基於瓦斯地質編圖中煤層瓦斯含量與瓦斯湧出量關聯特征的探討

td="14171"> 《 煤礦 安全 01manbetx 》第181條規定，突出礦井必須及進編製礦井瓦斯地質圖。煤層瓦斯含量和回采期間瓦斯湧出量是編圖過程中必須涉及的兩個重要瓦斯參數，通常以預測等值線的形式展示於圖中。一般認為，在瓦斯帶以內瓦斯含量和瓦斯湧出量都具有隨煤層埋深增加而增大的線性數值關係，所以二者之間也應該具的某種關聯特征和數量關係。本文認為，明確了該兩個瓦斯參數間的這種關係不僅有利於蘆嶺礦進一步開展瓦斯預測工作，而且對提高礦井瓦斯地質圖中相關內容的可靠度的精確性也具有非常重要的現實意義和應用價值。

1井田概況

蘆嶺井田是淮北礦業集團公司下屬的一對 設計年生產能力為150萬t的大型突出礦井。礦井采用豎井石門分水平開拓方式，總共劃分為3個開采水平：I水平的為－210～－140m，II水平標高為－140～－590m，III水平下限的標高暫定為－800m。針對主采的8號突出煤層，井田以中央主、副井為界，東南部劃分為一、三、五、七采區，西南部劃分為二、四、六、八采區。目前主要的采掘區域為一、二、四、八采區。

2瓦斯含量與瓦斯湧出量之間的關聯特征

2.1瓦斯含量與煤層底板標高之間的關係

根據井田的瓦斯、地質狀況，通過對大量瓦斯含量實測數據的回歸數值 03manbetx ，最終確定蘆嶺礦的瓦斯含量預測關係為：W=k（-0.025H+4.83）,m ³t；其中係數k按以下方式取值：①煤層底板的標高-550m以下區域，k=0.65；②煤層底板標高-550m～-650m區域，k=0.75; ③煤層底板標高-650m以下區域，k=0.55。

2.2瓦斯湧出量與煤層底板標高之間的關係

頂分層瓦斯湧出量在整個8煤層的瓦斯湧出總量中占著主導地位（占50％以上），因此，瓦斯是製約頂分層開采的最突出因素，而預測深部頂分層開采的相對瓦斯湧出量值則具有非常實際的意義。本次研究采用線性回歸法分采區、分隊段對頂分層工作麵瓦斯湧出量及回采深度（采用工作麵中點垂深值）統計 03manbetx ，所采用的基礎數據資料為蘆嶺礦投產以來對各個采區、不同水平、不同階段8煤層頂分層回采工作麵統計的通風、瓦斯數據，采用對每日實際產量加權平均法獲取不同工作麵一分層回采期間的平均相對瓦斯湧出量。預測結果見圖1～圖4。





圖2 二采區瓦斯湧出量回歸 03manbetx 圖



圖3 四采區瓦斯湧出量回歸 03manbetx 圖



圖4 八采區瓦斯湧出量分析圖

2.3瓦斯含量與瓦斯湧出量的關聯分析

由以上圖形看出，除了東部一采區外，其它西部二、四、八采區瓦斯湧出量與8煤層底板標高之間具有比較好的線性擬和關係。考慮到先前已經得到了瓦斯含量與8煤層底板標高的線性回歸關係，下麵將二者結合起來，以煤層底板標高為中間變量得到二、四、八采區瓦斯含量與瓦斯湧出量的數值關聯，如表1所示。



通過以上方法導出的瓦斯含量和瓦斯湧出量之間的數值關聯屬於當前階段性成果，在現場逐步應用時還需考慮以下幾個方麵：

（1）由於表1中導出的數值關聯是建立在對大量實際生產實測數據的統計、分析基礎之上，因此對蘆嶺礦深部水平實施瓦斯湧出量預測時可以和目前已被廣泛推廣應用的瓦斯湧出量分源預測法有機配合、相互驗證。

（2）根據礦山統計法的實質，對表1中成果的應用首先應該在蘆嶺礦二、四、八采區深部相信的階段，具有與已統計區域相同或近似的瓦斯地質條件。

（3）該數值關聯來源於生產實踐，因此在此基礎上進一步深入拓展、完善後可以逐步推廣應用於其它采區、井田，成為進行瓦斯湧出量的另一有效途徑。

3瓦斯地質編圖中的一些相關問題

礦井瓦斯地質圖是用於 煤礦日常生產和瓦斯 管理的一種綜合性指導圖件。瓦斯含量和瓦斯湧出量等值線是圖中必須包括的兩個重要元素，並力求展示準確、可靠。考慮以上對二者之間的關聯分析，編圖過程中應該注意以下方麵的問題。

（1）不僅要分別利用瓦斯含量與瓦斯湧出量各自與煤層底板標高（或埋深）之間的擬和關係，還要有機結合二者之間的相互關聯，使其在圖中具有良好的對應關係。即一旦確定了瓦斯含量和瓦斯湧出量之間的數值關聯，數量上相對應的兩類線條在圖中不能出現相交差的現象。

（2）兩類等值線均源於實測點的回歸擬和分析，所以要充分考慮圖中展示線條與實測點之間的關係，盡量保證其兩側所有實測值的算術平均值為零。

（3）根據目前掌握相關資料的數量和可靠程度，能夠將以上導出的數值關聯靈活轉換，即瓦斯含量實測資料比較豐富的區域，以瓦斯含量為基礎計算瓦斯湧出量值；反之，則以瓦斯湧出量為基礎導出瓦斯含量值。

（4）緊密聯係生產實踐，並充分考慮該兩個量與其它瓦斯參數（瓦斯壓力等）和地質因素（斷層特征等）之間的關係，力求保持整個圖形內容的統一。

《 煤礦 安全》 （張瑞林 張彬 李東印）