礦井瓦斯湧出預測與瓦斯抽放

　　河南理工大學

　　一、瓦斯的性質、危害與用途

　　化學式：CH4; 分子直徑：0.41×10-9m;

　　分子量：16.042kg/kmol; 分子體積：22.36m3/kmol

　　密度：0.7168kg/m3; 對空氣的比重：0.5545;

　　沸點：-161.7℃(0.1MPa下); 溶點： -182.5℃;

　　液態密度：415kg/m3 ; 擴散係數：0.196cm2/s;

　　水中的溶解度：55.6 l/m3，33.1 l/m3; 空氣中的爆炸下限：5%;

　　發熱量：8568大卡/m3 空氣中的爆炸上限：16%;

　　一、瓦斯的性質、危害與用途

　　一、瓦斯的性質、危害與用途

　　一、瓦斯的性質、危害與用途

　　一、瓦斯的性質、危害與用途

　　作城鎮煤氣

　　作鍋爐和窯爐的燃料

　　瓦斯發電

　　作機動車的燃料

　　作化工原料生產化工產品

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　1.煤的殘存瓦斯含量測定方法

　　測定步驟

　　(1)采樣

　　(2)試驗室脫氣與氣體分析

　　(3)煤樣粉碎

　　(4)粉碎後脫氣與氣體分析

　　(5)煤樣稱重與工業分析

　　(6)煤中殘存瓦斯量計算

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　(2)地勘解吸法

　　測定步驟

　　①采樣

　　②瓦斯解吸規律測定

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　(2)地勘解吸法

　　測定步驟

　　③損失瓦斯量計算

　　④試驗室煤樣脫氣及氣體成分分析

　　⑤煤層瓦斯含量計算

　　缺點:要推算取樣損失量、測定殘存瓦斯量，測定周期長

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　(3)井下鑽屑解吸法(A)

　　原理：與地勘解吸法類似

　　與地勘解吸法的區別：損失瓦斯量推算方法不同

　　取樣損失瓦斯推算公式：

　　q=q1t-k

　　缺點：僅適用於k<1的煤層，要推算取樣損失量、測定殘存瓦斯量，測定周期長

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　(4)鑽屑解吸法(B)

　　和鑽屑解吸法(A)相比:改進了損失瓦斯量推算方法

　　取樣損失量推算公式：

　　qt=qoe-kt

　　測定步驟:同鑽屑解吸法(A)

　　缺點：僅適用於k<1的煤層，要推算取樣損失量、測定殘存瓦斯量，測定周期長

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　(5)井下鑽屑解吸法(C)

　　煤炭科學研究總院撫順分院“九五”期間提出

　　測定依據：

　　X=a+bV1

　　測定儀器：WP-1型快速測定儀

　　優點：不需要推算損失瓦斯量和測定殘存瓦斯量,測定周期僅15～30min

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　測定步驟：

　　(1)采樣

　　風動鑽機壓風引射負壓取樣，粒度為1～2mm，煤樣10g

　　(2)瓦斯解吸量測定

　　皂膜流量計

　　(3)送樣過程中的瓦斯解吸量

　　(4)煤樣粉碎過程和粉碎後解吸 的瓦斯量

　　(5)可解吸瓦斯量的計算

　　優點：

　　簡單易行，定點采樣

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　二、煤層瓦斯含量測定

　　(6)間接法

　　計算公式：

　　需要數據：瓦斯壓力，吸附常數，工業分析，孔隙率

　　缺點：需測參數多，周期長

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 1、礦井瓦斯湧出來源

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 2、影響礦井瓦斯湧出量的因素

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 3、礦井瓦斯湧出量預測的任務與目的

　　任務

　　確定新礦井、新水平、新采區、新工作麵投產前瓦斯湧出量

　　目的

　　(1)通風設計提供基礎參數

　　(2)瓦斯管理與治理提供決策依據

　　(3)為地麵煤成氣和井下瓦斯抽放開發提供設計依據

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 4、礦井瓦斯湧出量預測方法分類

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 5、礦山統計預測法

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 5、礦山統計預測法

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 5、礦山統計預測法

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 6、分源預測法

　　(一)分源預測法的基本原理

　　以煤層瓦斯含量、煤層開采技術條件為基礎，根據各基本瓦斯湧出源的瓦斯湧出規律，計算回采工作麵、掘進工作麵、采區及礦井瓦斯湧出量。

　　三、礦井瓦斯湧出量預測 6、分源預測法

　　(二)預測所需的原始資料

　　(1)各煤層瓦斯含量測定資料、瓦斯風化帶深度以及瓦斯含量等值線圖;

　　(2)地層剖麵和柱狀圖，圖上應標明各煤層和煤夾層的厚度、層間距離和岩性;

　　(3)煤的工業分析(灰分、水分、揮發分和密度)和煤質牌號;

　　(4)開拓和開采係統圖，應有煤層開采順序、采煤方法、通風方式等。

　　謝謝大家，

　　歡迎到河南理工大學光臨指導!