300.181注：n——自由度。①計算相關(guān)系數(shù)：②給定顯著性水平α，找出對應(yīng)的臨界值③比較and和的大??；如果≥，則X和Y之間存在線性相關(guān)，并且r在顯著性水平α處顯著。如果<，則X和Y之間沒有線性相關(guān)性，并且r在顯著性水平α上不顯著。5）使用回歸線方程進行預(yù)測和控制殘差標準差(4.10)式中，Q為殘差平方和，n為數(shù)據(jù)的對數(shù)。根據(jù)正態(tài)分布的性質(zhì)，我們知道Y0落在Y0±S范圍內(nèi)的概率為68.3%；Y0落在Y0±2S范圍內(nèi)的概率為95.5%；Y0落在Y0±3S范圍內(nèi)的概率為99.7%。由上可知，殘差標準差越小，從回歸方程中預(yù)測的Y值越準確，可以作為預(yù)測的準確度。圖4-6回歸方程預(yù)測圖需要指出的是，回歸方程的適用范圍一般只適用于原始觀測數(shù)據(jù)的變化范圍，不能隨意擴大。如果需要擴大使用范圍，則需要有足夠的理論基礎(chǔ)或進一步的實驗數(shù)據(jù)。4.2煤層瓦斯突出預(yù)測理論4.2.1概述煤層巖層突出風險預(yù)測分為非突出危險煤層巖層、突出危險煤層巖層、突出危險煤層巖層突出危險區(qū)。具有突出危險區(qū)的煤層和巖層屬于突出危險煤層和巖層，煤層和巖層中的突出危險區(qū)具有局部分布的特點。據(jù)統(tǒng)計，煤層突出危險區(qū)面積為礦區(qū)面積的5%～7%。在不同礦山的突出危險砂巖中，突出危險帶的位置差異很大。由于突出危險區(qū)的局部性，煤層和巖層的突出風險預(yù)測應(yīng)根據(jù)建井和開采技術(shù)分為兩個階段。第一階段是在地質(zhì)勘探期間或直接在礦山建設(shè)期間預(yù)測煤層或巖層的突出風險；第二階段是預(yù)測突出危險區(qū)的存在和分布，在煤層進行采礦作業(yè)或沿突出危險砂巖突出風險預(yù)測驅(qū)動巷道。為了預(yù)測煤層和巖層的突出危險性，需要有非突出危險性、突出危險性煤層和非危險區(qū)巖層性質(zhì)差異的數(shù)據(jù)，以及信息關(guān)于這些屬性的臨界值。為了預(yù)測突出危險區(qū)，需要有突出危險區(qū)和非突出危險區(qū)突出危險煤層和巖層性質(zhì)差異的數(shù)據(jù)。目前尚無預(yù)測或評估煤層突出風險的標準方法。日預(yù)測法主要用于開挖作業(yè)。突出危險區(qū)日常預(yù)測的依據(jù)是：隨著巷道工作面的推進，連續(xù)測量（區(qū)間2~3m）反映煤層破壞程度的指標。這些方法是基于突出危險區(qū)和非突出危險區(qū)煤層的化學(xué)物理性質(zhì)和瓦斯動力學(xué)特征的差異?？紤]到突出危險區(qū)的位置，規(guī)定在開采過程中應(yīng)不斷確定煤層的突出風險指標。.4.2.2煤層突出風險預(yù)測方法第一種突發(fā)預(yù)測方法是確保工人的安全。然而，在突出危險煤層的非突出危險區(qū)縮小昂貴的防突出措施的應(yīng)用范圍也是突出風險預(yù)測的一個重要方面。煤層的突出風險由三個因素決定：礦井壓力、瓦斯和煤層的物理力學(xué)性質(zhì)。含氣煤的含氣因子、物理力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響必須考慮密切相關(guān)。礦井壓力和煤體中存在的瓦斯能是煤層的勢能，在突出過程中轉(zhuǎn)化為破壞功。在突出的最小深度，由礦井壓力和瓦斯能量確定的動態(tài)參數(shù)足以形成危險狀態(tài)。