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其它各层时大好几倍。为了使矿井瓦斯涌出量不发生大的波动，在开采煤层群时，应搭配好首采煤层和其他各层的比例。在厚煤层分层开采时，不同分层的瓦斯涌出量也有很大的差别。一般情况是，第一分层瓦斯涌出量最大，最后一个分层瓦斯涌出量最小。采煤方法的回采率越低，瓦斯涌出量就越大，因为丢煤中所含瓦斯的绝大部分仍要涌入巷道。在开采煤层群时，由于采用陷落法管理顶板比采用填法管理顶板时能造成顶板更大范围的破坏与松动，因而采用陷落法管理顶板的工作面的瓦斯涌出量比采用充填法管理顶板的工作面的瓦斯涌出量大。
（5）地面大气压力的变化
地面大气压力的变化，会引起井下空气压力的变化。根据测定，地面大气压力在一年内的变化量可达5～8×10－3MPa，一天内的最大变化量可达2～4×10
－3
MPa，但与煤层瓦斯压力相比，地面大气压的变化量是很微小的。地面大气压
的变化对煤层暴露面的瓦斯涌出量没有多大影响，但对采空区瓦斯涌出有较大的影响。在生产规模较大，采空区瓦斯涌出量占很大比重的矿井，当气压突然下降时，采空区积存的瓦斯会更多地涌入风流中，使矿井瓦斯涌出量增大；当气压变大时，矿井瓦斯涌出量会明显减小。 5.2矿井瓦斯涌出量预测方法
现有矿井瓦斯涌出量预测方法可概括为两大类：矿山统计预测法和根据煤层瓦斯含量进行预测的分源预测法。
5.2.1矿山统计预测法
矿山统计预测法的实质是根据对本井或邻近矿井实际瓦斯涌出量资料的统计分析得出的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，来推算新井或延深水平的瓦斯涌出量。该方法适用于以下几种情况：生产矿井的延深水平，生产矿井开采水平的新区，与生产矿井邻近的新矿井。在应用中，必须保证预测区的开采技术条件（煤层开采顺序、采煤方法、顶板管理等）和地质条件（地质构造、煤层赋存条件、煤质等）与生产区相同或类似。应用统计预测法时的外推范围一般沿垂深不超过100～200m，沿煤层倾斜方向不超过600m。
（1）基本公式
煤矿开采实践表明，在一定深度范围内，矿井相对瓦斯涌出量与开采深度呈如下线性关系：
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q?H?H0?2 a式中 q——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t； H——开采深度，m； H0——瓦斯风化带深度，m；
a——开采深度与相对瓦斯涌出量的比例常数，t/m2。
瓦斯风化带即为相对瓦斯涌出量为2m3/t时的开采深度。开采深度与相对瓦斯涌出量的比例常数a是指在瓦斯风化带以下、相对瓦斯涌出量每增加1m3/t时的开采下延深度。H0和a值根据统计资料确定，为此，至少要有瓦斯风化带以下两个水平的实际相对瓦斯涌出量资料，有了这些资料后，可按下式计算a值：
a?H2?H1
q2?q13
式中 H1、H2——分别为瓦斯带内1和2水平的开采垂深，m；
q1、q2——分别为在H1和H2深度开采时的相对瓦斯涌出量，m/t。
a值确定后，瓦斯风化带深度可由下式求得： H0＝H1－a（q1－2）
瓦斯风化带深度也可以根据地勘阶段实测的煤层瓦斯成份来确定。 a值的大小取决于煤层倾角、煤层和围岩的透气性等因素。当有较多水平的相对瓦斯涌出量资料时，可用图解法或最小二乘法按下式确定平均的a值： a?nnnn?qiHi?n?Hi?qii?1i?1n??n?qi2???qi??i?1?i?1?ni?12
式中 Hi、qi——第I个水平的开采深度和相对瓦斯涌出量，m、m3/t； n——统计的开采水平个数。
对于某些矿井而言，相对瓦斯涌出量与开采深度之间并不呈线性关系，即a值不是常数，此时，应首先根据实际资料确定a值随开采深度的变化规律，然后才能进行深部区域瓦斯预测。
（2）生产水平矿井瓦斯涌出量和平均开采深度的确定
应用矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量，必需首先知道至少两个开采水平的瓦斯涌出量资料。在统计确定某一水平矿井瓦斯涌出量时，通风瓦斯旬报、矿
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井瓦斯等级鉴定以及专门进行的瓦斯涌出量测定资料均可加以利用；此外，还应掌握在统计期间的矿井开采和地质情况。对全矿井而言，可以统计某一生产时期的绝对瓦斯涌出量和采煤量，并用加权平均方法求出该时期的平均开采深度和平均相对瓦斯涌出量。
（3）瓦斯涌出量预测图编制
根据通风瓦斯旬报，按下式计算每个采区（或工作面）日瓦斯涌出量的月平均值：
G?14.4?Q?Cii?1nin
式中 G——采区或工作面日瓦斯涌出量的月平均值，m3/d；
Qi、Ci——每次测得的采区或工作面回风量和风流中瓦斯浓度，m3/min、%； n——统计月份的测定次数。 统计月份的平均日产量按下列确定：
A A?M
N式中 A——统计月平均日产量，t/d； AM——月采煤量，t； N——月工作天数。
采区或工作面月平均相对瓦斯涌出量为：
G q?
