河南理工大学毕业设计（论文）
至开采层距离至开采层距离5.1.3 掘进巷道煤壁瓦斯涌出量
式中 q3——掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；
n ——煤壁暴露面个数，单孔送道时，n=2； m0——煤层厚度，m；
v——巷道平均掘进速度，m/min； L——巷道长度，m；
q0 ——煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2·min，按下式计算：
q0 = 0.026[0.0004Vdaf + 0.16]X0
2VX0——煤层原始瓦斯含量，m3/t。 5.1.4 掘进落煤的瓦斯涌出量
（X0–X1） q4= S·v·γ·
式中 q4——掘进巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min；
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邻近层瓦斯排放率 a) 国外测定曲线 dafq3=n·m0·v·q0（2L/v－1）
排放率 b) 国内测定曲线 ——煤中挥发份含量，%，
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S——掘进巷道断面积，m2；
v——巷道平均掘进速度，m/min； γ——煤视密度，t/m3；
X0——煤层原始瓦斯含量，m3/t； X1——煤层残存瓦斯含量，m3/t。 5.1.5 回采工作面瓦斯涌出量
回采工作面瓦斯涌出量由开采层、邻近层瓦斯涌出两部分组成：
q5 = q1 + q2
式中 q5——回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t。 5.1.6 掘进工作面瓦斯涌出量
掘进工作面瓦斯涌出量包括煤壁瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出两部分，由下式计算：
q6 = q3 + q4
式中 q6——掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min。 5.1.7 生产采区瓦斯涌出量
生产采区瓦斯涌出量是采区内所有回采工作面、掘进工作面及采空区瓦斯涌出量之和，其计算公式为：
q7=(1+k＇)·(?q5i?Ai + 1440?q6i?)/A0
i?1i?1nn式中 q7 ——生产采区瓦斯涌出量，m3/t；
k＇——生产采区内采空区瓦斯涌出系数, 前、中期取0.1,后期取0.15；
q5i——第i 回采工作面瓦斯涌出量，m3/t； Ai——第i 回采工作面平均日产量，t；
q6i——第i掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min； A0——生产采区平均日产量，t。
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5.1.8矿井瓦斯涌出量
矿井瓦斯涌出量为矿井内全部生产采区和已采采区（包括其它辅助巷道）瓦斯涌出量之和，其计算公式为： q8=
(1?k'')?q7i?A0ii?1n?Ai?1n
0i式中 q8——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；
k''——已采采区采空区瓦斯涌出量系数，前期、中期取k''=0.10、后期
k''=0.15；
q7i——第i生产采区瓦斯涌出量，m3/t； A0i——第i生产采区日平均产量，t。
5.2 瓦斯涌出量预测方法选择及参数选取
5.2.1 瓦斯涌出量预测方法
根据以上两种方法的实质和适用范围和条件，对于生产矿井的新水平、新采区，由于已经具备了较完整的瓦斯涌出量实测资料，可以采用矿山统计法预测瓦斯涌出量；而新建矿井由于仅有少量的勘探阶段资料，所以一般都采用分源法预测矿井瓦斯涌出量，并确定矿井瓦斯等级。
永安接替井煤矿为新建矿井的投产期，自身缺乏生产实测瓦斯资料，但由于实习已经收集到一部分的相关数据资料。为了更好的反映出各个时期该矿井的涌出量，为矿井通风设计提供更合理的基础数据，减少不必要的工作量，提高生产效率。更好的为矿山生产服务，本次设计采用了分源预测法对永安接替井进行了瓦斯涌出量预测。
5.2.1 参数选取
考虑到矿井通风设计和瓦斯治理的需要，下面分初期、中期、后期对永安煤矿接替井3＃煤层各生产期间的矿井瓦斯涌出量最大值进行预测： 5.2.1预测条件
⑴矿井开采3＃煤层，前期生产能力300kt/a，中、后期生产能力提升至600kt/a，煤层厚度按平均值5.15m考虑，分两层开采，工作面开采方式为综采；
