煤矿瓦斯含量计算公式
煤矿采掘工作面风排瓦斯涌出量反算残余瓦斯含量计算说明书
大方县辖区煤矿风排瓦斯涌出量反算煤层残余瓦斯含量重庆煤科院大方服务站编制二o二一年三月前百煤层瓦斯含量是煤矿矿井瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测以及矿井瓦斯灾害防治的基础。
目前，煤层瓦斯含量主要依靠勘探和生产采掘期间实测获得，数据来源单一，与矿井采掘期间风排瓦斯涌出量、抽放量、产量等实时数据关联性较差。
为了实时反映煤矿采掘工作面正常生产期间对应的瓦斯含量，综合对正常生产状态下对应的区域瓦斯治理可靠性、安全性进行分析研判，确保各煤矿采掘工作面实现安全生产。
依据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ 1018-2006) 相关计算方法，通过实测采掘工作面瓦斯涌出量反算煤层残余瓦斯含量。
该计算方法基础数据瞬时性较强，仅能反映井下实测风量和瓦斯等数据前后较短时间段内对应的采掘工作面的瓦斯含量相对附存状态。
采掘工作面静态状态和生产状态下实测的基础数据反算的瓦斯含量差别较大，所以强调尽可能在生产状态下进行风量测定和瓦斯浓度测定，且对现场测风人员和瓦检员要求较高，必须严格对实测人员进行风表和光学瓦斯检测仪操作规程的培训，确保实测数据真实反映生产状态下实际情况。
一、回采工作面瓦斯涌出量反算残余瓦斯含量(一)回采工作面相对瓦斯涌出量按式(1)计算：q采=q1+q? 11)式中：q1——开采层相对瓦斯涌出量，m3/t ；q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t ；1、薄及中厚煤层不分层开采时，开采层相对瓦斯涌出量q1按下式计算：q广K1- K2- K3- 1 m/M) •(%-W J 12)式中：K1——围岩瓦斯涌出系数，K1值选取范围1.1〜1.3；K2——工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数计算；K3——采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数；m——开采层厚度；M——工作面采高；%——煤层原始瓦斯含量，m3/t ；叫——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m3/t。
2、厚煤层分层开采时，开采层瓦斯涌出量计算公式为：q1=K1 - K2- K3- K f- 1 m/M) •(%-W J 13)式中：K f—取决于煤层分层数量和顺序的分层瓦斯涌出系数。
瓦斯流量、含量、涌出量、衰减系数
瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数(一）1、单孔瓦斯流量（m3/min）（钻孔瓦斯抽放量）Q=K1.S=KπDL K1------瓦斯涌出速度或强度以（m3/min.m2） D----钻孔直径L-----钻孔长度K1值计算方法 K1=q0e-tq0-----钻孔瓦斯涌出初速度 m3/min.m2－ 钻孔瓦斯流量衰减系数t---时间q0计算方法 q0=aX[0.0004V ad2+0.16] m3/min.m2式中a取0.026X为煤层瓦斯含量V ad煤层挥发分或者：q0=0.59/1440 X钻孔瓦斯涌出衰减系数可以通过实测进行计算而得3、 钻孔抽放时间决定因素①采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡②瓦斯抽放率。
与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定4、计算瓦斯含量两种方法：①直接法采用钻孔取芯的地质钻孔取煤样方法采用解吸仪进行计算。
②间接法。
利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量X=×n(t s -t) +（二）第一节：瓦斯含量计算1.1 主要原理是利用瓦斯压力计算瓦斯原始含量瓦斯压力利用和深度的关系公式：P=(2.03-10.13) H (开采垂深及压力系数)计算：开采垂深取550m,，压力系数取2.6通过间接法公式计算得在最低水平时：1#煤的瓦斯含量为：12.29m3/min第二节：区域抽采前的瓦斯含量2.1回采工作面瓦斯涌出量计算：q采＝q1+q2开采层相对瓦斯涌出量q1=K1×K2 ×K3 ×m(W0-W C)/MW0由上式可得；W C残存瓦斯含量由公式计算而得，它与原煤的水分、灰分有直接关系K1和K2和K3由围岩瓦斯涌出、工作面丢煤系数、采区内准备巷道预排瓦斯有关残存瓦斯量为：W C为4.2m3/t （1#）；2.25 m3/t（2#）；2.37m3/t（3#）q1=9.21m3/t邻近层瓦斯：开采1#煤时 2#煤层涌入吨煤瓦斯量为： 3.26m3/t√√开采1#煤层时，3#煤层涌入吨煤瓦斯量为：4.41m3/t开采1#煤层时，围岩涌入瓦斯量为：9.21×15%＝1.38m3/t邻近层总计：q2= 3.26+4.41+1.38＝9.05m3/t累计： q采＝18.26m3/t另外考虑瓦斯涌出不均匀性取回采工作面涌出系数为1.3总相对瓦斯涌出量为：1.3×18.26＝23.74m3/t（与产量大小无关）折合绝对瓦斯涌出量：23.74×910/1440＝15m3/min（与产量大小有直接关系）2.2掘进工作面瓦斯涌出量：（1）掘进煤壁瓦斯涌出量q3=D×V×q0 ×2(√L/V-1)=0.95m3/min（2）落煤瓦斯涌出量q4=S.V.r(W0-W c)＝0.59m3/min绝对瓦斯涌出量总计q掘＝1.54m3/min相对瓦斯涌出量总计1.54×1440/63.2=35.09m3/t(掘进的产量每天推算按63.2T)2.3采区的瓦斯涌出量计算（工作面和2个掘进面）q区=K’(∑q回Ai+1440∑q掘i)/A0此处 K’ 瓦斯采区涌出不均匀系数1.3q回采面相对瓦斯涌出量Ai为采面平均日产量q掘为掘进面瓦斯相对涌出量A0为采区产量.与回采面的日产量相同.经计算二采区相对瓦斯涌出量为 34.03m3/t2.4矿井瓦斯涌出量计算（矿井以一个采区二个掘进面达产）瓦斯除了本身一个采面之外，和两个掘进面之外，另还要考虑其它采区涌入瓦斯q=K’’’’(∑q区Ai)/∑A i矿井相对涌出量为：1.3×(34.3×910)/910=44.24m3/t（考虑其它涌入系数）矿井绝对涌出量：44.24×910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的确定：因矿井绝对瓦斯涌出量为27.96m3/min在20－40之间故选择矿井抽采率达到35%为目标。
