第六章瓦斯地質(zhì)規(guī)律與預(yù)測

1瓦斯地質(zhì)學(xué)第六章 瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測賈天讓TelQ:252343863安全學(xué)院306室第六章瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測

第一節(jié)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法第二節(jié)瓦斯含量預(yù)測第三節(jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測第四節(jié)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測第五節(jié)瓦斯防治相關(guān)文件及防治措施第六章瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測

第一節(jié)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法

第二節(jié)瓦斯含量預(yù)測第三節(jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測第四節(jié)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測第五節(jié)瓦斯防治相關(guān)文件及防治措施第一節(jié)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)掌握煤層瓦斯壓力、和瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的堅(jiān)固性系數(shù)概念、采樣要求、測定方法。煤層瓦斯壓力和含量的測定方法煤的瓦斯放散初速度測定方法煤的堅(jiān)固性系數(shù)測定方法煤層透氣性系數(shù)測定方法含量定義殘存瓦斯含量煤層瓦斯含量原始瓦斯含量單位質(zhì)量或體積的煤中所含有的瓦斯量，單位是m/t或m/m煤層未受采動(dòng)影響時(shí)的瓦斯含量煤層受到采動(dòng)影響，已經(jīng)排放出部分瓦斯，則剩余在煤層中的瓦斯含量6.1.1煤層瓦斯含量測定6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法可解吸瓦斯含量煤自原始瓦斯含量與在0.1MPa瓦斯壓力下煤層殘存瓦斯含量之差333煤層有露頭瓦斯易于排放，無露頭瓦斯易于保存；對(duì)同一煤層，瓦斯風(fēng)化帶以下，煤層瓦斯含量隨深度加大而增大；在其它條件相同，同一開采深度上，煤層傾角越小，煤層所含瓦斯越多。圍巖致密完整、不透氣時(shí)，煤層瓦斯易于保存；反之，煤層瓦斯易于逸散。煤的變質(zhì)程度越高，生成的瓦斯量越大。當(dāng)其它條件相同，煤的變質(zhì)程度越高，煤層瓦斯含量就越大。一是水力運(yùn)移逸散作用；二是水力封閉作用；三是水力封堵作用。開放性構(gòu)造是煤層有利于瓦斯的放散，因此開放性構(gòu)造發(fā)育的煤層，瓦斯含量就??；封閉性構(gòu)造，阻斷瓦斯放散通道，相應(yīng)煤層瓦斯含量大。煤的形成過程中，經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)年代，期間地層的隆起或凹陷，覆蓋地層加厚或剝蝕，陸相海相的交替變化，遭受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞影響等煤的變質(zhì)程度影響煤層瓦斯含量的主要因素水文地質(zhì)條件地質(zhì)構(gòu)造煤層賦存條件煤層圍巖性質(zhì)地層的地質(zhì)史影響煤層瓦斯含量的主要因素直接方法間接方法地勘方法井下方法按方法特點(diǎn)分按應(yīng)用范圍分測定方法分類6.1.1煤層瓦斯含量測定煤層瓦斯含量井下直接測定方法（GB/T23250-2009）地勘時(shí)期煤層瓦斯含量測定方法（AQ1046-2007）測定步驟采樣瓦斯解吸規(guī)律測定損失瓦斯量計(jì)算試驗(yàn)室煤樣脫氣及氣體成分分析煤層瓦斯含量計(jì)算6.1.1煤層瓦斯含量測定

6.1.1煤層瓦斯含量測定

6.1.1煤層瓦斯含量測定煤層瓦斯含量井下直接測定方法（GB/T23250-2009）1)測定所需儀器a）煤樣罐：罐內(nèi)直徑大于60mm，容積足夠裝煤樣400g以上，在1.5MPa氣壓下保持氣密性；b)瓦斯解吸儀：量管有效體積不小于800cm3，最小刻度2cm3；c)空盒氣壓計(jì)；d)秒表；e）穿刺針頭或閥門；f)溫度計(jì)：0~50°Cg）真空脫氣裝置或常壓自然解吸測定裝置；h)球磨機(jī)或粉碎機(jī)；i)氣相色譜儀：符合GB/T13610要求；j）天平：量程不小于1000g,感量不大于1g;k)恒溫器：最高工作溫度（95-100°C）；l）水分快速測定儀6.1.1煤層瓦斯含量測定2)采樣采樣準(zhǔn)備：(1）所有用于取樣的煤樣罐在使用前必須進(jìn)行氣密性檢測；氣密性檢測可以通過向煤樣罐注空氣至1.5MPa以上，關(guān)閉后擱置12h，壓力不降低方可使用。不應(yīng)在絲扣及膠墊上涂潤滑油。(2）解吸儀在使用前，將量管內(nèi)灌滿水，放置10min量筒水面不降低為合格。煤樣采集(1)采樣鉆孔布置：同一地點(diǎn)應(yīng)布置兩個(gè)取樣鉆孔，取樣點(diǎn)間距不小于5m.(2)在石門或巖石巷道可打穿層鉆孔取煤樣，在新暴漏的煤巷中應(yīng)首選煤芯采取器（簡稱煤芯管）或其他定點(diǎn)取樣裝置定點(diǎn)采集煤樣。6.1.1煤層瓦斯含量測定采樣深度：采樣深度應(yīng)按以下兩種情況確定：(1）測定煤層原始瓦斯含量時(shí)，采樣深度應(yīng)超過鉆孔施工地點(diǎn)巷道的影響范圍，并滿足以下要求：

a)在采掘工作面取樣時(shí)，采樣深度應(yīng)根據(jù)采掘工作面的暴露時(shí)間來確定，但不應(yīng)小于12m；

b)在石門或巖石巷道采樣時(shí)，距離煤層的垂直距離應(yīng)視巖性而定，但不應(yīng)小于5m。(2）抽采后煤層殘余瓦斯含量測定時(shí)，采樣深度應(yīng)符合AQ1026的規(guī)定。采樣時(shí)間采樣時(shí)間是指用于瓦斯含量測定的煤樣從暴露到被裝入煤樣罐密封所用的實(shí)際時(shí)間，不應(yīng)超過5min.6.1.1煤層瓦斯含量測定采樣要求：a）對(duì)于柱狀煤芯，采取中間不含矸石的完整的部分；b)對(duì)于粉狀及塊狀煤芯，要?jiǎng)h除矸石及研磨燒焦部分；c）不應(yīng)用水清洗煤樣，保持自然狀態(tài)裝入密封罐中，不可壓實(shí)，罐口保留約10mm空隙；采樣記錄采樣時(shí)，應(yīng)同時(shí)收集以下有關(guān)參數(shù)記錄在采樣記錄表中。a)采樣地點(diǎn)：礦井名稱、煤層名稱、埋深（地面標(biāo)高、底板標(biāo)高）、采樣深度、鉆孔方位、鉆孔傾角；b）采樣時(shí)間：取樣開始時(shí)間、取樣結(jié)束時(shí)間、裝樣結(jié)束時(shí)間；c)編號(hào)：煤樣罐號(hào)、樣品編號(hào)。