，不同變質(zhì)程度的煤層具有不同的最小突出深度。在最小突出深度以下，煤層中的動態(tài)參數(shù)具有足以產(chǎn)生突出危險狀態(tài)的恒定值。但是，由于突出危險的地帶性特征，動力因素是煤層處于突出危險狀態(tài)的必要條件，而不是充分條件。在實踐中，煤層突出風險的預(yù)測方法主要有：1）根據(jù)井眼涌出瓦斯初速度預(yù)測煤層突出危險區(qū)為測量瓦斯涌出的初速度，43m沿巷道行進方向從工作面至煤層鉆孔至所需深度（如圖4-7所示）。在每個鉆孔段上，用密閉器密封鉆孔，并在橡膠密封圈和鉆孔的底部留下一個測量室。沿鉆孔長度，0.7m每隔一次測量一次氣體涌出的初速度。當鉆孔被檢查到時1m，停止鉆孔，取出鉆桿，將密封劑放入鉆孔中，密封0.5m測量室長度為100，0.7m圖4-7井眼氣涌速度測量示意圖1—鉆孔；2——封口機；3—測量室；4—探測器鉆孔后應(yīng)立即封孔，開、停鉆具清孔的時間計入總時間。從鉆孔結(jié)束到開始測量的總時間不應(yīng)超過2分鐘。封孔后，用小橡膠管連接封孔器的噴嘴，測量鉆封腔的氣體涌出速度（即氣體流量）。如果某段測得的初始注氣速度值比上一段下降15%以上，則停止鉆井，如果在測量初始注氣速度時沒有初始注氣速度下降的段，則檢查是否超過鉆孔深度3.5m。將在初始氣涌速度下降段測得的初始氣涌速度值與臨界值進行比較。根據(jù)煤的變質(zhì)程度，確定的臨界值為：當<15%時，=5L/min；15%20%時，=4.5L/min；20%30%時，=4L/min；>30%時，=4.5L/min煤的揮發(fā)分含量根據(jù)礦層平均值確定，也可以在準備巷道和工作面取10個煤樣更準確地確定。2)采煤位置煤層突出風險預(yù)測緩坡陡峭煤層及夾層的突出危險性可根據(jù)瓦斯涌出速度和煤體強度進行預(yù)測。當開挖巷道工作面不小于煤層法線方向3m時，在煤層中鉆取1、2、3三個檢查孔，取煤樣，測量瓦斯排放量，準確確定煤層厚度接縫，如圖4-8所示。圖4-8采煤前煤層突出風險預(yù)測示意圖煤層穿透后不超過2分鐘，在兩個鉆孔中測量了瓦斯涌出率。密封測量室的長度應(yīng)等于煤層的厚度。沿厚度以上各層取煤樣0.2m，測定煤的碘指數(shù)和硬度，取瓦斯排放量q和碘指數(shù)的最大值和硬度f的最小值進行判斷，判斷標準為如下;當q2L/min、3.5mg/g、f0.6同時滿足時，裸露煤層的煤層狀態(tài)評定為非突出危險煤層；上述三項指標中任一項不滿足上述條件的，則認為煤層具有突出風險。5煤礦瓦斯災(zāi)害與防治煤礦瓦斯相關(guān)事故可分為瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、瓦斯窒息三類。在低瓦斯礦井中，通過分析上述事故的原因，可以找到相應(yīng)的預(yù)防措施。5.1瓦斯爆炸及預(yù)防5.1.1瓦斯爆炸原因分析分析研究瓦斯和煤塵爆炸的原因，對于正確、科學(xué)地管理煤礦井下開采工程產(chǎn)生的可燃氣體，預(yù)防事故發(fā)生具有重要意義。根據(jù)與瓦斯爆炸結(jié)果的相關(guān)性，瓦斯爆炸事故的原因可分為直接原因和間接原因。所謂直接原因，是指由于點火源的存在及其點火機理而引起的燃氣等可燃氣體的點火。礦井中有許多不同性質(zhì)的點火源，如火焰、火花、熱表面、壓縮熱等。這些熱源大多由以下條件和設(shè)備產(chǎn)生：電氣元件、機械。爆破和火藥，以及槍支發(fā)射器、安全燈、明火、自燃、地下火災(zāi)、摩擦靜電火花等。