QB019煤层瓦斯含量测定技术标准
QB晋城无烟煤集团企业标准QB019----2012煤层瓦斯含量测定技术标准XXXXX 发布XXXXXX实施山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司发布1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语及定义 (1)4 测定方法分类 (2)本标准全部内容为强制性条文。
本标准由山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司提出。
本标准由山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司归口。
本标准起草单位：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司、中煤科工集团重庆研究院。
煤层瓦斯含量测定技术标准1 范围本标准规定了井下直接、间接测定煤层瓦斯含量的测定方法、工艺、操作规范及仪器、设备管理的要求。
本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。
本标准适用于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司下属所有高瓦斯、突出矿井。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》（GB23250-2009）《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ 1047-2007）《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》（安监总煤装〔2011〕163号）《煤的工业分析方法》（GB/T212-2008）《煤样的制备方法》（GB474-2008）3 术语及定义3.1 残存瓦斯量在常压状态下，煤样解析后残留在煤样中的瓦斯量，单位m3/t。
3.2 残余瓦斯量经抽采和排放后，剩余在煤层中的瓦斯含量，单位m3/t。
3.3 损失瓦斯量煤样从暴露到开始测定解吸量期间所损失的瓦斯量。
3.4 粉碎前脱气量在负压状态下，煤样在粉碎前所解吸的瓦斯量。
3.5 粉碎后脱气量在负压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到80%以上的煤样粒度小于0.25mm 时所解吸的瓦斯量。
煤层瓦斯含量井下直接测定方法
煤层瓦斯含量井下直接测定方法1、范围本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。
本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。
本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。
2、仪器设备a)煤样罐：罐内径大于60mm，容积足够装煤样400g 以上，在1.5MPa 气压下保持气密性；b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图1 所示）：量管有效体积不小于800cm3，最小刻度2 cm3；c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值0.1kPa；d)秒表；e)穿刺针头或阀门；f)温度计：(-30～50)℃；g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置；h)球磨机或粉碎机；i)气相色谱仪:符合GB/T 13610 要求；j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g；k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。
3、采样1）采样前准备（1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至表压1.5MPa 以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。
禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。
（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图1），放置10min 量管内水面不动为合格。
2）煤样采集（1）采样钻孔布置同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。
（2）采样方式在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。
（3）采样深度采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离应视岩性而定，但不得小于5m。
测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。