6.1.1煤層瓦斯含量測定3)井下自然解吸瓦斯量測定

a）井下自然解吸瓦斯量采用排水集氣法，瓦斯解吸儀與煤樣罐連接見圖1；

b)每間隔一定時(shí)間記錄量管讀書及測定時(shí)間，連續(xù)觀測（60~120）min或解吸量小于2cm2/min為止，開始觀測前30min內(nèi)，間隔1min讀一次數(shù)，以后每隔（2~5）min讀一次數(shù)，將觀測結(jié)果填寫到測定記錄表中（見附錄B），同時(shí)記錄氣溫、水溫及大氣壓力。

c)測定結(jié)束后，密封煤樣罐，并將煤樣罐沉入清水中，仔細(xì)觀測10min，如果發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出，則該試樣作廢應(yīng)重新測試；如果不漏氣，送實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)測定。

6.1.1煤層瓦斯含量測定4)煤的殘存瓦斯含量測定方法(1)試驗(yàn)室脫氣與氣體分析試樣送到試驗(yàn)室后脫氣，加熱至95度真空抽出氣體進(jìn)行色譜分析。

(2)煤樣粉碎

煤樣脫氣結(jié)束后，打開真空罐取出煤樣，放進(jìn)密封球磨罐進(jìn)行粉碎。要求粉碎后煤樣絕大部分（80%以上）的粒度在0.25mm以下。(3)粉碎后脫氣與氣體分析將裝有已粉碎煤樣的密封球磨罐進(jìn)行加熱和真空脫氣，方法同步驟（1），直到基本上無氣體解吸為止。(4)煤樣稱重與工業(yè)分析(5)煤中殘存瓦斯量計(jì)算6.1.1煤層瓦斯含量測定

試驗(yàn)和理論分析結(jié)果表明，煤樣在剛開始暴露的一段時(shí)間內(nèi)，累計(jì)解吸的瓦斯量與煤樣解吸時(shí)間的平方根成正比例，即：式中Vz——煤樣自暴露時(shí)起到解吸測定進(jìn)行時(shí)間為t時(shí)的瓦斯總解吸體積，ml；t0——煤樣在解吸測定前的暴露時(shí)間，min；

t1——提鉆時(shí)間，據(jù)經(jīng)驗(yàn)煤樣在鉆孔的暴露時(shí)間，min；t2——解吸測定前煤樣在地面的暴露時(shí)間，min；t——煤樣解吸測定的時(shí)間，min；k——比例常數(shù)。5)井下解吸損失量計(jì)算6.1.1煤層瓦斯含量測定

解吸測定測出的瓦斯解吸量V僅為煤樣總解吸量Vz的一部分，僅是t0到t那部分解吸量，解吸測定前煤樣在暴露時(shí)間t0時(shí)已損失的瓦斯量由此現(xiàn)場應(yīng)用來看，損失瓦量量占煤樣總瓦斯量的10%～50%。應(yīng)盡量減少煤樣的暴露時(shí)間，盡量選取較大粒度的煤樣，以減小瓦斯損失量在煤樣總瓦斯量中所占的比重。6.1.1煤層瓦斯含量測定

6)瓦斯含量計(jì)算。X0—煤樣的原始瓦斯含量，ml/g;V1—煤樣解吸測定中累計(jì)解吸出的瓦斯體積，ml；V2—計(jì)算出的瓦斯損失量，ml；V3—煤樣粉碎前的脫出量，ml；V4—煤樣粉碎后的脫出量，ml；G—煤樣重量，g；6.1.1煤層瓦斯含量測定

瓦斯含量測定存在問題：瓦斯損失量補(bǔ)償問題沒有解決構(gòu)造煤瓦斯含量測定方法沒有解決合理取樣深度的確定煤樣暴露時(shí)間的計(jì)算

鉆屑深度不能保證

煤樣暴露時(shí)間長

操作上的一些原因，導(dǎo)致密封灌漏氣等，也是瓦斯含量測定值偏低的一個(gè)非常重要的原因

6.1.1煤層瓦斯含量測定井下煤層瓦斯含量快速測定無論是鉆屑解吸法A或B，均要計(jì)算取樣損失量、殘存量這些測定需要在專門的實(shí)驗(yàn)室完成，因此測定周期長。為了實(shí)現(xiàn)井下煤層瓦斯含量快速測定，撫順分院在1993～1995年期間提出了一種新的鉆屑解吸法—鉆屑解吸法(C)，研制了WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測定儀。即煤中瓦斯在第1分鐘的解吸速度V1值與煤的瓦斯含量成線性關(guān)系。計(jì)算公式：式中X——煤層瓦斯含量，ml/g；

a、b——反映X與V1間特征常數(shù)，不同煤層值不同；V1——單位質(zhì)量在脫離煤體1min時(shí)瓦斯解吸速度，ml/（g·min）6.1.1煤層瓦斯含量測定工作原理：根據(jù)煤中瓦斯的解吸規(guī)律反推V1值，再根據(jù)某種煤樣不同瓦斯含量與V1值關(guān)系W=a+bV1，通過現(xiàn)場測定V1值求得瓦斯含量W。TV1V1V1WV1’W’6.1.1煤層瓦斯含量測定