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⑵开采前期，3102（上分层）工作面开采，生产能力为860t/d，工作面长度为160m；
⑶开采中期，3116工作面（上分层）、3115工作面（下分层）开采，两个工作面生产能力均为860t/d，工作面长度为160m；
⑷开采后期，3201工作面（上分层）、3202工作面（下分层）开采，两个工作面生产能力均为860t/d，工作面长度为160m；
⑸采掘面头比前期1:3，中、后期2:3，即全矿井设置3个煤巷掘进工作面保证采掘平衡，其中，两个用来掘进接替工作面的轨道顺槽，掘进速度120 m/mon；一个用来掘进大巷，掘进速度45m/mon，大巷巷道断面积为9m2。
⑹年工作日330天。
⑺永安煤矿接替井3＃煤层开采时，由于可以影响到的上、下邻近层厚度较薄且不稳定，和3＃煤层的厚度相比，其厚度可以忽略，因此，在对3＃煤层开采时的瓦斯涌出量进行预测时，无需考虑邻近层瓦斯涌出量。
5.2.2回采工作面瓦斯涌出量预测结果
回采工作面瓦斯涌出量预测结果见表5－2。
回采工作面瓦斯涌出量预测结果 表5－2
生产时期 初期 中期 工作面名称 3102 3116上 3115下 3201上 3202下 最大瓦斯含量 (m3/t.r) 20 35 35.6 37.2 36 (m3/t) 17.04 29.82 30.33 31.69 30.67 日产量(t/d) 860 860 860 860 860 瓦斯涌出量 相对量(m3/t) 22.13 43.01 14.46 46.08 14.64 绝对量(m3/min) 13.22 25.69 8.64 27.52 8.75 后期 5.2.3掘进工作面瓦斯涌出量预测结果
掘进工作面瓦斯涌出量预测结果见表5－3
掘进工作面瓦斯涌出量预测结果 表5－3
生产时期 掘进工作面 煤厚 （m） 5.15 瓦斯含量 （m3/t） 16.19 34
巷长 (m) 1780 掘进速度 （m/mon） 120 瓦斯涌出量（m3/min） 煤壁 3.47 落煤 0.45 合计 3.91 初期 3101胶带顺槽 河南理工大学毕业设计（论文）
3101轨道顺槽 轨道下山 3117胶带顺槽 中期 3117轨道顺槽 轨道下山 3203胶带顺槽 后期 3203轨道顺槽 5.15 5.15 5.15 5.15 5.15 5.15 5.15 15.33 18.74 30.84 31.09 30.24 30.67 30.67 1780 270 1780 1780 270 1780 1780 120 45 120 120 45 120 120 3.29 0.96 6.61 6.66 1.54 6.57 6.57 0.42 0.36 0.96 0.97 0.63 0.96 0.96 3.70 1.32 7.57 7.63 2.17 7.53 7.53 轨道下山 5.15 28.11 270 45 1.44 0.58 2.01 说明：顺槽掘进工作面落煤按照各顺槽的平均值计算，日产煤41t，轨道下山落煤按照三条大巷平均值计算，日产煤32t，掘进煤量为114t。 5.2.4采区瓦斯涌出量预测结果
采区瓦斯涌出量预测结果见表5-4
采区瓦斯涌出量预测结果 表5-4
平均产量 (t/d) 974 1834 1834 采区瓦斯涌出量 回采 (m3/min) 13.22 34.33 36.26 掘进(m3/min) 8.93 17.38 17.07 采空区(m3/min) 2.21 5.17 8.00 合 计 (m3/min) 24.36 56.87 61.33 (m3/t) 36.02 44.65 48.16 生产时期 初期 中期 后期 5.2.5矿井瓦斯涌出量预测结果
矿井瓦斯涌出量预测结果见表5-5
矿井瓦斯涌出量预测结果 表5-5
生产 时期 初期 中期 后期 平均产量（t） 974 1834 1834 瓦斯涌出量 生产采区24.36 56.87 61.33 已采采区 2.44 5.69 9.20 合计 （m3/min） （m3/min） （m3/min） （m3/t） 26.80 62.56 70.53 39.62 49.12 55.38 生产区域 一采区 一采区 二采区 5.2.6瓦斯涌出量预测结果分析
⑴各采区生产时期的矿井瓦斯涌出量最大值分别为：
①生产初期，矿井绝对瓦斯涌出量26.80m3/min、相对瓦斯涌出量39.62m3/t； ②生产中期，矿井绝对瓦斯涌出量62.56m3/min、相对瓦斯涌出量49.12m3/t；
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