煤层瓦斯含量井下直接测定方法
煤层瓦斯含量井下直接测定方法1、范围本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。
本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。
本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。
2、仪器设备a)煤样罐：罐内径大于 60mm，容积足够装煤样 400g 以上，在 1.5MPa 气压下保持气密性；b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图 1 所示）：量管有效体积不小于 800cm3，最小刻度 2 cm3；c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值 0.1kPa；d)秒表；e)穿刺针头或阀门；f)温度计：(-30～50)℃；g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置；h)球磨机或粉碎机；i)气相色谱仪:符合 GB/T 13610 要求；j)天秤：秤量不小于 1000g，感量不大于 1g；k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。
3、采样1）采样前准备（1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至表压 1.5MPa 以上，关闭后搁置 12h，压力不降方可使用。
禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。
（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图 1），放置 10min 量管内水面不动为合格。
2）煤样采集（1）采样钻孔布置同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。
（2）采样方式在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。
（3）采样深度采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离应视岩性而定，但不得小于5m。
利用瓦斯涌出量计算瓦斯含量的方法(精)
煤矿现代化２００７年第４期总第７９期利用瓦斯涌出量计算瓦斯含量的方法河南理工大学资源环境学院易伟欣摘要瓦斯含量是矿井瓦斯灾害预测与防治的基础，利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量的方法，可以最大限度地利用矿井瓦斯数据。
本文计算了八成矿２个瓦斯含量点，通过与实测数据比较，不需要校正可以直接使用。
本文提出的利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量的计算公式可以在其它矿井推广应用。
关键词煤层瓦斯含量瓦斯涌出量可靠性瓦斯含量是矿井瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出预测以及矿井瓦斯灾害防治的基础。
目前，煤层瓦斯含量主要依靠勘探期间和生产期间实测获得，数据来源单一，缺乏对其它数据来源的有效利用。
“十五”期间，根据鹤煤集团八矿矿煤层赋存特点，在矿井工作面瓦斯涌出量统计基础上，研究了利用工作面相对瓦斯涌出量反序求解瓦斯含量的方法，经过实际对比验证，该法合理、可靠。
八矿隶属于鹤煤集团，１９６０年建成投产，２００５年生产原煤８６万ｔ。
２００２年６月经抚顺煤科院鉴定为突出矿井。
八矿勘探期间先后实测合格瓦斯含量点３个，生产期间实测合格瓦斯含量点７个；利用瓦斯参数计算瓦斯含量点３个。
井田内部分回采工作面瓦斯涌出量、抽放量、产量等基础数据保存较好，为利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量提供了条件。
图１３１０１工作面瓦斯涌出量变化曲线各地质因素对每个工作面瓦斯涌出量影响的大小是不同的，煤层水分、瓦斯压力、煤层厚度、地质构造等因素都可能对瓦斯涌出量大小造成影响，因此，瓦斯涌出构成比例在一个矿井应该不是定值，但可以在相似条件下使用。
表１老顶初次来压步距一览表工作面初次来压时间初次来压初次来压前初次来压之瓦斯涌出瓦斯涌出量后瓦斯涌出构成比例（年月日）步距（ｍ）量（ｍ３／ｔ）（ｍ３／ｔ）（％）小，工作面瓦斯涌出量可近似认为全部来自本煤层。
老顶初次来压后，工作面的瓦斯涌出量来源于本煤层、邻近层和采空区三部分［５］。
因此，在确定工作面初次来压步距之后，就可以计算老顶初次来压前后相对瓦斯涌出量的比值，即瓦斯涌出构成，见表｀１。
(附件5)煤矿瓦斯抽放规范(AQ1027-2006)
矿井瓦斯抽放管理规范（国家安全生产行业标准AQ1027-2006，国家安全生产监督管理总局2006年11月2日发布，2006年12月1日实施）一、范围本标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条件及工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责、瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序，以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。
本标准适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。
二、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款：——MT5018—96矿井抽放瓦斯工程设计规范。