河南理工大學(xué)研制的CHP50M型煤層瓦斯含量快速測定儀采用雙流量傳感器智能識(shí)別自動(dòng)切換技術(shù)，使煤層瓦斯流量測定范圍增加到700ml/min，解決了不同煤層（特別是突出煤層）初始解吸速度大的難題，能夠滿足最大瓦斯含量50m3/t的測定。快速測定儀采用井下實(shí)測，測定周期僅需20~30min。6.1.1煤層瓦斯含量測定和傳統(tǒng)的瓦斯含量測試儀器相比，實(shí)現(xiàn)了瓦斯含量測定的自動(dòng)、快速、現(xiàn)場測定，無需殘余瓦斯量測試。采用充電電池供電，充電后可以在井下連續(xù)工作8個(gè)小時(shí)以上，自動(dòng)存儲(chǔ)10個(gè)瓦斯含量的測定數(shù)據(jù)。6.1.1煤層瓦斯含量測定技術(shù)關(guān)鍵：瓦斯解吸速度V的準(zhǔn)確測定

煤樣中瓦斯在解吸過程中，解吸速度的量值范圍極寬，從0.5ml/min~600ml/min，用一個(gè)流量傳感器無法實(shí)現(xiàn)，如果兼顧低流速，則往往遇到高流速時(shí)就會(huì)因超出其檢測范圍而產(chǎn)生很大的誤差；如果選用高流量傳感器，則無法測定低流速值，導(dǎo)致V1推算不準(zhǔn)，嚴(yán)重影響瓦斯含量W的測定。

采用雙流量傳感器（高流速、低流速）職能識(shí)別自動(dòng)切換設(shè)計(jì)，可滿足0.5ml/min~700ml/min的寬范圍準(zhǔn)確測定。6.1.1煤層瓦斯含量測定煤層可解吸瓦斯含量測定原理是根據(jù)煤的瓦斯解吸規(guī)律來補(bǔ)償采樣過程中損失的瓦斯量。煤的可解吸瓦斯含量等于煤的原始含量與0.1MPa瓦斯壓力下煤的殘存瓦斯含量之差，它的實(shí)際意義大致代表煤在開采過程中在井下可能泄出的瓦斯量。6.1.1煤層瓦斯含量測定煤層瓦斯含量間接測定方法

1)根據(jù)瓦斯壓力和煤吸附等溫曲線確定瓦斯含量式中X—煤層原始瓦斯含量，m3/t；p—煤層瓦斯壓力，MPa；

a—吸附常數(shù)，試驗(yàn)溫度下煤的極限吸附量，m3/t；

b—吸附常數(shù)，MPa-1；

ts—試驗(yàn)室作吸附試驗(yàn)的溫度，℃；

t—井下煤體溫度，℃；

Mad—煤中水分，%；Aad—煤的灰分，%；π—煤的孔隙率，m3/m3

；γ—煤的視密度，t/m3。6.1.1煤層瓦斯含量測定

2)含量系數(shù)法

中國礦業(yè)大學(xué)周世寧提出：式中X——煤層瓦斯含量，m3/t；

p——煤層瓦斯壓力，MPa；

α——煤的瓦斯含量系數(shù)，6.1.1煤層瓦斯含量測定測定步聚：(1)在掘進(jìn)巷道的新鮮暴露煤面，用煤電鉆打眼采煤樣，煤樣粒度為0.1～0.2mm，重量為60～75g，裝入密封罐。(2)用井下鉆孔自然涌出的瓦斯作為瓦斯源，用特制的高壓打氣筒，將鉆孔涌出的瓦斯打入密封罐內(nèi)。為了排除氣筒和罐內(nèi)殘存的空氣，應(yīng)先用瓦斯清洗氣筒和煤樣罐數(shù)次，然后向煤樣正式注入瓦斯。特制打氣筒打氣最高壓力達(dá)2.5MPa時(shí)，即可滿足測定含量系數(shù)的要求。(3)煤樣罐充氣達(dá)2.0MPa以上時(shí)，即關(guān)閉罐的閥門，然后送入試驗(yàn)室在簡易測定裝置上測定調(diào)至不同平衡瓦斯壓力下煤樣所解吸出的瓦斯量。最后按式求出平均的煤的瓦斯含量系數(shù)α值。6.1.1煤層瓦斯含量測定

根據(jù)煤殘存瓦斯量推算煤層瓦斯含量波蘭提出：在正常作業(yè)的掘進(jìn)工作面，在煤壁暴露30min后，從煤層頂部和底部各取一個(gè)煤樣，裝入密封罐，送入試驗(yàn)室測定煤的殘存瓦斯含量。如工作面煤壁暴露時(shí)間已超過30min，則采樣時(shí)應(yīng)把工作面煤壁清除0.2～0.3m深，再采煤樣。(1)當(dāng)實(shí)測煤的殘存量小于3m3/t。(2)當(dāng)實(shí)測煤的殘存量大于3m3/t。X0—純煤原始瓦斯含量，m3/t；Xc—實(shí)測煤的殘存瓦斯含量，m3/t。6.1.1煤層瓦斯含量測定

直接測定法與間接測定法的比較直接測定法煤樣不需要密封，采樣方法簡單需要實(shí)測煤層瓦斯壓力，且各種測量誤差會(huì)疊加到最終結(jié)果中去避免了間接測定法測定許多參數(shù)時(shí)的測量誤差煤樣在采取過程中難免有部分瓦斯散失，需要建立補(bǔ)償瓦斯損失量的方法間接測定6.1.1煤層瓦斯含量測定6.1.2煤層瓦斯壓力測定1）基本定義瓦斯壓力：煤層中瓦斯所具有的氣體壓力(游離瓦斯)，單位MPa。煤層原始瓦斯壓力:當(dāng)煤層未受采動(dòng)影響而處于原始賦存狀態(tài)時(shí)，煤中平衡瓦斯壓力稱之為煤層原始瓦斯壓力，單位為MPa（兆帕）。煤層殘存瓦斯壓力:當(dāng)煤層受采動(dòng)影響涌出一部分瓦斯后，此時(shí)煤層中殘留瓦斯的壓力大小稱之為煤層殘存瓦斯壓力，單位為MPa。煤層的殘存瓦斯壓力總小于原始瓦斯壓力。煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定：指在煤礦井下通過測定鉆孔及相應(yīng)測定方法直接測量煤層瓦斯壓力的過程。6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法2）瓦斯壓力測定方法瓦斯壓力測定方法測壓方式被動(dòng)式主動(dòng)式封孔材料膠圈-粘液封孔注漿封孔黃泥封孔測壓地點(diǎn)井下測壓地面測壓穿層鉆孔測壓煤層測壓6.1.2煤層瓦斯壓力測定（1）測點(diǎn)選擇原則：a)測定地點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先選擇在石門或巖巷中，選擇巖性致密的地點(diǎn)，且無斷層、裂隙等地質(zhì)構(gòu)造處布置測點(diǎn)，其瓦斯賦存狀況要具有代表性。b)測壓鉆孔應(yīng)避開含水層、溶洞，并保證測壓鉆孔與其距離不小于50m。c)對(duì)于測定煤層原始瓦斯壓力的測壓鉆孔應(yīng)避開采動(dòng)、瓦斯抽采及其他人為卸壓影響范圍，并保證測壓鉆與其距離不小于50m。3）煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法AQ／T1047-20076.1.2煤層瓦斯壓力測定（1）測點(diǎn)選擇原則：d)對(duì)于需要測定煤層殘存瓦斯壓力的測壓鉆孔則根據(jù)測壓目的的要求進(jìn)行測壓地點(diǎn)選擇。e)選擇測壓地點(diǎn)應(yīng)保證測壓鉆孔有足夠的封孔深度(穿層測壓鉆孔的見煤點(diǎn)或順層測壓鉆孔的測壓氣室應(yīng)位于巷道的卸壓圈之外)，采用注漿封孔的上向測壓鉆孔傾角應(yīng)不小于5°。f)同一地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)測壓鉆孔，其終孔見煤點(diǎn)或測壓氣室應(yīng)在相互影響范圍外，其距離除石門測壓外應(yīng)不小于20m。石門揭煤瓦斯壓力測定鉆孔的布置按《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。g)瓦斯壓力測定地點(diǎn)宜選擇在進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，行人少且便于安設(shè)保護(hù)柵欄的地方。3）煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法AQ／T1047-20076.1.2煤層瓦斯壓力測定（2）測壓用設(shè)備、材料、儀表及工具鉆孔設(shè)備