煤礦井下，由于實際生產(chǎn)中局部區(qū)域風流故障（如風停、通風能力低、風流短路等），往往會產(chǎn)生瓦斯積聚，或產(chǎn)生足夠濃度的煤塵達到爆炸極限附近的濃度。，我們把這種原因引起的瓦斯爆炸稱為間接原因。5.1.2導(dǎo)致氣體爆炸的條件在化學(xué)上，氣體爆炸是一種熱鏈式反應(yīng)（也稱為鏈式反應(yīng)）。當爆炸性混合物吸收一定的能量（通常是點火源給予的熱能）時，反應(yīng)分子的鏈斷裂，解離成兩個或多個自由基（也稱自由基）。這種自由基具有很大的化學(xué)活性，成為連續(xù)反應(yīng)的活性中心。在合適的條件下，每個自由基可以進一步分解產(chǎn)生兩個或多個自由基。這樣，自由基越來越多，化學(xué)反應(yīng)速度越來越快，最后可以發(fā)展成燃燒或爆炸的氧化反應(yīng)。因此，瓦斯爆炸本質(zhì)上是一定濃度的甲烷與空氣中的氧氣在一定溫度的作用下發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)。其化學(xué)式為：瓦斯爆炸必須滿足三個基本條件：一是空氣中的瓦斯?jié)舛冗_到5%～16%；第二，要有高溫熱源；三、空氣中含氧量不低于12%。如圖5-1所示。圖5-1氣體爆炸三角形1)氣體濃度當空氣中沼氣含量低于5%時，遇到高溫火源一般只燃燒，不會爆炸。但是，如果井中含有其他爆炸性氣體，這種混合爆炸性氣體的爆炸極限會有很大的變化，很可能會下降到5%以下。因此，絕對不可能機械地認為沼氣含量低于5%時沼氣含量永遠不會爆炸，而改變或增加安全法規(guī)中規(guī)定的最大內(nèi)容沼氣含量是絕對不可能的。（國家安全法規(guī)規(guī)定風流中的沼氣含量不得超過1%，當?shù)氐恼託夂坎坏贸^2%）。當空氣中沼氣含量大于16%時，一般不會發(fā)生爆炸。這是因為沼氣含量的增加會減少空氣中的氧氣。缺氧不利于沼氣的燃燒和爆炸，因為沼氣會吸收熱量。量比較大，燃燒時放出的熱量被多余的沼氣吸收，不會引起更劇烈的燃燒和爆炸。但不能癱瘓，因為如果礦井空氣中含有其他爆炸性氣體，即使沼氣含量超過16%，仍然會發(fā)生爆炸。如果不含其他爆炸性氣體，雖然沼氣含量超過16%，雖然不會爆炸，但有嚴重的窒息作用。一般情況下，空氣中沼氣的含量只有5%以上，低于10%時遇火就會爆炸。9.5%含量的爆炸最為猛烈。2）高溫熱源點燃氣體所需的最低溫度稱為著火溫度，它與空氣中的氣體濃度、氧氣含量和初始壓力以及供給的性質(zhì)有關(guān)。煤礦明火、煤自燃、電火花、熱金屬表面，甚至撞擊或摩擦產(chǎn)生的火花（上述間接原因）都可能點燃瓦斯。實驗表明，最容易被電火花點燃的氣體濃度為8.3%～8.6%。3)氧含量由瓦斯爆炸三角可知，即使瓦斯?jié)舛冗_到爆炸極限且有高溫點火源，如果氧氣濃度很低，也不會發(fā)生爆炸，如圖5-1所示，當氧氣濃度下降到12%時，混合氣就會失去爆炸性。5.1.3防止氣體爆炸的措施由于瓦斯爆炸事故的發(fā)生是三個因素同時作用的結(jié)果，只要阻斷其中任何一個因素，就可以達到防止瓦斯爆炸的目的。在瓦斯爆炸的三要素中，由于《條例》規(guī)定地下作業(yè)場所的氧氣濃度不得低于20%，因此不可能防止瓦斯爆炸降低氧氣濃度。因此，應(yīng)從其他兩個條件入手，防止瓦斯爆炸。爆炸的目的。根據(jù)煤礦積累的經(jīng)驗，可歸納如下：1)防止氣體聚集氣體聚集是指局部空間內(nèi)氣體濃度達到2%，體積超過0.5的現(xiàn)象。防止氣體積聚的方法包括：(1)加強通風。將地下涌出的瓦斯用適當?shù)娘L量稀釋后排放至地面，是防止瓦斯積聚的基本措施。