——《煤矿安全规程》（2004年版）。
——《煤矿瓦斯抽放管理规范》（1997年版）。
——GB50187—1993工业企业总平面设计规范。
——GB50215—2005煤炭工业矿井设计规范。
三、定义下列术语和定义适用于本标准：（一）瓦斯抽放：采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。
（二）未卸压抽放瓦斯：抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯，亦称为预抽。
（三）卸压抽放瓦斯：抽放受采动影响和经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯。
（四）本煤层抽放瓦斯：抽放开采煤层的瓦斯。
（五）邻近层抽放瓦斯：抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层（可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层）的瓦斯。
（六）采空区抽放瓦斯：抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯。
前者称现采空区（半封闭式）抽放，后者称老采空区（全封闭式）抽放。
（七）围岩瓦斯抽放：抽放开采层围岩内的瓦斯。
（八）地面瓦斯抽放：在地面向井下煤（岩）层打钻孔抽放瓦斯。
（九）综合抽放瓦斯：在一个抽放瓦斯工作面同时采用2种或者2种以上方法进行抽放瓦斯。
（十）强化抽放：针对一些透气性低、采用常规的预抽方法难以奏效的煤层而采取的特殊抽放方式。
（十一）预抽：在煤层未受采动以前进行的瓦斯抽放。
（十二）瓦斯储量：煤田开采过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。
煤矿瓦斯抽采指标与规范
瓦斯抽采应遵循“先抽后采、抽采达标”的原 则。
瓦斯抽采时应根据实际情况选择合适的抽采设备 和工艺参数。
瓦斯抽采管理规范
瓦斯抽采管理应建立健全的 规章制度，明确各级管理人
员职责。
1
瓦斯抽采管理应建立完善的 档案管理制度，确保资料齐
提高瓦斯抽采效果的措施
优化抽采工艺
根据矿井实际情况选择合适的瓦斯抽采工 艺和技术，提高瓦斯抽采量和浓度，降低
能耗和成本。
A 加强设备维护
定期对瓦斯抽采设备进行检查和维 护，确保设备运行正常，提高瓦斯
抽采效率。
B
C
D
推进科技创新
积极引进和推广先进的瓦斯抽采技术和装 备，加强科研攻关和自主创新，不断提高 瓦斯抽采效果和治理水平。
实时监测
利用在线监测系统对瓦斯抽采过程进行实时监测，及时发 现和解决异常情况，确保瓦斯抽采效果和安全生产。
数据分析
对监测数据进行统计和分析，掌握瓦斯抽采规律和变化趋 势，为优化瓦斯抽采方案和调整治理措施提供科学依据。
效果评估
根据动态监测数据对瓦斯抽采效果进行评估，及时总结经 验教训，提出改进措施，不断提高瓦斯抽采效果和治理水 平。
煤矿瓦斯抽采指标与规范
目录
• 瓦斯抽采概述 • 瓦斯抽采指标 • 瓦斯抽采规范 • 瓦斯抽采设备与设施 • 瓦斯抽采效果评价
01 瓦斯抽采概述
瓦斯抽采的意义
降低煤矿瓦斯事故
风险
通过瓦斯抽采，可以有效降低矿 井内瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸等 事故发生的可能性，保障矿工生 命安全。
提高煤炭开采效率
瓦斯抽采可以降低矿井内的瓦斯 压力，有助于煤炭开采工作的顺 利进行，提高开采效率。
矿井瓦斯涌出量预测
202022/316矿井瓦斯涌出量预测张宇摘要本文以我国华北某大型煤矿为主要研究的对象，对井下瓦斯回采、掘进工作面、盘区等各个瓦斯采样点的温度和瓦斯涌出量使用了分源瓦斯通风预测法对其进行了预测[1]。
关键词矿井瓦斯；分源预测法；涌出量预测中图分类号:G122；TP399文献标识码:A DOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.22.42张宇山东科技大学遥1矿井瓦斯资源储量煤矿瓦斯的储量主要指的是在进行煤矿瓦斯生产时，赋存瓦斯的煤、岩体向采动空间排出的瓦斯总量[3]。
煤矿瓦斯的储量计算公式的定义为：W 煤=A×X 煤=2631.40×0.02=52.63Mm 3式中：W 煤－矿井瓦斯资源储量，Mm 3。
A －矿井煤炭地质资源储量，Mt。
X 煤－可采煤层的平均瓦斯含量，m 3/t。
2瓦斯涌出量预测2.1回采工作面开采层、邻近层的相对瓦斯的涌出的总量二者共同组成了井下回采工作面的瓦斯总量。
Q 采=Q 1+Q 2式中：Q 采－回采工作面的相对瓦斯涌出量，m 3/t；Q 1、Q 2－开采层、邻近层的相对瓦斯的涌出的总量，m 3/t。
2.1.1开采层的瓦斯涌出量Q 1=f 1·f 2·f 3·m M ·（I 0-I c ）式中：Q 1－开采层的相对瓦斯的涌出的总量，m 3/t；m －开采层厚度，m；2-1煤层取2.65m，2-2中煤取3.37m；M －工作面采高，m；2-1煤层取2.65m，2-2中煤取3.37m；I c －开采后的残存瓦斯含量，m 3/t；经换算公式可得：2-1煤中残存的瓦斯量约取. All Rights Reserved.0.057m3/t，2-2煤中残存的瓦斯量约取0.021m3/t。
I0—煤层原始瓦斯含量，m3/t；2-1煤原始瓦斯含量取最大值0.19m3/t，2-2中煤原始瓦斯含量取最大值0.07m3/t，2-1煤在开采完后2-2煤中的瓦斯含量得到一定释放，释放后2-2煤中的原始瓦斯含量为0.052m3/t。
瓦斯涌出量的计算