鉆機(jī)能力應(yīng)滿足測壓鉆孔長度的要求。材料

a)木楔、壓力表聯(lián)接頭、密封墊、密封帶以及真空密封膏等；b)測壓用的測壓管材(承受內(nèi)壓應(yīng)不小于12MPa)。儀表

測定用壓力表，量程為預(yù)計(jì)煤層瓦斯壓力的1.5倍，準(zhǔn)確度優(yōu)于1.5級(jí)，必須符合JJG52的規(guī)定；空盒氣壓計(jì)，必須符合QX／T26的規(guī)定。工具

管鉗，扳手，剪刀，皮尺，水桶，螺絲刀，手工封孔送料管等。6.1.2煤層瓦斯壓力測定（3）測壓鉆孔施工及封孔測壓鉆孔施工鉆孔直徑宜為直徑65～95mm。鉆孔長度應(yīng)保證測壓所需的封孔深度。鉆孔的開孔位置應(yīng)選在巖石(煤壁)完整的地點(diǎn)。鉆孔施工應(yīng)保證鉆孔平直、孔形完整，穿層測壓鉆孔除特厚煤層外應(yīng)穿透煤層全厚，對(duì)于特厚煤層測壓鉆孔應(yīng)進(jìn)入煤層1.5～3m。鉆孔施工好后，應(yīng)立即用壓風(fēng)或清水清洗鉆孔，清除鉆屑，保證鉆孔暢通。6.1.2煤層瓦斯壓力測定（3）測壓鉆孔施工及封孔測壓鉆孔施工在鉆孔施工中應(yīng)準(zhǔn)確記錄鉆孔方位、傾角、長度、鉆孔開始見煤長度及鉆孔在煤層中長度，鉆孔開鉆時(shí)間、見煤時(shí)間及鉆畢時(shí)間。記錄格式為：鉆孔施工前應(yīng)制定詳細(xì)的技術(shù)及安全措施(包括測壓觀測期間所應(yīng)采取的技術(shù)及安全措施)。膠囊(膠圈)——密封粘液封孔測壓法的封孔工藝（3）測壓鉆孔施工及封孔注漿封孔測壓法的封孔工藝通過輔助管將安裝有夾持器的測壓管安裝至預(yù)定的(測壓)深度，在孔口用木楔封住，并安裝好注漿管；根據(jù)封孔深度確定膨脹不收縮水泥的使用量。按一定比例(參考值為：水灰比為2：1，膨脹劑的摻量為水泥的12％)配好封孔水泥漿.用泥漿泵一次連續(xù)將封孔水泥漿注入鉆孔內(nèi)；注漿24h后，在孔口安裝三通及壓力表。（3）測壓鉆孔施工及封孔

填料封孔法打完鉆孔后，先用水清洗鉆孔再向孔內(nèi)放置帶有壓力表接頭的測壓管，管徑約為6-8mm，長度不小于6m，最后用充填材料封孔。6.1.2煤層瓦斯壓力測定前端篩管壓力表鉆孔Φ50~75mm測壓管Φ6~10mm木鍥填充材料擋料圓盤不小于8m測壓儀表：壓力表：量程為預(yù)計(jì)煤層瓦斯壓力的1.5倍，精度優(yōu)于1.5級(jí)，工具：管鉗、扳手、剪刀、皮尺、水桶、螺絲刀等。6.1.2煤層瓦斯壓力測定4）測定、觀測與測定結(jié)果確定采用主動(dòng)測壓時(shí)，只在第一次測定時(shí)向測壓鉆孔充入補(bǔ)償氣體，補(bǔ)償氣體的充氣壓力宜為預(yù)計(jì)壓力的0.5倍；采用主動(dòng)測壓應(yīng)每天觀測1次，被動(dòng)測壓至少3天觀測1次；采用主動(dòng)測壓，當(dāng)煤層瓦斯壓力小于4MPa時(shí)，其觀測時(shí)間需5-10d，當(dāng)瓦斯壓力大于4MPa時(shí)，需10-20d；采用被動(dòng)測壓，則視煤層瓦斯壓力及透氣性大小的不同，其觀測時(shí)間一般需20-30d以上。在觀測中發(fā)現(xiàn)瓦斯壓力值在開始測定的一周內(nèi)變化較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)縮短觀測時(shí)間間隔；將觀測結(jié)果繪制在以時(shí)間為橫坐標(biāo)、瓦斯壓力為縱坐標(biāo)，當(dāng)觀測時(shí)間達(dá)到要求時(shí)，如壓力變化在3d內(nèi)小于0.015MPa，結(jié)束，否則應(yīng)延長；同一個(gè)測壓地點(diǎn)以最高瓦斯壓力測定值作為測定結(jié)果。6.1.2煤層瓦斯壓力測定

