摘 要：文章以山西省河?xùn)|煤田楊家灣礦井地勘資料為依據(jù)，采用分源預(yù)測(cè)法，詳細(xì)預(yù)測(cè)了6#煤層首采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，為預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：楊家灣礦井；瓦斯涌出量；研究分析

1 井田概況

楊家灣礦井位于山西省河?xùn)|煤田北部，黃河?xùn)|岸，位于保德縣東關(guān)鎮(zhèn)王家灘村-楊家灣鎮(zhèn)后會(huì)村-韓家川鄉(xiāng)官局村一帶，東西最寬約7.2km，南北最長(zhǎng)約14.3km，面積為73.34km2。

由于煤層壓茬關(guān)系，設(shè)計(jì)首采工作面布置在6#煤層，該煤層平均厚度1.41m，工作面長(zhǎng)度220m，煤層傾角5°，煤層埋深500m，綜合機(jī)械化開(kāi)采，工作面走向長(zhǎng)度3000m，年推進(jìn)度2600m。

井田內(nèi)共含6層全區(qū)可采或大部可采煤層，自上而下依次為山西組的6#、8#煤層和太原組的9#、10#、11#、13#煤層。其中6#和8#間距11.92m，8#和9#間距3.58m，9#和10#間距8.60m，10#和11#間距7.67m，11#和13#間距16.72m。

在一定條件下，工作面相對(duì)瓦斯涌出量決定了回采工作面產(chǎn)量，是礦井配風(fēng)的主要依據(jù)，因此工作面相對(duì)瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)對(duì)于礦井安全生產(chǎn)具有舉足輕重的作用， 依據(jù)地質(zhì)報(bào)告中提供的各煤層瓦斯含量，按照《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006），采用分源預(yù)測(cè)法計(jì)算工作面瓦斯涌出量。

2 回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)

為了具體確定本項(xiàng)目瓦斯涌出量，對(duì)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)如下：根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006）中提供的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)計(jì)公式計(jì)算：

q采=q采1+q采2

式中：q采-回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q采1-開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q采2-鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t。

2.1 開(kāi)采6號(hào)煤層時(shí)瓦斯涌出量q采1

q采1=K1×K2×K3×m/M×（W0-Wc）

式中：q采1-開(kāi)采6號(hào)煤層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；K1-圍巖瓦斯涌出系數(shù)，全部垮落法管理頂板，取K1=1.3；K2-工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，K2=1/？濁，？濁為工作面回采率，97%；即：K2=1/0.97=1.03；K3-準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯影響系數(shù)。K3=（L-2h）/L=（220-2×23）/220=0.79

式中：L-工作面長(zhǎng)度，取L=220m；h-掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度，m，依據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006）中表2取值。

式中：m-開(kāi)采層厚度，m；M-工作面采高，m；W0-煤層原始瓦斯含量，m3/t.r；6煤取2.827m3/t.r；Wc-運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量，Wc取0.002724m3/t·r。

依據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》計(jì)算，

式中：q采2-回采工作面鄰近煤層瓦斯涌出量，m3/t；mi-第i個(gè)鄰近煤層的厚度，m；M-開(kāi)采煤層的厚度，m；W0i-第i個(gè)鄰近煤層的瓦斯含量，m3/t；Wci-第i個(gè)鄰近煤層的殘存瓦斯含量，m3/t；Ki-第i個(gè)鄰近煤層受采動(dòng)影響的瓦斯排放率，依據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006）中圖1取值。

依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采過(guò)規(guī)程》，底板采動(dòng)破壞帶與巖石強(qiáng)度、工作面斜長(zhǎng)、采深、采厚、傾角等因素有關(guān)，采用回歸分析，只考慮工作面斜長(zhǎng)的情況下，得到以下統(tǒng)計(jì)公式：

h1=0.7007+0.1079L

h2=0.303L0.8

式中：L-壁式工作面斜長(zhǎng)，m；h-底板采動(dòng)破壞帶深度；

當(dāng)考慮采深、傾角和工作面斜長(zhǎng)的情況下，得到下述統(tǒng)計(jì)公式：

h3=0.0085H+0.1665α+0.1079L-4.3579

式中：H-開(kāi)采深度；α-煤層傾角

為保證計(jì)算的可靠性，約定取三個(gè)公式計(jì)算結(jié)果的最大值，作為6#煤工作面開(kāi)采時(shí)鄰近層選取的依據(jù)。

h1=0.7007+0.1079×220=24.4m

h2=0.303L0.8=0.303×2200.8=22.7m

h3=0.0085H+0.1665α+0.1079L-4.3579=0.0085×500+0.1665×5+0.1079×220-4.3579=24.5m

取最大值，24.5m

因此，6#煤層開(kāi)采時(shí)有影響的鄰近煤層為8#、9#、10#煤。

經(jīng)計(jì)算，8#、9#、10#煤的原煤瓦斯含量及殘余瓦斯含量如表3所示。

6#煤層鄰近層瓦斯涌出量見(jiàn)表4。

6號(hào)煤層：q采2=4.9773m3/t

2.3 6號(hào)煤層回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量

q采=q采1+q采2=1.496+4.9773=6.4733m3/t

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）文章詳細(xì)給出如何利用地勘報(bào)告相關(guān)參數(shù)合理計(jì)算綜采工作面相對(duì)瓦斯涌出量。（2）鄰近層的瓦斯涌出量對(duì)本煤層開(kāi)采影響極大，尤其鄰近層厚度較大，瓦斯含量較高的情況下，更會(huì)對(duì)本煤層瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，文章在缺少鄰近礦井開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)的情況下，合理確定開(kāi)采煤層的鄰近層，并計(jì)算鄰近層瓦斯涌出量。

參考文獻(xiàn)

[1]張榮立，何國(guó)偉，李鐸.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.

[2]建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2000.

[3]AQ1018-2006.礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法[S].

作者簡(jiǎn)介：許鵬飛，男，山西晉城人，助理工程師，現(xiàn)從事礦井采礦設(shè)計(jì)工作。