1、回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量由开采层(包括围岩)和邻近层两部份组成，计算公式如下：q 采=q/q2式中：q采一一回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；q 1——开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t；1、开采层瓦斯涌出量q = K义K义K义—义(W—W ) 1 1 2 3 M0 c式中：K1——围岩瓦斯涌出系数；K——回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率的倒数； 2K3——顺槽掘进预排系数，后退式回采，K3= (B-2b) / B；B ——回采工作面长度，m；b ——顺槽瓦斯预排宽度，m；m——开采层厚度，m；M——工作面采高，m；W0——煤层原始瓦斯含量，m3/t；W c——煤层残存瓦斯含量，m3/t。
2、邻近层瓦斯涌出量nM m ,、q =工♦义”义(W一W ) 2 M i0 i cii=1式中：q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t；七一一邻近层瓦斯排放率，%；W0i——各邻近层原始瓦斯含量，m3/t；W ci——各邻近层残存瓦斯含量，m3/t；m i——各邻近层煤厚，m；其余符号意义同前。
2、掘进面瓦斯涌出量计算掘进工作面瓦斯涌出来源包括两部份，一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤 块涌出瓦斯，其涌出量计算公式如下：q 掘F3Rq 3=DXVXq Q X （2^!—-1） q 4=SXVXyX （W o -W ）式中：q 掘一一掘进面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ；q 3——掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 4——掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； D ——巷道断面内暴露煤壁面周边长度，m ； V ——巷道平均掘进速度，m/min ； L ——掘进煤巷长度，m ；q o ——掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m 3/ （m 2-min ）；q 0=0.026 [ 0.0004X （V r ）2+0.16 ] XW 0 式中：V r ——掘进煤层原煤挥发份，%S ——掘进煤巷断面积，m 2； Y ——原煤容重，t/m 3； 其余符号意义同前。
瓦斯流量、含量、涌出量、衰减系数
瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数(一）1、单孔瓦斯流量（m 3/min ）（钻孔瓦斯抽放量）Q=K 1.S=K πDL K 1------瓦斯涌出速度或强度以（m 3/min.m 2）D----钻孔直径L-----钻孔长度K 1值计算方法 K 1=q 0e -αtq 0-----钻孔瓦斯涌出初速度 m 3/min.m 2α－ 钻孔瓦斯流量衰减系数t---时间q 0计算方法 q 0=aX[0.0004V ad 2+0.16] m 3/min.m 2式中a 取0.026X 为煤层瓦斯含量V ad 煤层挥发分或者：q 0=0.59/1440 X钻孔瓦斯涌出衰减系数可以通过实测进行计算而得3、钻孔抽放时间决定因素①采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡②瓦斯抽放率。
与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定4、计算瓦斯含量两种方法：①直接法 采用钻孔取芯的地质钻孔取煤样方法采用解 吸仪进行计算。
②间接法。
利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量X=bp 1abp +×e 31.011W+n(t s -t) +k 10KP（二）第一节：瓦斯含量计算1.1 主要原理是利用瓦斯压力计算瓦斯原始含量瓦斯压力利用和深度的关系公式：P=(2.03-10.13) H (开采垂深及压力系数) 计算： 开采垂深取550m,，压力系数取2.6通过间接法公式计算得在最低水平时：1#煤的瓦斯含量为：12.29m 3/min第二节：区域抽采前的瓦斯含量2.1回采工作面瓦斯涌出量计算：q 采＝q 1+q 2开采层相对瓦斯涌出量q 1=K 1 ×K 2 ×K 3 ×m(W 0-W C )/MW0由上式可得；W C残存瓦斯含量由公式计算而得，它与原煤的水分、灰分有直接关系K1和K2和K3由围岩瓦斯涌出、工作面丢煤系数、采区内准备巷道预排瓦斯有关残存瓦斯量为：W C为4.2m3/t （1#）；2.25 m3/t（2#）；2.37 m3/t（3#）q1=9.21m3/t邻近层瓦斯：开采1#煤时2#煤层涌入吨煤瓦斯量为： 3.26m3/t√√开采1#煤层时，3#煤层涌入吨煤瓦斯量为：4.41m3/t开采1#煤层时，围岩涌入瓦斯量为：9.21×15%＝1.38m3/t邻近层总计：q2= 3.26+4.41+1.38＝9.05m3/t累计：q采＝18.26m3/t另外考虑瓦斯涌出不均匀性取回采工作面涌出系数为1.3总相对瓦斯涌出量为：1.3×18.26＝23.74m3/t（与产量大小无关）折合绝对瓦斯涌出量：23.74×910/1440＝15m3/min（与产量大小有直接关系）2.2掘进工作面瓦斯涌出量：（1）掘进煤壁瓦斯涌出量q3=D×V×q0 ×2(√L/V-1)=0.95m3/min（2）落煤瓦斯涌出量q4=S.V.r(W0-W c)＝0.59m3/min绝对瓦斯涌出量总计q掘＝1.54m3/min相对瓦斯涌出量总计1.54×1440/63.2=35.09m3/t(掘进的产量每天推算按63.2T)2.3采区的瓦斯涌出量计算（工作面和2个掘进面）q区=K’(∑q回Ai+1440∑q掘i)/A0此处K’瓦斯采区涌出不均匀系数1.3q回采面相对瓦斯涌出量Ai为采面平均日产量q掘为掘进面瓦斯相对涌出量A0为采区产量.与回采面的日产量相同.经计算二采区相对瓦斯涌出量为34.03m3/t2.4矿井瓦斯涌出量计算（矿井以一个采区二个掘进面达产）瓦斯除了本身一个采面之外，和两个掘进面之外，另还要考虑其它采区涌入瓦斯q=K’’’’(∑q区Ai)/∑A i矿井相对涌出量为：1.3×(34.3×910)/910=44.24m3/t（考虑其它涌入系数）矿井绝对涌出量：44.24×910/1440=27.96m3/min2.5抽采率的确定：因矿井绝对瓦斯涌出量为27.96m3/min在20－40之间故选择矿井抽采率达到35%为目标。