4）間接測定法(朗格繆爾方程)間接測定法煤層瓦斯壓力誤差大，但井下操作簡單，測定時(shí)間短。直接測壓煤層瓦斯壓力誤差小，井下封孔困難，測定周期長。優(yōu)缺點(diǎn)：6.1.2煤層瓦斯壓力測定

5）煤層瓦斯壓力分布的一般規(guī)律０２４６８102004006008001000同一礦區(qū)，煤層瓦斯壓力隨深度的增加而增大6.1.2煤層瓦斯壓力測定6.1.3煤的斯放散初速度指標(biāo)測定測定步聚(1)采樣：新鮮煤壁250g，無煙煤2-3mm，其它煤種0.25-0.5mm，3.5g各二個(gè)，裝入。(2)煤樣脫氣：真空抽1.5h。(3)煤樣充氣：1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，充CH41.5h。(4)測定瓦斯放散初速度：6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法煤的斯放散初速度指標(biāo)（△p）測定方法(AQ1080-2009)鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)測定方法AQ-T1065-2008(5)開動(dòng)真空泵對(duì)儀器管道死空間進(jìn)行脫氣，使U型管泵真空計(jì)兩端泵面相平。(6)停止真空泵，關(guān)閉儀器死空間通往真空泵的閥門，打開試樣瓶的閥門，使煤樣與儀器被抽空的死空間相連并同時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)，10s時(shí)關(guān)閉閥門，讀出汞柱計(jì)兩端汞柱差P1(mm)，45s時(shí)再打開閥門，60s時(shí)關(guān)閉閥門，再一次讀出汞柱計(jì)兩端汞柱差P2(mm)。(7)瓦斯放散初速度△P=P2-P1，同一煤樣的兩個(gè)試樣測出的△P值之差不應(yīng)大于1，否則需要重新測定。6.1.3瓦斯放散初速度測定6.1.4煤的堅(jiān)固性系數(shù)f值測定(1)在煤層厚度的上、下部各采集直徑為100mm煤兩塊，重量約1.5～2.0kg，用塑料袋密封，作好標(biāo)記送實(shí)驗(yàn)室。(2)將井下煤樣用手工破碎成20～30mm粒度的煤樣，分成50g一份，每5份為一組(250g)，共需3組(750g)。(3)將每份煤樣放入搗碎筒內(nèi)后，把2.4kg的重錘提高到600mm高度并使之自由落體，每份煤樣落錘沖擊3次。(4)每組煤樣搗碎后，經(jīng)過篩分，把粒度為0.5mm以下的粉煤倒入計(jì)量筒內(nèi)，輕輕敲打使之密實(shí)，插入具有刻度的活塞尺，量出粉煤高度(即粉末在計(jì)量桶內(nèi)的實(shí)際高度，讀至毫米)。6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法

￠7660090￠6620￠23160175f值測筒及落錘當(dāng)l>30mm時(shí)，沖擊次數(shù)n，即為3次，按以上步驟繼續(xù)進(jìn)行其它各組測定；當(dāng)l≤30mm時(shí)，第一組試樣做廢，每份試樣沖擊次數(shù)n改為5次，按以上步驟進(jìn)行沖擊、篩分和測量，仍以5份作為一組，測定煤粉高度。⑤按下式計(jì)算每組煤的堅(jiān)固性系數(shù)f值:式中f——為煤的堅(jiān)固性系數(shù)；n——每份試樣的沖擊次數(shù)，次；l——每組試樣篩下粉煤計(jì)量高度，m；⑥3組煤所測f值的算術(shù)平均值即為測定地點(diǎn)煤樣的堅(jiān)固性系數(shù)。6.1.4煤的堅(jiān)固性系數(shù)f值測定6.1.5煤層透氣性系數(shù)測定煤是一種多孔介質(zhì)，在一定的壓力梯度下，氣體和液體可以在煤體中流動(dòng)。煤層透氣性是煤層對(duì)瓦斯流動(dòng)的阻力，通常用透氣性系數(shù)來表示。透氣性系數(shù)越大，瓦斯在煤層中流動(dòng)越容易。煤層透氣性系數(shù)λ在我國普遍用的單位是m2/MPa2.d。

物理意義：在1米長的煤體上，當(dāng)壓力平方差為1MPa2時(shí)，通過1m2煤層斷面，每日流過的瓦斯立方米數(shù)。1m2/MPa2.d相當(dāng)于0.025mD(毫達(dá)西)。6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法1m1MPa21m1m1mm3/m2.dλ工作任務(wù)煤層透氣性表征煤層對(duì)瓦斯流動(dòng)的阻力,它反映著瓦斯沿煤層流動(dòng)的難易程度，如何測定煤層透氣性系數(shù)？如何判斷抽放難易程度？任務(wù)描述任務(wù)分析只有知道煤層透氣性系數(shù)，才能判斷瓦斯抽放難易程度，進(jìn)而才能為抽放設(shè)計(jì)提供依據(jù)541）煤層透氣性及其影響因素煤的孔隙結(jié)構(gòu)煤層透氣性系數(shù)及其影響因素煤的水分地應(yīng)力煤的裂隙煤的滲透率與其承受壓力的關(guān)系K－承壓煤樣的滲透率，cm2；K0－未承壓煤樣的滲透率，cm2；b－經(jīng)驗(yàn)常數(shù)（由試驗(yàn)確定），MPa－1；P—煤樣承受的壓力，

MPa。地質(zhì)構(gòu)造的變動(dòng)或采掘時(shí)的影響、煤層的原生構(gòu)造遭到破壞而生成新的裂隙和斷裂，致使煤的滲透性增大。孔隙直徑0.1～1μm，構(gòu)成瓦斯緩慢層流滲透區(qū)；孔隙直徑1～100μm，構(gòu)成瓦斯快速層流滲透區(qū)；0.01cm至更大的肉眼可見孔隙和裂隙，構(gòu)成層流與紊流的混合滲透區(qū)，孔隙直越大，則其滲透性能越好。煤被水濕潤后，由于水分占據(jù)了煤中的孔隙，滲透率降低，阻礙瓦斯流動(dòng)，滲透率降低的程度與煤的水分大小有關(guān)。徑向不穩(wěn)定流計(jì)算公式F0=10-2～1，λ=A1.61B0.61F0=1～10，λ=A1.39B0.39F0=10～102λ=1.1A1.25B0.25F0=102～103，λ=1.83A1.14B0.137

