05第五章 瓦斯灾害防治g05第五章 瓦斯灾害防治g.docVIP

红柳林矿井初步设计安全专篇（修改） 第五章 瓦斯灾害防治 PAGE  PAGE 100 中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司 第五章 瓦斯灾害防治 5.1 瓦斯 5.1.1 瓦斯赋存状况 根据红柳林井田勘探地质报告，通过对本井田4-2、4-4、5-2煤层 5个瓦斯样品进行测试分析可知（见表2.2－3)：自然瓦斯成份以N2气为主，CO2次之，CH4少量至微弱，瓦斯分带属CO2—N2带。另据调查，邻近小煤矿及神东矿区生产矿井均未发生过瓦斯爆炸事故。 根据2008年矿井瓦斯等级鉴定结果，同为神府矿区的韩家湾煤矿月平均日产量6459t，CH4绝对涌出量1.82m3/min，CH4相对涌出量0.41m3/t；大哈拉煤矿月平均日产量800t，CH4绝对涌出量0.22m3/min，CH4相对涌出量0.40m3/t；韩家湾煤矿、大哈拉煤矿均为低瓦斯矿井。 红柳林矿井相对瓦斯涌出量预计为0.24 m3/t，绝对瓦斯涌出量预计为6.06 m3/min，小于40m3/min，参照邻近矿井的瓦斯等级鉴定结果，红柳林矿井属低瓦斯矿井。 5.1.2 瓦斯涌出量预测及变化规律分析 按照《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ 1018—2006）预测瓦斯涌出量。 1．回采工作面瓦斯涌出量 q采=q1+q2 式中 q采—回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t； q1—开采层相对瓦斯相对涌出量，m3/t； q2—邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t； 1）开采层瓦斯涌出量 式中 K1—围岩瓦斯涌出系数，取1.3； K2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算，工作面回采率为93%，则K2=1.08； K3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，取0.9； m—开采层厚度，m，取5.65m； M—工作面采高，m，取5.65m； WO—煤层原始瓦斯含量，m3/t；取0.09m3/t； WC—运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m3/t，由于煤层原始瓦斯含量极低，所以残存瓦斯含量近似取0。 K3=（L-2h）/L 式中 L—工作面长度，m，L=300m； h—掘进巷道预排等值宽度，m，取16m。 2）邻近层瓦斯涌出量 式中 mi—第i个邻近层煤层厚度，m，邻近5-2煤层的4-4煤层平均厚度0.99m； M—工作面采高，m，取5.65m； ηi—第i个邻近层瓦斯排放率，%，； WOi—第i个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3/t；取0.04m3/t（第1个邻近层4-4煤层）； WCi—第i个邻近层煤层残存瓦斯含量，m3/t，由于煤层原始瓦斯含量极低，所以残存瓦斯含量近似取0。 式中 —第i个邻近层与开采层垂直距离，m，开采层5-2煤层与邻近层4-4煤层垂直距离平均33m； 3）回采工作面瓦斯涌出量 q采=0.11+0.01=0.12( m3/t) 2．掘进工作面瓦斯涌出量 q掘=q3+q4 式中 q掘—掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min； q3—掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m3/min； q4—掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量，m3/min； 1）掘进巷道煤壁瓦斯涌出量 式中 D—巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m，D=14m； v—巷道平均掘进速度，m/min，v=0.15m/min； L—巷道长度，m，v=4000m； q0—煤壁瓦斯涌出强度，m3/(m2·min)。 q0=0.026[0.0004(Vr)2+0.16]W0 式中 Vr—煤中挥发分含量，%，取36.38%； q0=0.026×[0.0004×(0.3638)2+0.16]×0.09?0.0004(m3/(m2·min)) 2）掘进落煤的瓦斯涌出量 q4=S?v?? (W0-WC) 式中 S—掘进巷道断面积，m2，取21 m2； —煤的密度，t/m3，取1.29 t/m3。 q4=21×0.15×1.29×(0.09-0)?0.37(m3/min) 3）掘进工作面瓦斯涌出量 q掘=0.27+0.37=0.64(m3/min) 3．盘区瓦斯涌出量 式中 q区—生产盘区相对瓦斯涌出量，m3/t； k’—生产盘区内采空区瓦斯涌出系数，取1.2； q采i—第i个回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t，； Ai—第i个回采工作面日产量，t； q掘i—第i个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min； A0—生产盘区平均日产量，t。 矿井投产时，生产能力10.0Mt/a。投产盘区为南一盘区，盘区内布置1个5-2煤层大采高综采工作面，另有2个连采机组工作面和1个普掘工作面。 达到矿井设计生产能力12.0Mt