A若采区总抽出瓦斯量为Gd，采区总采出煤量为Am，则采区每采出1t煤抽出
G的瓦斯量qd?d，这时采区总的瓦斯涌出量应为qm=q+qd。
Am得出采区或工作面每月平均相对瓦斯涌出量后，把该值标在采掘工程平面图（1：5000）对应采区或工作面开采范围的中央，根据大量月份的统计资料，即可用插值法绘出瓦斯涌出量等值线图。
从绘出的瓦斯涌出量等值线图上可以看出瓦斯涌出量在煤层走向和倾向上的变化。通常，相对瓦斯涌出量等值线的间距为2m3/t或5m3/t。根据该图，用外推法即可预测新区的相对瓦斯涌出量。 5.2.2分源预测法
（1）分源预测法的基本原理
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井下涌出瓦斯的地点即为瓦斯涌出源。瓦斯涌出源的多少、各涌出源涌出瓦斯量的大小直接决定着矿井瓦斯涌出量的大小。根据抚顺分院的研究，矿井瓦斯涌出的源、汇关系如图5－1所示。
生产采区瓦斯涌出 汇：矿井瓦斯涌出 源：已采采区采空区瓦斯涌出 回采工作面瓦斯涌出 源：开采层瓦斯涌出 源：生产采区采空区瓦斯涌出 掘进工作面瓦斯涌出
源：邻近层瓦斯涌出出 源：煤壁瓦斯涌出 源：落煤瓦斯涌出 图5－1 矿井瓦斯涌出源、汇关系
应用分源预测法预测矿井瓦斯涌出量，是以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础，根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律，计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。
（2）预测所需的原始资料
应用分源预测法预测瓦斯涌出量时，需要准备如下的原始资料： a各煤层瓦斯含量测定资料、瓦斯风化带深度以及瓦斯含量等值线图； b地层剖面和柱状图，图上应标明各煤层和煤夹层的厚度、层间距离和岩性； c煤的工业分析指标（灰分、水分、挥发分和密度）和煤质牌号； d开拓和开采系统图，应有煤层开采顺序、采煤方法、通风方式等。 5.1分源预测法的计算公式如下：
5.1.1 开采煤层（包括围岩）瓦斯涌出量 q1=k1·k2·k3·kfi·(X0?X1)
式中 q1——开采煤层（包括围岩）相对瓦斯涌出量，m3/t；
k1——围岩瓦斯涌出系数，对于陷落法顶板管理的工作面，取k1=1.2；
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k2——工作面丢煤瓦斯涌出系数，其值为工作面回采率的倒数； k3——顺槽掘进预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数，采用长壁后退式回采时，系数k3按下式确定： k3?L?2h LL——回采工作面长度，m； h——巷道瓦斯预排等值宽度，m；
kfi——取决于煤层分层数量和顺序的分层开采瓦斯涌出系数，kfi可按表3－1选取。
X0——煤层原始瓦斯含量，m3/t； X1——煤的残存瓦斯含量，m3/t。
厚煤层分层开采瓦斯涌出系数kf 表5－1 两分层开采 三分层开采 kf1 kf2 kf1 kf2 1.504 0.496 1.820 0.692 kf3 0.488 5.1.2 邻近层瓦斯涌出量
q2??miki?(X0i?X1i) i?1m1n式中 q2——邻近层瓦斯涌出量，m3/t；
mi——第i个邻近层厚度，m； m1——开采层的开采厚度，m；
X0i——第i邻近层原始瓦斯含量，m3/t。 X1i——第i邻近层残存瓦斯含量，m3/t；
ki——取决于层间距离的第i邻近层瓦斯排放率，
图5-2邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线
1-上邻近层;2-缓倾斜下邻近层;3-急倾斜下邻近层
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