F0=103～105，λ=2.1A1.11B0.111F0=105～107，λ=3.14A1.07B0.07P0--煤層原始絕對(duì)瓦斯壓力(表壓力加0.1)，MpaP1--鉆孔中的瓦斯壓力，一般為0.1Mpa；λ--煤層的透氣性系數(shù)，m2/Mpa2.d；r1--鉆孔半徑，m；q---在排放時(shí)間為t時(shí)，鉆孔煤壁單位面積的瓦斯流量，m3/m2·d；X--煤的瓦斯含量，m3/m3；P--確定煤瓦斯含量時(shí)的瓦斯壓力，Mpa；Q--時(shí)間t時(shí)測出的鉆孔流量，m3/t；L--鉆孔見煤長度，一般為煤層厚度，m；t--從鉆孔卸壓到測定鉆孔瓦斯流量時(shí)間，d；a--煤層瓦斯含量系數(shù)，6.1.5煤層透氣性系數(shù)測定F0=Bλ

測定與計(jì)算步驟測定煤層瓦斯壓力計(jì)算煤層的透氣性系數(shù)2）煤層透氣性系數(shù)測定與計(jì)算步驟測定煤層的透氣性能上壓力表前要測定鉆孔瓦斯流量，并記錄測定時(shí)間，待壓力表上升到穩(wěn)定的最高值后，方可進(jìn)行煤層透氣性能的測定。卸下鉆孔上的壓力表排放瓦斯、并測定鉆孔瓦斯流量、記錄測定時(shí)間，即卸壓力表大量排瓦斯的時(shí)間和每次測定瓦斯流量的時(shí)間，二者的時(shí)間差即為時(shí)間準(zhǔn)數(shù)中的值。先用其中任一公式進(jìn)行試算，計(jì)算出λ，再將其代入F0＝Bλ式中校驗(yàn)。如F0值在原選用的公式范圍內(nèi)，則計(jì)算結(jié)果正確；若不在，據(jù)算出的F0，選公式再計(jì)算，直至F0值在所選用公式范圍內(nèi)。注意事項(xiàng)(1)打測壓鉆孔時(shí)要注意有無噴孔，如有噴孔，應(yīng)測定噴出的煤量，然后折合計(jì)算孔徑；(2)測定鉆孔瓦斯流量時(shí)，可在不同時(shí)間多測幾個(gè)瓦斯流量值，以便分析距鉆孔不同距離煤體透氣性的變化規(guī)律；(3)卸壓后到測定流量時(shí)間長時(shí)，鉆孔見煤長度可不取實(shí)測值(如鉆孔與煤層面斜交)，而取等于煤厚；如時(shí)間短，則L值可取為鉆孔見煤長度。6.1.5煤層透氣性系數(shù)測定某煤層實(shí)測瓦斯壓力p0＝4MPa，瓦斯含量系數(shù)α＝13.27m3/m2．MPa0.5，煤層厚度L＝3.5m，鉆孔半徑r1＝0.05m，卸壓至測定鉆孔瓦斯流量的時(shí)間t＝44d，鉆孔瓦斯流量Q＝1.77m3/d，卸壓后鉆孔瓦斯壓力p1＝0.1MPa，試求該煤層透氣性系數(shù)λ。

(1)求q

（2）求A和B

（3）求λ

（4）校驗(yàn)F0在102～103范圍內(nèi)，公式選用合適，計(jì)算結(jié)果正確。徑向不穩(wěn)定流計(jì)算公式F0=10-2～1，λ=A1.61B0.61F0=1～10，λ=A1.39B0.39F0=10～102λ=1.1A1.25B0.25F0=102～103，λ=1.83A1.14B0.137

F0=103～105，λ=2.1A1.11B0.111F0=105～107，λ=3.14A1.07B0.07P0--煤層原始絕對(duì)瓦斯壓力(表壓力加0.1)，MpaP1--鉆孔中的瓦斯壓力，一般為0.1Mpa；λ--煤層的透氣性系數(shù)，m2/Mpa2.d；r1--鉆孔半徑，m；q---在排放時(shí)間為t時(shí)，鉆孔煤壁單位面積的瓦斯流量，m3/m2·d；X--煤的瓦斯含量，m3/m3；P--確定煤瓦斯含量時(shí)的瓦斯壓力，Mpa；Q--時(shí)間t時(shí)測出的鉆孔流量，m3/t；L--鉆孔見煤長度，一般為煤層厚度，m；t--從鉆孔卸壓到測定鉆孔瓦斯流量時(shí)間，d；a--煤層瓦斯含量系數(shù)，6.1.5煤層透氣性系數(shù)測定F0=Bλ

6.1.6瓦斯抽采半徑測定6.1.7巷道排放半徑

6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法6.1.8其它瓦斯參數(shù)測定

1.吸附常數(shù)a.b值

井下取樣，送實(shí)驗(yàn)室做等溫吸附測定。

2.孔隙率

井下采樣，送實(shí)驗(yàn)室測定(真密度、視密度)3.煤比表面積

1g煤所擁有的表面積，井下采樣，送實(shí)驗(yàn)室測定

4.煤的瓦斯解吸速度

吸附平衡煤樣卸壓后，瓦斯吸附量與時(shí)間變化關(guān)系呈冪指數(shù)關(guān)系。6.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法第六章瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測

第一節(jié)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法第二節(jié)瓦斯含量預(yù)測第三節(jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測第四節(jié)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測第五節(jié)瓦斯防治相關(guān)文件及防治措施

（一）線性回歸分析法

煤礦開采實(shí)踐表明，在一定深度范圍內(nèi)，礦井瓦斯含量與煤層賦存深度有線性關(guān)系：

W=aH+b

（6－20）式中W——煤層瓦斯含量，m3/t；

H——開采深度，m；

a、b——回歸系數(shù)。當(dāng)上述線性關(guān)系較好時(shí)，可以利用該關(guān)系進(jìn)行深部煤層瓦斯含量預(yù)測。該方法適用于以下幾種情況：生產(chǎn)礦井的延深水平，生產(chǎn)礦井開采水平的新區(qū)，與生產(chǎn)礦井鄰近的新礦井。在應(yīng)用中，要求生產(chǎn)礦井預(yù)測區(qū)的地質(zhì)和煤層賦存條件與獲得瓦斯含量數(shù)據(jù)的已經(jīng)開采區(qū)域相同或類似。應(yīng)用線性回歸分析法時(shí)預(yù)測范圍一般沿垂深不超過100～200m，沿煤層傾斜方向不超過600m。第二節(jié)瓦斯含量預(yù)測（二）拉格朗日（Lagrange）插值對(duì)生產(chǎn)礦井，有不同深度煤層瓦斯含量W(H0)，W(H1)，W(H2)，…