瓦斯抽放
瓦斯抽放一、抽放量及抽放年限（一）采区瓦斯储量及可抽量。
1、各煤层平均瓦斯含量。
根据地质报告提供的资料，各煤层平均瓦斯含量见表4—5—1。
煤层号2#4#7#8#11#平均瓦斯含量（m3/t）7.9713.4125 4.438.892315.782、矿井瓦斯储量及可抽量矿井瓦斯储量是指在煤田开发过程中能够向矿井排放瓦斯的煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。
瓦斯储量可按下式计算：W c=（1+K）（∑A1i×W1i+∑A2i×W2i）式中：Wc—矿井瓦斯储量，万m3；K—围岩瓦斯储量系数，一般取0.05～0.20；A1i—第i个可采煤层地质储量，万t；W1i—第i个可采煤层平均瓦斯含量，m3/t；A2i—受采动影响能够向开采空间排放的第i个不可采煤层地质储量，万t；W2i—受采动影响能够向开采空间排放的第i个不可采煤层平均瓦斯含量，m3/t。
瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量，其计算公式为：W抽=Wc×k可式中：W抽—可抽瓦斯量，万m3K可—可抽系数，K可=K3×K4×K5K3—煤层的瓦斯排放系数，K3=K5（W0+W残）/W0K4—负压抽放时的抽放作用系数1.2K5—瓦斯涌出程度系数W0—煤层平均CH4含量W残—运到地表煤的残余瓦斯含量m3/t。
根据各煤层的瓦斯含量，煤炭储量及可抽系数计算各煤层的可抽瓦斯量见表4—5—2。
表4—5—2 各煤层的可抽瓦斯量序号煤层号瓦斯含量（m3/t）煤炭地质储量（万吨）瓦斯储量（万m3）可抽系数瓦斯可抽量（万m3）127.97217.42079.220.5251091.59 23、413.4125250.54031.800.5182088.47 37 4.43211.11122.200.523589.91 48、98.8923303.3233.240.5221687.75 51115.78639.012100.10.5166243.656不可采煤层7.08272.52315.160.5091178.42合计2488212880经计算，三采区瓦斯储量：24882万m3，可抽量：12880万m3。
煤层瓦斯参数及其测定方法
防
量的方式与步骤为：①实测煤层瓦斯压力；②实
治 技
验测定煤样可燃基的瓦斯吸附常数；③用朗格缪
术
尔方程计算煤的可燃基瓦斯含量，并通过水分、
》 讲 座
灰分、温度、压力等校正得到原煤的瓦斯含量。 这一方法的计算基础都是来自实测值，而计算模
型又得到理论证明，故可信度较高，但测准煤层
瓦斯压力较难，工作量较大。
363
3.5
天府磨心坡矿
K2
513 633
4.8 7.5
1.5
防
652
7.85
40
0.57
治
白沙里王庙井
6
118
1.28
0.7
技 术
388
2.97
涟邵立新蛇形山井
4
214 252
2.18 2.6
1.1
》 讲 座
六枝四角田矿
7
70 207
0.45 1.91
1
南桐鱼田堡矿
4
218 432
1.52 4.95
xx=〔en(t0-t)〕〔1/（1+0.31W）〕〔(100-A-W）/100〕
讲
abp/（1+bp）
座
xy=VT0p/Tp0ξ
《
煤
式中, t0、t分别为测定吸附常数时的实验温度和煤层
矿
瓦斯的温度oC;
瓦 斯
n 为系数，按下式确定：n=0.02/(0.993+0.07p) ;
灾
W、A 分别为煤的水分和灰分,%;
一直沿用至今。
《
1000
地勘解吸法测定煤层瓦
解吸瓦斯量（ ml）
煤
800
斯含量的基本原理及依据
瓦斯抽采计算方法
煤矿瓦斯抽放煤炭科学研究总院抚顺分院 胡光龙（煤矿瓦斯治理研讨会交流材料）1、煤矿瓦斯与控制方法煤矿瓦斯——主要是指煤中伴生的CH 4，从褐煤到无烟煤，吨煤生成CH 4量为68～419m 3。
CH 4——吸附和游离两种状态赋存于煤孔隙表面和空隙中，一般吸附量占85%以上。
影响吸附瓦斯量和游离瓦斯量决定性因素：P ：瓦斯压力；a ：煤的性质即纯煤极限吸附量；b ：与P 有关的吸附常数，所以吸附量：X o =bpabp +1（1-1）0℃时纯煤吸附CH 4量。
Xt=X o e -nt （1-2）t ℃时纯煤吸附CH 4量。
n=0.07p0.9930.02+（1-3）与压力有关的常数。
X W =MadXt 31.01+（1-4）水份为Mad 时吸附CH 4量。
X ′t =X W 100100Aad Mad −−（1-5）原煤吸附CH 4量。
Xp=kr KP 10（1-6）煤中游离的CH 4量。
Wo= X ′t + Xp （1-7）煤温t ℃，瓦斯压力为P 等时的原煤CH 4量。
CH 4主要物化性：CH 4：无色、无味、无臭、可燃、可爆气体（5～15%），分子直径0.41nm ，密度（标况）0.716kg/m 3，是空气的0.5547倍（0℃），扩散速度是空气的1.34倍。
空气中CH 4达43%时O 2则小于12%，人窒息。
煤矿瓦斯控制方法：（1）矿井通风目的：稀释CH 4至1%，0.75%以下。
（2）抽放瓦斯目的：减少采煤过程中井巷中的CH 4量，以适应矿井通风能力。
2、煤层瓦斯三个基本规律（1）瓦斯赋存规律——Wo 大小规律a.在瓦斯带Wo 正比于H ；b.Wo 在开放性断层附近小，封闭性断层附近则大；c.围岩致密完整Wo 大；d.煤质：Wo 随煤阶升高而增加；e.地下水活跃区Wo 小（溶和增加透气性）。