為此，應(yīng)做到：合理選擇通風系統(tǒng)，正確確定礦井風量，合理分配，讓所有井下用戶都能使用。風場有足夠的風量；采用機械通風，風機的安裝和使用嚴格按照《規(guī)定》第一百二十六條的規(guī)定；每個生產(chǎn)層級和每個礦區(qū)必須設(shè)置單獨的回風通道，實施分區(qū)通風。(2)及時處理積氣。加大對積氣部位的風量和風速，對氣體進行稀釋或封堵，必要時進行排水處理。2）防止氣體點燃防止氣體引燃的原則是消除一切非生產(chǎn)所需的熱源，嚴格管理和控制生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的熱源，防止其產(chǎn)生或限制其引燃氣體的能力。5.2局部異常涌氣防治低瓦斯礦井雖然很少發(fā)生瓦斯突出，但仍存在礦井局部瓦斯異常。這些位置的存在已成為煤礦安全生產(chǎn)的重要隱患。因此，有必要對每個位置進行分析，分別采取措施。，確保煤礦安全。一般來說，在低瓦斯礦井中，瓦斯需要監(jiān)測的地方和情況主要有：煤巷、巷道頂板形成的空腔、刮板輸送機和采煤機底部凹槽附近、拐角處。工作面和采礦機。空曠地帶等。上述場所應(yīng)根據(jù)實際情況采取必要的氣體控制措施。5.2.1開挖煤巷的預(yù)防措施1）降低爆破瞬間的涌氣強度爆破工作面全斷面爆破時，爆破后會出現(xiàn)瞬間的氣涌峰值，導(dǎo)致回風氣流中的瓦斯?jié)舛仍趲追昼娀蚴昼妰?nèi)超限。目前車集煤礦采用預(yù)爆破開挖工作面和無動力回風巷，人員全部疏散至全負壓通風道。第二炮在可靠條件下進行，基本降低回風中多余氣體濃度，防止氣體事故。2）在爆破時增加氣流稀釋和排放氣體。掌子面增設(shè)后備供氣設(shè)備或反旋流器，在爆破期間，及時增加隧道稀釋放氣的通風量。采用實時瓦斯監(jiān)測方式，巷道內(nèi)電氣設(shè)備防爆。性能和斷電措施有利于提高隧道掘進效率，縮短爆破過程氣體排放時間，保障爆破安全。3)確保安全爆破的措施在爆破管理中，嚴格執(zhí)行“三人聯(lián)鎖”和“一發(fā)三查”制度，嚴格按照爆破、使用水炮泥、爆破的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。噴霧器。為確保安全，工作面和回風采用瓦斯監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測爆破后瓦斯排放的全過程。爆破機和驗瓦機采用智能氣體監(jiān)測儀，隨時監(jiān)測氣體變化，爆破后進行人工氣體檢測和處理。工作表面安全。4）加強開挖巷道的通風管理為保證隧道內(nèi)送風的可靠性，局部通風機采用高性能反旋風風機和雙風機自動換閘啟動設(shè)備；設(shè)有風電阻氣裝置，風機由專人管理，提高風道管理質(zhì)量，嚴禁無計劃停電大風，完善瓦斯排放系統(tǒng)。5)隧道煤壁注水巷道煤壁短孔注水可以減少瓦斯從煤壁中的涌出量，降低巷道瓦斯?jié)舛群捅茣r瓦斯?jié)舛取嵺`證明，效果非常明顯。形成了防治瓦斯的有效手段。在開挖施工過程的間歇期，通過工作面短孔高壓注水，降低爆破時煤層的瓦斯涌出速度，同時也減少了煤塵的產(chǎn)生。5.2.2巷道落孔局部堆積氣體治理措施在巷道中，由于圍巖向開挖空間的擠壓，局部可能存在山脊和頂板。頂板崩落后形成崩落洞，容易積氣，需采取適當措施防止崩落空間內(nèi)積氣。1)導(dǎo)風板法高頂空間下方支架頂梁上的釘擋板，將部分風流引導(dǎo)至高危區(qū)域，將氣體吹走。如圖5-2所示。圖5-2導(dǎo)風板引氣放氣2）填充更換方法在棚梁上鋪設(shè)一定厚度的木板或京巴，然后用黃土或沙子填滿，以排出積氣。