，W(Hn)，且無線性關(guān)系或線性關(guān)系不好時(shí)，可以利用已經(jīng)有的瓦斯含量數(shù)據(jù)預(yù)測深度煤層瓦斯含量，通過拉格朗日插值預(yù)測深部煤層瓦斯含量。假設(shè)取區(qū)間[a，b]上的n+1個(gè)節(jié)點(diǎn)H0，H1，…，Hn，并且已知函數(shù)在這些點(diǎn)P(H)上的函數(shù)值：HH0H1H2…HnW(H)W(H0)W(H1)W(H2)…W(Hn)

利用拉格朗日插值方法可得:

其中：式中W——煤層瓦斯含量，m3/t；

H——煤層埋藏深度，m。當(dāng)n=1，2時(shí)，n次拉格朗日插值多項(xiàng)式即為線性插值多項(xiàng)式和拋物插值多項(xiàng)式。即有：

通過插值，可獲得深部或需要深度處的煤層瓦斯含量。同樣，該方法在應(yīng)用中，要求預(yù)測區(qū)的地質(zhì)和煤層賦存條件與獲得瓦斯含量數(shù)據(jù)的已經(jīng)開采區(qū)域相同或類似。(三)基于瓦斯地質(zhì)規(guī)律的預(yù)測方法通過研究瓦斯地質(zhì)規(guī)律，劃分瓦斯地質(zhì)單元，分析不同瓦斯地質(zhì)單元內(nèi)瓦斯賦存的主控因素，通過建立瓦斯含量與主控因素間的數(shù)學(xué)模型，對(duì)未采區(qū)域的瓦斯含量進(jìn)行預(yù)測的方法。以焦作礦區(qū)方莊二礦瓦斯含量預(yù)測為例。瓦斯地質(zhì)單元

指地質(zhì)特征相近、未受大的地質(zhì)構(gòu)造阻隔的整片煤層區(qū)域。在同一地質(zhì)單元內(nèi)，有基本相同的煤質(zhì)和相近似的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度、煤層破壞程度、構(gòu)造煤厚度等，區(qū)內(nèi)煤層基本連續(xù)，瓦斯能夠沿煤層在區(qū)內(nèi)順利流動(dòng)。即瓦斯地質(zhì)條件類似。焦作某礦二1煤層瓦斯地質(zhì)單元?jiǎng)澐謭DⅠ單元Ⅱ單元九里山斷層與二水平降水漏斗之間含量點(diǎn)分布圖距九里山斷層距離與瓦斯含量回歸趨勢(shì)線斷層殲滅端含量點(diǎn)分布圖距斷層殲滅端距離與瓦斯含量回歸趨勢(shì)線煤層厚度等值線圖煤層厚度與瓦斯含量回歸趨勢(shì)線瓦斯含量與煤層埋深回歸趨勢(shì)線第六章瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測

第一節(jié)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試方法第二節(jié)瓦斯含量預(yù)測

第三節(jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測第四節(jié)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測第五節(jié)瓦斯防治相關(guān)文件及防治措施知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)礦井瓦斯涌出、形式及來源影響礦井瓦斯涌出的因素礦井瓦斯涌出量的計(jì)算方法礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法要點(diǎn)第三節(jié)礦井瓦斯涌出與預(yù)測工作任務(wù)礦井瓦斯災(zāi)害具有突發(fā)性，但礦井瓦斯涌出、具體礦井瓦斯的涌出源大致比例大小是有規(guī)律可循的，如何掌握其規(guī)律呢？任務(wù)描述任務(wù)分析只有首先熟悉煤層瓦斯涌出規(guī)律，掌握礦井瓦斯涌出源，進(jìn)而提前預(yù)測礦井瓦斯涌出，為采取有針對(duì)性的防治瓦斯措施提供科學(xué)的依據(jù)。一、礦井瓦斯涌出概念瓦斯涌出量是指在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中從煤與巖石內(nèi)涌入采掘空間及抽放管道中的瓦斯量，可用絕對(duì)瓦斯涌出量和相對(duì)瓦斯涌出量兩個(gè)參數(shù)來表示。

1.絕對(duì)瓦斯涌出量：指單位時(shí)間涌出的瓦斯體積，單位為m3/d或m3/min。式中Qj──絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；

Q──風(fēng)量，m3/min；

C──風(fēng)流中的平均瓦斯?jié)舛?，％。第三?jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測

2.相對(duì)瓦斯涌出量：指礦井在正常生產(chǎn)條件下，平均日產(chǎn)1t煤同期所涌出的瓦斯量，單位是m3/t。

式中qx──相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

Qj──絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/d，

Ad──日產(chǎn)量，t/d。瓦斯涌出量中除開采煤層涌出的瓦斯外，還有來自鄰近層和圍巖的瓦斯，所以相對(duì)瓦斯涌出量一般要比瓦斯含量大。

3.礦井瓦斯等級(jí)劃分突出礦井、高瓦斯礦井、瓦斯礦井具備下列情形之一的礦井為突出礦井：（一）發(fā)生過煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的；（二）經(jīng)鑒定具有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出煤（巖）層的；（三）依照有關(guān)規(guī)定有按照突出管理的煤層，但在規(guī)定期限內(nèi)未完成突出危險(xiǎn)性鑒定的。具備下列情形之一的礦井為高瓦斯礦井：（一）礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t；（二）礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min；（三）礦井任一掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于3m3/min；（四）礦井任一采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min。同時(shí)滿足下列條件的礦井為瓦斯礦井：（一）礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t；（二）礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；（三）礦井各掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量均小于或等于3m3/min；（四）礦井各采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量均小于或于5m3/min。二、煤層瓦斯涌出形式（一）正常瓦斯涌出從煤層、巖層以及采落的煤(矸石)中比較均勻的釋放出瓦斯的現(xiàn)象即為正常式涌出瓦斯，這是煤層瓦斯涌出的主要形式。（二）瓦斯噴出大量瓦斯在壓力狀態(tài)下，從肉眼可見的煤、巖裂縫及空洞中集中涌出，即為瓦斯噴出。一般都伴隨有聲響效應(yīng)，如吱吱聲、哨聲、水的沸騰聲等。一般認(rèn)為，在正常通風(fēng)條件下，短時(shí)間內(nèi)，使巷道瓦斯?jié)舛葒?yán)重超限，并持續(xù)一定時(shí)間(少則幾十分鐘，多則幾年)的瓦斯涌出屬于瓦斯噴出。