Wo 的测定方法：直接法（解吸法）和间接法。
直接法：Wo=W 1+W 2+W 3W 1：解吸CH 4量；W 2损失量；W 3残存量。
煤层瓦斯含量井下直接测定方法
煤层瓦斯含量井下直接测定方法Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT煤层瓦斯含量井下直接测定方法1、范围本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。
本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。
本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。
2、仪器设备a)煤样罐：罐内径大于60mm，容积足够装煤样400g以上，在气压下保持气密性；b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图1所示）：量管有效体积不小于800cm3，最小刻度2cm3；c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值；d)秒表；e)穿刺针头或阀门；f)温度计：(-30～50)℃；g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置；h)球磨机或粉碎机；i)气相色谱仪:符合GB/T13610要求；j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g；k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。
3、采样1）采样前准备（1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至表压以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。
禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。
（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图1），放置10min量管内水面不动为合格。
2）煤样采集（1）采样钻孔布置同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。
（2）采样方式在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于。
（3）采样深度采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离应视岩性而定，但不得小于5m。
煤层瓦斯基本参数 测定与计算
煤层瓦斯抽采基本参数测定与计算
3、煤层瓦斯含量测定与计算 3）煤层瓦斯含量测定：
（2）井下解吸法
该方法是在地勘解吸法原理基础上改进、发展形成的直接在 井下测定煤层瓦斯含量的方法，它在我国煤矿本煤层、邻近 层瓦斯含量测定中广为采用。测定时，先在煤层打钻孔，采 集钻（煤）屑（本煤层）或打穿层钻孔采集煤芯（邻近层）， 然后测定采集的煤屑样在空气介质中的瓦斯解吸规律，并据 此推算钻屑或煤芯在采集过程中试样的漏失瓦斯量，最后根 据漏失瓦斯量、解吸瓦斯量、残存瓦斯量和煤样重量计算煤 层原始瓦斯含量。
（1）地勘解吸法
Prof. Dr. Cheng
地勘解吸法的基本原理及依据为： ①煤层原始瓦斯含量X0由取芯过程煤样漏失瓦斯量V1、地面 解吸瓦斯测定量V2和残存瓦斯量V3构成,X0= V1+ V2+ V3； ②在一定时间内，煤样在地面的解吸瓦斯量与解吸时间之间 遵循V2——(t0+t)0.5关系； ③煤芯提至钻孔深度的一半时开始解吸瓦斯； ④取芯过程中煤样瓦斯漏失量可按V1—— (t0+t)0.5推算； ⑤煤芯在地面的解吸瓦斯量V2由煤芯瓦斯解吸仪测得； ⑥残存瓦斯量V3由真空脱气测定装置测得。
煤层瓦斯抽采基本参数测定与计算
3、煤层瓦斯含量测定与计算 3）煤层瓦斯含量测定：
地勘解吸法的评价：
Prof. Dr. Cheng
从地勘解吸法十年多来的应用情况统计分析结果看出：和早 期采用的密闭罐法、集气法相比，地勘解吸法煤层瓦斯含量 测值成功率和可靠性都有较大幅度的提高，但测值仍有较大 的误差：孔深小于500m时，地勘瓦斯含量有约70%的测值偏低 15～25%，20%的测值偏高10～15%，整体测值偏低约10～15%； 煤层埋深大于500m，特别是达到800m以上时，普遍具有测值 偏低程度随孔深增加而加大的趋势，有85%以上的测值低30～ 40%，最高达到50%以上，只有不足8%的测值偏高5～10%。 煤层埋深大于500m时要按1.15-1.25的系数校正。
煤矿瓦斯鉴定办法
国家安全生产监督管理总局国家发展和改革委员会国家能源局国家煤矿安全监察局关于印发《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》的通知安监总煤装〔2011〕162号各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤炭行业管理、煤矿安全监管部门，各省级煤矿安全监察机构，司法部直属煤矿管理局，有关中央企业：为进一步规范煤矿瓦斯等级鉴定工作，加强煤矿瓦斯管理，国家发展改革委、国家安全监管总局、国家能源局、国家煤矿安监局组织制定了《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》，现印发给你们，请遵照执行。
