怎样利用地质勘察资料来估算(修)

1、怎样利用地质勘察资料来估算矿井相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量引言:煤炭开采是一项艰苦卓绝的工作，而要保证煤炭安全开采又是一项令多少人都绞尽脑汁的的事情。而煤矿工程设计通风设计又是一项安全设计。但是，如果地质资料不齐全就会直接影响到设计的准确性，由于种种原因，地质资料不可能像煤炭工程设计所需要的资料那样齐全，所以这就要设计人员通过种种方法或手段获得较优为准确的第一手资料。而在通风设计方法最重要的两个参数就是矿井的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量。而且这两个参数直接确定矿井的类型，现行煤矿安全规程（2005）第一百三十三条明确规定的瓦斯的涌出量与矿井类型的严格规定，而且同时也规定了矿井每年必须进行瓦

2、斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，报（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部分审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。上报时应包括开采煤层最短发火期和自燃倾向性、煤尘爆炸性的鉴定结论。所以如何在现有占的地质瓦斯资料中求得拟建矿井的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量就非常重要。本人从事了多个矿井的通风设计，从中体会以一些基本的结论，希望能起到引玉抛砖的作用。1.基本概念11矿井相对瓦斯涌出量矿井相对瓦斯涌出量是指全矿井每天开采一吨煤平均涌出的瓦斯含量（注意这里指瓦斯是指广义概念是指包括甲烷的综合煤层气中的有害气体）。单位m3/t从概念上讲，矿井的这个参数就是不能直接根据从实验中做出，因为首先这个值本身就是

3、一个平均值，其次，现场实验无法做。但是在实际根据有关规定，是指分别测算或实验各水平、各翼、和采区中的相对瓦斯涌出量取最大值作为矿井相对瓦斯涌出量。所以在计算时，应以最高值作为估算的依据。但是如果仅估算某个工作面，则可以以该工作面的测算值进行通风设计。1. 2矿井绝对瓦斯涌量矿井绝对瓦斯涌量是指在全矿井开采煤炭过程中平均每分钟所涌出的瓦斯（同上）含量，单位m3/min。1. 3设计用的矿井相对瓦斯涌出量和矿井绝对瓦斯涌出量从煤矿安全规程中，可知由于上两个参数直接确定矿井的类型从而确定矿井的开采方法和应采取的相应措施。所以这两个参数的猎取只能是根据现能得到的数据进行估计测算，所以随着开采范围的加大

4、和开采深度的加深。数据将有所变化，因此煤矿安全规程明确规定了矿井每年必须进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作。因此在设计过程中优先使用最近最新且最接近实际的瓦斯资料。同样，要现场测得相对瓦斯涌出量也是从各水平、各翼、各区、各工作面，测算的平均值中取大值。2.必要资料2.1瓦斯如果在地质资料中明确的提供了设计矿井中有的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量，则可以直接利用（不过可以通过本次的结论进行验证），如果没有，它一定会有相应的瓦斯情况描述。本探讨要求准确提供的资料是：瓦斯含量m3/t.r和相应的样品中气体组分。2.2煤质由于煤中的瓦斯是以两种形态组成，一种是游离态，一种是附着态，且多数为游离态。

5、煤中瓦斯含量的比例与煤的变质程度息息相关。根据前苏联在顿巴期煤田进行的研究表明，在其他条件相同时，瓦斯风化带深度和瓦斯涌出量梯度与煤的变质程度相关。由于煤气中主要含有甲烷、氮气、二氧化碳。煤变质程度越高，其所含甲烷比例就越大，甲烷是一种在煤的形成过程中，煤是由有机物质发生生物化学物理变化和一系列裂氧化反应通过上万年沉积而成。在些过程演变过程中，甲烷的含量会越来越大。从长焰煤到无烟煤，甲烷的含量比例逐渐增加。尤其是相对瓦斯含量，由于受到采动影响，气体受压释放，煤质膨胀系数就与煤质系系相关，由于本身变质程度越高，且甲烷含量越高，由于甲烷分了子量比氧气和二氧化碳都小，所以从本质上讲他的煤质膨胀系数就

6、小。2. 3开采条件由于实验室得出的数据是原始数据，而我们要得到的数据是瓦斯的涌出量，由于煤中的气体在原始条件下是受压的，压力一般在0.10.15MPa，由于受在采动影响瓦斯涌出，如果瓦斯压力很大，受采动影响或地质因素影响，突然涌出叫瓦斯突出。尤其是矿井绝对瓦斯涌出量，受开采条件影响最大，开采速度快刚相对来说，绝对瓦斯涌出量就大，反之就小，所以炮采、普采、综采，以及采煤方法等都直接影响了开采条件影响系数。3.经验公式3.1矿井相对瓦斯涌出量公式式中 Q相矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；M煤质膨胀系数取1.11.8，褐煤取大值，无烟煤取小值；q瓦斯含量，mL/g.r；（有害气体值之和，一注意不包括

7、氮气）3.2矿井绝对瓦斯涌出量式中 Q绝矿井绝对瓦斯涌出量，m3/min；Q相矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；A矿井年产量，t；对于单个采煤工作面，可根据工作面设计年产量进行相应的计算，就是把全矿井的年产量换为单个采煤工作面的年产量和工作面的采煤方法确定该工作面的绝对瓦斯涌出量。但是整个矿井绝对瓦斯涌出量一定等于各采煤工作面绝对瓦斯涌出量和煤巷掘进瓦斯涌出量。这里的年产量包括掘进出煤量。3.3公式应用注意的问题（1）矿井相对瓦斯涌出量和矿井绝对瓦斯涌出量中的瓦斯含义是指在矿井中从、煤岩涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。这个概念要和甲烷检测仪测定的瓦斯浓度是不一样的，这个指单独的甲烷，管理中的

8、瓦斯浓度就是单独指的是甲烷。所以在整个通风管理和设计中，涌出量中的瓦斯是混合气体，而瓦斯浓度就是单独指甲烷。（2）单位：ml/g由于在地质报告中提到的瓦斯克可燃值，由于气体中以甲烷、二氧化碳和氮气为主，其他微量气体可不有考虑，这三种气体，可以燃烧的气体，只有甲烷，氮气是惰性气体，二氧化碳也不能燃烧，相反是一种很好的灭火材料，所以克可燃值中气体就是甲烷。（3）在计算矿井相对瓦斯量涌出量时，由于一般矿井生产均为两班生产，即时间考虑为16h，但是瓦斯涌出量不是因为停止生产就停止涌出，所以如果不要系数则，算的值一定偏大，也就是说大于一的系数放在下面。（4）由于开采技术的不同条件，一般有炮采、普采和综采，综采，由于完全采用机械化生产，所以相对绝对瓦斯涌出量大，则他的系数就是小，但是由于考虑了时间和其他的因素，整个矿井开采技术条件不同的因素影响不大，变化范围在1.451.5之间，生产技术越先进则可取较小值，越落后取越大值。4.实例举证4.1求矿井相对瓦斯涌出量4.2求矿井绝对瓦斯涌出量5.结