如圖5-3所示。圖5-3頂板塌陷區(qū)瓦斯聚集的充填置換方法3)風道分支排放法在有風管的巷道中，可以在從頂棚出來的風管上加一個“三通”，也可以安裝一個小口徑的分支風管，給頂棚空腔送風，排除積存的氣體。如圖5-4所示。圖5-4風管分支法處理落頂區(qū)瓦斯聚集5.2.3刮板輸送機和采煤機底槽附近積氣處理措施(1)輸送機底槽下方所有焊接鐵板均隔離。(2)在機頭和機尾與煤溜槽側(cè)面一定距離(50~)處鉆孔，60m將風道吹向底部溜槽，將積氣吹走。(3)在采煤機的切割部分或牽引部分安裝小型局部風扇或水力噴射器，將積氣吹走。(4)增加工作面進氣量，將風速提高到最大內(nèi)容值，以稀釋和帶走采煤機附近積聚的瓦斯。5.2.4采煤工作面角部局部堆積瓦斯治理措施工作面邊角靠近煤壁和采空區(qū)一側(cè)，風速很低，局部處于渦流狀態(tài)。這種渦流使從采空區(qū)噴出的氣體難以進入主風流，從而使高濃度氣體在上角附近循環(huán)并聚集在渦流區(qū)，形成上角氣體溢出。如果工作面拐角處有滯后柱，除了上拐角處存在渦流區(qū)外，頂排附近還會有微風區(qū)，采空區(qū)漏氣會在此聚集，即更有可能形成上角。氣體溢出。最常用的方法如下：1）風障排水法在工作面拐角附近設(shè)置風障防火木隔墻，迫使一部分風流過上拐角，排除積氣，如圖5-5所示。圖5-5風障排水法處理上角積氣2)風道導(dǎo)向及排風方式它可分為三種導(dǎo)向和排放方式：液壓噴射器、電風扇和壓力噴射器。如圖5-6所示，風管進風口設(shè)置在上角的聚氣點，工作面的部分風流流過上角進入風管口時，氣體可以稀釋并帶走。圖5-6水力噴射消除上角積氣1—水管2—導(dǎo)流板3—噴射器4—擋風板3)Endlane排放法打開進回風巷后面的接觸眼的氣密性，在工作面回風巷加裝調(diào)節(jié)風門或懸掛風幕，迫使一部分氣流漏入采空區(qū)沖走瓦斯積聚在上角，氣流最終通過接觸眼放電，如圖5-7所示。圖5-7工作面端巷導(dǎo)氣示意圖6瓦斯預(yù)測與綜合防治技術(shù)應(yīng)用崇州礦區(qū)屬于低瓦斯礦區(qū)，但瓦斯危害依然存在，特別是無煤開采實施后，瓦斯涌出受地質(zhì)和采礦雙重影響，瓦斯治理難度加大。近年來，南屯煤礦研究了主煤層三層煤的瓦斯賦存和涌涌規(guī)律，獲得了一套適用于低瓦斯煤礦無煤柱開采的瓦斯防治技術(shù)措施。.6.1南屯煤礦簡介南屯煤礦是一座年設(shè)計產(chǎn)能150萬噸的大型生產(chǎn)礦山。改擴建后，該礦2009年核定產(chǎn)能485萬噸/年，2009年煤炭實際產(chǎn)量354萬噸。礦井通風方式為中央平行一翼斜混抽式，副井、主軸、混井進風，中央風井、白馬河風井回風。中央風軸裝有兩臺2K60-5NO.28軸流風機，風機排風量8171m3/min，負壓2200Pa，主風機效率71%。白馬河風軸裝有兩臺2K60-4NO.24軸流風機，風機排風量7240m3/min，負壓1300Pa，主風機效率42%，總進風量礦井所需風量為/min14275m3，南屯煤礦3煤層瓦斯含量的測定6.2.1影響礦區(qū)瓦斯含量的主要地質(zhì)因素在礦區(qū)不同深度和構(gòu)造位置測量了6個煤層瓦斯壓力，采集并測量了10個直接瓦斯煤樣和31個間接瓦斯煤樣。實測數(shù)據(jù)顯示，南屯礦區(qū)3號煤層瓦斯含量為1.11~4.98m3/t，平均為2.94m3/t，大面積屬于氮帶，為與勘探提供根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制了該礦區(qū)3號煤層瓦斯含量等值線圖，并進行瓦斯地質(zhì)定性分析。