噴出式瓦斯涌出必須有大量積聚游離瓦斯的瓦斯源，按不同生成類型，瓦斯噴出源有兩種：地質(zhì)生成瓦斯源和生產(chǎn)生成瓦斯源。1.地質(zhì)生成瓦斯源地質(zhì)生成瓦斯源是指噴出的瓦斯來源于成煤地質(zhì)過程中，大量瓦斯積聚在地質(zhì)的裂隙和空洞內(nèi)，當(dāng)采礦工程揭露這些地層時(shí)，瓦斯就從裂隙及空洞中涌出，形成瓦斯噴出。如陽泉、中梁山等礦區(qū)從頂?shù)装迨規(guī)r的溶洞型孔隙中噴出大量瓦斯就屬于地質(zhì)生成瓦斯源。陽泉一礦12號(hào)煤層(四尺煤)三下山底板，當(dāng)鉆孔穿過K3層石灰?guī)r時(shí)，曾從裂隙中噴出了1132萬m3瓦斯(在一年時(shí)間內(nèi))。2.生產(chǎn)生成瓦斯源生產(chǎn)生成瓦斯源是指噴出的瓦斯來源于：因開采松動(dòng)卸壓的影響，使開采層鄰近的煤層卸壓而形成大量解吸瓦斯，當(dāng)游離瓦斯積集達(dá)到一定能量時(shí)，沖破層間巖石而向回采巷道噴出。如南桐礦區(qū)開采近距離上保護(hù)層后，從底板向回采工作面突然噴出大量瓦斯，就是屬于生產(chǎn)生成瓦斯源的典型噴出事例。（三)煤與瓦斯突出

煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出是含瓦斯的煤、巖體，在壓力(地層應(yīng)力、重力、瓦斯壓力等)作用下，破碎的煤和解吸的瓦斯從煤體內(nèi)部突然向采掘空間大量噴出的一種動(dòng)力現(xiàn)象。在突出過程中，瞬間瓦斯涌出量及瓦斯涌出總量是非常驚人的，如我國最大的天府三匯一礦6號(hào)煤層的突出，在突出后1小時(shí)實(shí)測瞬間瓦斯涌出量達(dá)3960m3/min，在突出后的2小時(shí)45分鐘時(shí)，瓦斯涌出量仍有35m3/min，在這期間總計(jì)涌出瓦斯量為140萬m3，拋出煤炭及巖石共12780t。三、影響礦井瓦斯涌出量的主要因素整個(gè)礦井的瓦斯涌出量稱為礦井瓦斯涌出量；對(duì)個(gè)別煤層、水平、采區(qū)或工作面而言，則分別稱為煤層、水平、采區(qū)或工作面的瓦斯涌出量。瓦斯涌出量的大小主要取決于下述自然因素和開采技術(shù)因素。（一)煤層和圍巖的瓦斯含量（二)開采深度影響（三)開采規(guī)模影響（四)開采順序與開采方法影響（五）地面大氣壓力的變化86四、礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法預(yù)測方法礦山統(tǒng)計(jì)法

分源預(yù)測法

礦山統(tǒng)計(jì)法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)對(duì)本井或鄰近礦井實(shí)際瓦斯涌出量資料的統(tǒng)計(jì)分析得出的礦井瓦斯涌出量隨開采深度變化的規(guī)律，來推算新井或延深水平的瓦斯涌出量。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、各涌出源涌出瓦斯量的大小直接決定著礦井瓦斯涌出量的大小。應(yīng)用分源預(yù)測法預(yù)測礦井瓦斯涌出量，是以煤層瓦斯含量、煤層開采技術(shù)條件為基礎(chǔ)，根據(jù)各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。瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法

根據(jù)本礦井或鄰近礦井實(shí)際瓦斯地質(zhì)資料，在搞清礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，劃分瓦斯地質(zhì)單元，分析影響瓦斯涌出量大小的主控因素，建立瓦斯涌出量與主控因素的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測新水平或新建礦井瓦斯涌出量的方法。四、礦井瓦斯涌出量預(yù)測法（一）礦山統(tǒng)計(jì)法1.簡易統(tǒng)計(jì)法

1）在風(fēng)化帶以下的甲烷帶內(nèi)，當(dāng)煤層瓦斯地質(zhì)條件和開采條件變化不大時(shí)，相對(duì)瓦斯涌出量隨采深呈近似線性關(guān)系。

（6-17）式中q——礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

H——開采深度，m；

H0——瓦斯風(fēng)化帶深度，m；

α——對(duì)瓦斯涌出量隨開采深度的變化梯度，m/(m3/t)；2）α值的確定（1）當(dāng)有瓦斯風(fēng)化帶以下兩個(gè)水平的實(shí)際相對(duì)瓦斯涌出量資料時(shí)：

式中H2—瓦斯帶2水平的開采深度，m；

H1—瓦斯帶1水平的開采深度，m；

q2—在深度H2的相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；

q1—在深度H1的相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；（2）當(dāng)有瓦斯風(fēng)化帶以下多個(gè)水平的實(shí)際相對(duì)瓦斯涌出量資料時(shí)：式中Hi—第i個(gè)水平的開采深度，m；qi—第i個(gè)水平的相對(duì)瓦斯涌出量，m；n—統(tǒng)計(jì)的開采水平個(gè)數(shù)。3）H0的確定(1)(2)

根據(jù)實(shí)測煤層瓦斯基本參數(shù)確定，瓦斯風(fēng)化帶的下部邊界可參照下列條件確定:甲烷及重?zé)N的濃度之和占?xì)怏w組分的80%(按體積);瓦斯壓力P=0.1~0.15MPa;

相對(duì)瓦斯涌出量qCH4=2~3m3/t;

煤層的瓦斯含量:W=1.0～1.