国家安全生产监督管理总局国家发展和改革委员会国家能源局国家煤矿安全监察局二Ο一一年十月十四日附件：煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法第一章总则第一条为进一步规范煤矿瓦斯等级鉴定工作，加强煤矿瓦斯管理，预防瓦斯事故，保障职工生命安全，根据《安全生产法》、《煤矿安全监察条例》等法律、行政法规，制定本办法。
第二条井工开采的煤矿（包括新建矿井、改扩建矿井、资源整合矿井、生产矿井等）、相关中介机构应当按照本办法进行煤矿瓦斯等级鉴定。
第三条国家煤矿安全监察局指导、协调和监督全国煤矿矿井瓦斯等级鉴定工作，负责组织制订煤矿瓦斯等级鉴定的相关法规草案、规章、标准。
各省级煤炭行业管理部门负责辖区内煤矿瓦斯等级鉴定工作和日常管理工作。
各级地方煤矿安全监管部门、各驻地煤矿安全监察机构负责辖区内煤矿瓦斯等级鉴定的监管监察工作。
第四条煤矿瓦斯等级鉴定结果由省级煤炭行业管理部门审定批准；省级煤炭行业管理部门应当将审批结果及年度矿井瓦斯等级汇总情况抄送省级煤矿安全监管部门和省级煤矿安全监察机构，并报国家煤矿安全监察局、国家能源局备案。
第二章矿井瓦斯等级划分和认定第五条矿井瓦斯等级鉴定应当以独立生产系统的自然井为单位，有多个自然井的煤矿应当按照自然井分别鉴定。
第六条矿井瓦斯等级应当依据实际测定的瓦斯涌出量、瓦斯涌出形式以及实际发生的瓦斯动力现象、实测的突出危险性参数等确定。
煤层瓦斯含量
1.3.1 煤层瓦斯含量及其计算实际上，由于煤层瓦斯含量包括游离瓦斯含量和吸附瓦斯含量；因此，在计算中，一般应分别进行计算｡1.3.1.1 煤的游离瓦斯量一般情况下，煤的游离瓦斯含量是按气体状态方程（马略特定律）进行计算，即：ξ00Tp VpT x y =（1-3-1）式中：x y ——煤的游离瓦斯含量，m 3/t ；V ——单位质量煤的孔隙容积，m 3/t ； p ——瓦斯压力，MPa ；T 0，p 0——标准状况下的绝对温度（273 K ）与压力（101. 325 KPa ）； T ——瓦斯的绝对温度；T =273+t; t ——瓦斯的摄氏温度，℃；ξ——瓦斯压缩系数（以甲烷的压缩系数代替），甲烷的压缩系数如表1-3-1所示｡1.3.1.2 煤的吸附瓦斯含量目前一般按朗格缪尔（Langmuir ）方程计算，在计算中同时应考虑煤中水分、可燃物百分比以及温度的影响｡因此，煤的吸附瓦斯量为：10010031.0111)(0WA W e bp abp x t t n x --⋅+⋅+=- （1-3-2）式中：x x ——煤的吸附瓦斯含量，m 3/t ；t 0——实验室测定煤的吸附常数时的实验温度，℃； t ——煤层温度，℃；n ——经验系数，一般情况下可按下式确定：p n 07.0993.002.0+=p ——煤层瓦斯压力，MPa ； a 、b ——煤的吸附常数； A 、W ——煤中灰分与水分， %｡我国部分矿井相应煤层的吸附试验结果如表1-3-2所示｡1.3.1.3 煤的瓦斯含量根据上述可知，煤的瓦斯含量等于游离瓦斯含量与吸附瓦斯含量之和，故而有：10010031.0111)(000WA W e bpabp Tp VpT x x x t t n xy --⋅+⋅++=+=-ξ （1-3-3）式中：x ——煤的瓦斯含量，m 3/t ｡其余符号意义同前｡此外，目前有些瓦斯工作者，为了简化计算，也采用孔隙率和瓦斯压力来计算游离瓦斯量｡即：x y =BK ·p （K 为煤层的孔隙率，B 为量纲修正值，量纲为m 3/t·MPa ，数值为1）｡图1-3-2为煤的吸附瓦斯量和游离瓦斯量以及总瓦斯量之间的关系，从中可以看出：在瓦斯压力比较低时，吸附瓦斯量占绝大部分，随着瓦斯压力的增大，吸附瓦斯量渐趋饱和，而游离瓦斯所占的比例逐渐提高｡因此，在深部地层中，当瓦斯压力较高时，煤层和岩层孔隙中所含有的游离瓦斯量，往往可以达到相当大的数值｡图1-3-2 煤层瓦斯含量和瓦斯压力的关系曲线1-总瓦斯量；2-吸附瓦斯；3-游离瓦斯如果煤层的自然条件和实验室测定的条件完全相同，则实验室中按煤层瓦斯压力和温度测定出来的瓦斯含量就是该煤层的瓦斯含量｡在实际应用时，由于在矿井中各煤层的煤质一般变化不大｡因此，在实验室中可以将各个煤层分别用不同瓦斯压力和温度测定出它的瓦斯含量曲线，然后再根据采掘工作地点测出的煤层温度和瓦斯压力，从该煤层的瓦斯含量曲线中求得该地点的煤层瓦斯含量｡在目前我国的瓦斯矿井中，烟煤的瓦斯含量一般未超过25 m 3/t ～35 m 3/t ，无烟煤的瓦斯含量一般未超过35 m 3/t ～45 m 3/t ，但是，实际矿井中煤层的瓦斯含量应根据实际测定和计算才能确定｡瓦斯含量/m 3.t 1瓦斯压力 P/MPa。
瓦斯考试计算题
0
n
0.02 0.993 0.07 p
＝0.0188
xx
35 2.5 1.0 0.0188(3020) 1 100 21 2.5 e 1 2.5 1.0 1 0.31 2.5 100
＝13. 594m3(标准状态下)/t 所以总的瓦斯含量为：
x x y x x 0.5889 13.0051 13.594m 3
H 2 H1 q 2 q1
即，在煤矿的甲烷带内，开采深度每增加12.5，相对瓦 斯涌出量增加１m3/t。 所以300米深处相对瓦斯涌出量为 q3＝7.2+(300-240)/12.5=12m3/t
据各可燃气体的爆炸上、下限指标，从而得出混合后的 可燃气体的爆炸上、下限为：
某矿的瓦斯风化带下界为175米,该处相对瓦斯涌出量q0 =2m3/t,在240米处相对瓦斯涌出量为q1=7.2m3/t,预测在开采 300m处时的矿井瓦斯涌出量。
由于题目只给了两组值，所以采用简易统计法来对300 米深处的瓦斯涌出量进行预测： 瓦斯涌出量梯度利用下式来计算：
在某一煤层内, 测得其相对瓦斯压力为 0.9MPa, 温度为20℃。在实验室内30℃的条件下 测得该煤样的吸附常数a＝35m3/t，b＝2.5MPa1 , 水份W＝2.5%, 灰分A＝21%，煤层的孔隙率 为8.5%, 假比重为1.25t/m3。 为1.06试求出该 处煤体的瓦斯含量。
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