不整合造成的上覆沉積巖性組合的存在；巖性組合的橫向差異；井場中小型構(gòu)筑物及其組合；煤層埋深（或上覆基巖厚度）等。6.2.2測量方法及測點布置分為早、中、晚三班。對于每個設(shè)定的測量點，需要分別測量氣壓、風量、氣體和二氧化碳濃度。測量工作應(yīng)符合下列要求：1）每個點至少測量3次風量，取平均值；2）在巷道氣流的上、中、下部分別測量3次瓦斯?jié)舛龋∑骄担?)應(yīng)在巷道氣流的上、中、下部分別測量3次二氧化碳濃度，取平均值。4）記錄氣壓值時，待氣壓表穩(wěn)定后再讀??；5)共從12個測點、綜采工作面3個測點和沿空掘進3個測點取樣，通過色譜分析分析每個測點的瓦斯?jié)舛?。根?jù)瓦斯品位識別設(shè)點原則，全礦共33個測點，7個計算點，分別為全礦、中風豎井、三礦區(qū)、七礦區(qū)、九礦區(qū)。面積，-350m水平和-432m水平。，各測點名稱及所選點的控制范圍見表6-1。表6-1測點布局及控制區(qū)域測量點編號測量點名稱測量點的性質(zhì)控制圈1滿礦計算點滿礦2-350m等級計算點等級3白馬河氣井側(cè)翼三、七礦區(qū)部分、-432m水平部分4中央空氣軸計算點八、九礦區(qū)部分、-432m水平部分5南匯峰石門側(cè)翼三礦區(qū)部分，-432m水平部分6匯豐石門側(cè)翼七、九礦區(qū)部分7粉末雜志粉末雜志續(xù)表測量點編號測量點名稱測量點的性質(zhì)控制圈8三才區(qū)計算點三才區(qū)91、三采東回風礦區(qū)測量點三礦區(qū)部分101.三收西回風礦區(qū)測量點三礦區(qū)部分11-290軌道車道三礦區(qū)部分12七彩區(qū)計算點七彩區(qū)13七彩西風礦區(qū)測量點七個礦區(qū)14七采歸山礦區(qū)測量點七個礦區(qū)15-290匯豐東礦區(qū)測量點七個礦區(qū)1673個19歲以下綜采工作面采煤點臉1773上升23下降開挖測量點頭部1873日23日順開挖測量點頭部1973對23入架開挖測量點頭部20酒策區(qū)計算點酒策區(qū)二十一北翼返回礦區(qū)測量點九礦區(qū)部分二十二東翼回歸礦區(qū)測量點九礦區(qū)部分2393對12綜合崩落面采煤點臉249305夏順開挖測量點頭部25探索什才區(qū)的小巷開挖測量點頭部26-432m等級計算點等級27-432m水平中央回風巷水平測量點水平部分28-432m水平測量點水平部分29第十一礦區(qū)匯豐巷礦區(qū)測量點十一礦區(qū)301701機采工作面采煤點臉31中巷1610號開挖測量點頭部321602上槽開挖測量點頭部33-432m總回報胡同開挖測量點頭部氣體排放量為：Q-350m=Q1-Q27-Q28Q-432m=Q27+Q28__Q中央空氣軸=Q5+Q6+Q7Q三采=Q9+Q10+Q11+Q5-Q27Q七挖礦=Q13+Q14+Q15+Q17+Q18+Q19Q九挖礦=Q21+Q22-Q17-Q18-Q19Q礦=Q3+Q5+Q6+Q7每個測量點的氣體排放匯總見表6-2。表6-2各采區(qū)開挖及采煤工作面瓦斯識別數(shù)據(jù)表地方相對CH4(m3/t)相對CO2(m3/t)絕對CH4(m3/min)絕對CO2(m3/min)7323尚順0.887.230.120.397323下來0.551.780.090.291602尚順0.511.270.020.0593尚09尚順頻道0.713.90.040.2293上03中巷0.563.780.040.277319張臉0.090.290.20.941701