3.2 矿井瓦斯涌出量及抽采量
3.2.1 矿井瓦斯涌出量应按现行行业标准《矿井瓦斯涌出量预测方法》AQ 1018进行预测。
3.2.2 应根据采区接替、煤层开采顺序、采掘工作面接替计划分别预测投产或达产时瓦斯涌出量以及抽采系统服务时间和范围内最大瓦斯涌出量。
3.2.3 预计可达到的瓦斯抽采量应按下列公式计算:
式中:Q1——预计可达到的瓦斯抽采量(m3/min);
Qy——采掘前预抽瓦斯量(m3/min);
Qc——采掘期间瓦斯抽采量,包括回采工作面开采期间继续预抽本煤层瓦斯量、上下邻近层和围岩卸压瓦斯抽采量、煤巷掘进时边掘边抽瓦斯量等(m3/min);
Qk——采空区抽采瓦斯量,包括现有采空区和老采空区瓦斯量(m3/min);
Qh——预抽煤层区段或工作面回采区域瓦斯量(m3/min);
Qj——预抽煤巷条带瓦斯量(m3/min),对于已掌握瓦斯抽采基本参数的生产矿井或改扩建矿井,按式(3.2.3-4)计算;对于新建矿井或未取得瓦斯抽采基本参数的生产矿井或改扩建矿井,按式(3.2.3-5)计算;
Qs——预抽石门揭煤区域瓦斯量(m3/min),应按式(3.2.3-5)计算;
K1——瓦斯抽采不均衡系数。预抽煤层区段或工作面回采区域时,取1.05~1.20;预抽煤巷条带或石门揭煤区域时,取1.50~2.00;抽采邻近层和围岩卸压瓦斯时,取1.20~1.50;
L1——预抽煤层区段或工作面回采区域宽度(m);
L2——预抽煤层区段或回采工作面长度(m);
M——预抽煤层平均厚度(m);
γ——煤的视密度(t/m3);
W1——预抽达标瓦斯含量(m3/t),对于突出煤层,预抽达标瓦斯含量按煤层始突深度处的瓦斯含量取值,没有考察出煤层始突深度处的煤层瓦斯含量时,按8m3/t取值;对瓦斯涌出量主要来自本煤层的采煤工作面,预抽达标时可解吸瓦斯含量按表3.2.3取值;对于瓦斯涌出量主要来自突出煤层的采煤工作面,预抽达标瓦斯含量应同时满足上述两项要求;
t——预抽时间(a);
qh——穿层钻孔煤孔段或顺层钻孔百米钻孔平均抽采量[m3/(min·hm)];
Lk——穿层钻孔煤孔段总长度或顺层钻孔总长度(hm);
S——钻孔有效控制面积(m2);
Qbc——工作面回采期间本煤层预抽量(m3/min);
Qyc——工作面回采期间邻近层和围岩卸压瓦斯抽采量(m3/min);
Kc——工作面回采期间本煤层预抽量与预抽期间抽采量之比,可取0.3~0.5;
L3——回采工作面宽度(m);
L4——回采工作面年推进度长度(m);
mj——邻近层煤厚(m);
ηj——邻近层瓦斯排放率(%);
Ky——邻近层卸压瓦斯抽采率(%),当采用穿层钻孔抽采时,根据布置穿层钻孔数量、钻孔终孔间距和钻孔控制卸压区域范围,取邻近层瓦斯涌出量的20%~80%,采用高抽巷抽采、高位钻孔抽采时,取邻近层瓦斯涌出量的20%~60%;
Qxk——现有采空区瓦斯抽采量(m3/min),生产矿井通过现场实际考察实测取值,新建矿井可参考类似矿井取值,也可取预抽、卸压抽后工作面剩余瓦斯涌出量的20%~60%,以邻近层瓦斯涌出为主时取大值,以本煤层瓦斯涌出为主时取小值,并用风量验算回采工作面瓦斯浓度是否超限;
Qlk——老采空区瓦斯抽采量,通过考察实测或参考类似矿井取值,如无考察实测资料,可取回采工作面采空区瓦斯抽采量的30%~50%。
表3.2.3 预抽达标时可解吸瓦斯含量
3.2.4 瓦斯抽采达标要求的瓦斯抽采量应满足下式要求:
式中:Q2——抽采达标要求的瓦斯抽采量(m3/min);
Q——绝对瓦斯涌出量(m3/min);
ηk——矿井瓦斯抽采率(%),按表3.2.4选取。
表3.2.4 矿井瓦斯抽采率
3.2.5 满足通风要求的瓦斯抽采量应按下列公式计算:
式中:Q3——通风要求的瓦斯抽采量(m3/min);
Qp——通风所能允许的绝对瓦斯涌出量(m3/min);
F——设计供风量(m3/min);
C——矿井或采区总回风巷允许瓦斯浓度(%);
Kf——矿井供风备用系数,取1.15~1.25。
3.2.6 瓦斯抽采系统设计能力应分别大于瓦斯抽采达标要求和满足通风要求的瓦斯抽采量,并不应大于预计可达到的瓦斯抽采量。