矿井瓦斯涌出量预测方法(完整版)
瓦斯涌出量预测方法
瓦斯涌出量预测方法瓦斯涌出是煤矿井下常见的危险事件之一，如果未能及时控制，将严重危及煤炭生产和矿工生命安全。
因此，科学地预测瓦斯涌出量，对于煤矿安全生产至关重要。
本文将介绍几种不同的瓦斯涌出量预测方法。
经验公式法经验公式法是较为常用的瓦斯涌出量预测方法。
该方法需要根据实际的井下工作面情况和地质环境，选择相应的经验公式进行计算。
经验公式中一般含有以下几个变量：•采掘井工作面长度•采掘巷道截面积•煤层厚度•挡土层厚度•煤层自然吸附系数•煤层含气量•预期采出煤层瓦斯含量选择合适的经验公式进行计算，可以得到较为准确的瓦斯涌出量预测结果。
但是，由于经验公式适用范围较为狭窄，因此在具体应用中需要谨慎选择，并根据实际情况进行修正。
数值模拟法数值模拟法是一种较为常用的瓦斯涌出量预测方法。
该方法基于采用计算机对煤层内的瓦斯流动进行数值模拟，通过模拟得到瓦斯涌出量预测结果。
数值模拟法需要进行以下几个步骤：1.建立数学模型根据实际煤层环境和井下开采工况，建立数学模型，将煤层内的瓦斯流动过程模拟出来。
2.数据处理将所得模拟结果进行数据处理，得到相应的瓦斯涌出量预测结果。
3.验证和修正将预测结果与实测结果进行比较，进行验证。
如果有偏差，可以根据实际情况进行适当修正。
数值模拟法具有较高的准确性，适用于较为复杂的煤层环境和开采工况。
灰色模型法灰色模型法是一种较为简便的瓦斯涌出量预测方法。
该方法基于灰色理论，根据已知数据，建立灰色模型，预测未来的瓦斯涌出量。
灰色模型法需要进行以下几个步骤：1.观测数据的序列化将观测数据进行序列化，使其成为一个一维向量。
2.数据要素分析基于数据要素分析，确定预测模型的输入和输出变量。
3.建立灰色模型建立灰色模型，对数据进行分析和预测。
灰色模型法适用于瓦斯涌出量预测问题中，具有较为广泛的应用。
结论瓦斯涌出量预测是煤炭生产中的一个关键问题。
本文探讨了几种不同的瓦斯涌出量预测方法，分别为经验公式法、数值模拟法和灰色模型法。
矿井瓦斯涌出量预测
三矿井瓦斯涌出量预测在矿井或水平投产前用一定的方法，计算煤层开采时的矿井或水平的瓦斯涌出量，为通风设计与瓦斯防治措施的选取与设计提供依据。
预测方法有两类：一为矿山统计法，另一类为分源预测法。
1、矿山统计法根据临近矿井或本井田浅部水平实际的瓦斯涌出资料，统计分析出矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，最终推算出新矿井或延深水平的瓦斯涌出量。
矿井相对瓦斯涌出量与开采深度在一定深度范围内呈线性的关系，见图（ 8 ）图 8 相对瓦斯涌出量预测图(谢二矿)，其表达式为：20+-=aH H q q---------开采深度为H 的矿井相对瓦斯涌出量，m 3/t ； a-------- 开采深度与瓦斯涌出量的比例常数，m/m 3/t H---------开采深度，m ； H 0--------瓦斯风化带的深度，m 。
开采深度的比例常数是指在瓦斯风化带以下相对瓦斯涌出量每增加1m 3/t 时，开采深度下延的深度。
其值的大小取决于煤层的倾角、煤层围岩的透气性等。
当有两个水平的实际相对瓦斯涌出量的资料时计算公式如下：1212q q H H a --=H 2、H 1分别为在瓦斯带内1、2水平开采深度，m ；q 2、q 1分别为瓦斯带内1、2水平开采深度的相对瓦涌出量，m 3/t 。
当有较多水平的相对瓦斯涌出量资料时，可用最小二乘法或图解法取得a 的值，公式为：∑∑∑∑∑-------=ni ni i i ni ni ini i i i q q n q H n H q n a 1122111)(H i 、q i 分别为i 水平的开采深度与相对瓦斯涌出量，n 为统计的开采水平数。
为了比较可靠的预测瓦斯涌出量，最好在矿井开采层面图上标出已采各区的相对瓦斯涌出量，并相对瓦斯涌出量相同的地点连成曲线，作为预测的依据。
见图（ 9 ）图 9 煤层瓦斯涌出量等值线图应当指出的是，用上述统计预测方法的前提是在采掘、地质和采掘强度条件相同时得出的，如果，条件有较大的差异时，所得的预测结果将与实际结果也会有较大的差异。
矿井瓦斯涌出量预测方法
矿井瓦斯涌出量预测方法1.统计预测方法统计预测方法是基于矿井历史数据进行分析和建模，通过对历史数据的趋势分析和统计特征提取，来预测矿井瓦斯涌出量。
常用的统计预测方法包括回归分析、时间序列分析和灰色系统理论等。
其中，回归分析是一种常见的方法，通过分析因变量（瓦斯涌出量）和自变量（如矿井开采量、煤层厚度、开采深度等）之间的关系，建立数学模型进行预测。
2.神经网络方法神经网络方法是通过模拟人脑神经网络的工作原理，对复杂的非线性问题进行建模和预测的方法。
在矿井瓦斯涌出量预测中，可以利用神经网络方法建立瓦斯涌出量与各种因素间的映射关系。
通过输入瓦斯涌出的相关因素数据，神经网络会对这些数据进行学习和训练，并输出对瓦斯涌出量的预测结果。
3.支持向量机方法支持向量机（Support Vector Machine，简称SVM）方法是一种常用的机器学习方法，在矿井瓦斯涌出量预测中也有应用。
SVM方法通过构建一个高维特征空间，并找到一条最优的分割线（超平面），将不同类别的样本划分开。
在矿井瓦斯涌出量预测中，可以将高维特征空间设置为各种矿井参数，通过SVM方法找到最优的分割线，实现对瓦斯涌出量的预测。
4.遗传算法方法遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法，通过模拟“选择、交叉、变异”等进化操作，对问题进行求解。
在矿井瓦斯涌出量预测中，可以将瓦斯涌出量视为一个最优化问题，通过遗传算法不断迭代和优化，逐渐逼近最优解，从而实现瓦斯涌出量的预测。
除上述方法外，还有一些其他的预测方法，如模糊逻辑方法、贝叶斯方法等，都可以应用于矿井瓦斯涌出量的预测。
在实际应用中，预测方法的选择应根据具体问题和数据特征来确定，并结合对矿井工况的实时监测，不断更新和改进预测模型，以提高预测的准确性和可靠性。
最后，需要指出的是，矿井瓦斯涌出量的预测是一个极具挑战性的问题，需要不断探索和研究，结合多种方法和技术，提高预测的准确性和可操作性，并对矿井安全生产提供有效的保障。
AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法
矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018－2006国家安全生产监督管理总局2006－02－27发布 2006－05－01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位：煤炭科学研究总院分院。
本标准主要起草人：姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达。
MT/T 77煤层气测定方法（解吸法）《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量预测 prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间从煤层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采用m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量 relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m2/t3.5 矿山统计法 statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯的方法。
AQ1018-2006
矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018—2006）2006年2月27日国家安全生产监督管理总局发布1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
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。
MT/T77 煤层气测定方法(解吸法)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量预测prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量mine gas emission rate从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时应包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量，单位采用m3/min。
3.4相对瓦斯涌出量relative gas emission rate平均每产1吨煤所涌出的瓦斯量，单位为m3/t。
3.5矿山统计法statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出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，预测新井或新水平瓦斯涌出量的方法。
3.6分源预测法predicted method by different gas source根据时间和地点的不同，分成数个向矿井涌出的瓦斯源，在分别对这些瓦斯涌出源进行预测的基础上得出矿井瓦斯涌出量的方法。
矿井瓦斯涌出量预测计算公式
一、预测原则1、根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ 1018-2006标准)。
2、本矿井处于基建阶段，瓦斯涌出主要来源为回采工作面、煤巷掘进面及煤壁涌出。
3、岩巷瓦斯涌出量一般按照工作面配风量和工作面瓦斯浓度进行计算。
4、全矿井的瓦斯涌出量由煤、岩巷掘进工作面、其他巷道或硐室和瓦斯抽采量组成。
二、预测依据1、回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h 为一个预测圆班，采用式（1-1）计算。
21q q q +=采式（1-1）式中：q 采一回采工作面相对瓦斯涌出量,m 3/t ；q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ；q 2一邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t 。
开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法如下：a.不分层开采时，开采层瓦斯涌出量由式（1-2）计算： ()c W W Mm k k k q -∙∙∙∙=03211 式（1-2） 式中：q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ；K 1一围岩瓦斯涌出系数，取1.2；K 2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，取1.18；K 3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，取0.83；m 一开采层厚度,6m ；M 一工作面采高，3.5m ；W 0—煤层原始瓦斯含量,m 3/t ；Wc —运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
b. 未开采邻近层，故不计算邻近层瓦斯涌出量。
2、掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量a.掘进巷道煤壁瓦斯涌出量掘进巷道煤壁瓦斯涌出量采用式(1-1)计算。
30q (21)L D v q v=∙∙∙- (1-1) 式中：q 3—掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m 3／min ；D —巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m ；本矿主采3#煤层，煤层平均厚度为6.27m ；对于厚煤层，D =2h+b ，h 及b 分别为巷道的高度及宽度。
υ—巷道平均掘进速度，m ／min ；L —巷道长度，m ；q 0—煤壁瓦斯涌出强度，m 3／(m 2?min )，如无实测值可参考式(1-2)计算。
煤矿矿井瓦斯涌出量预测计算方法
煤矿矿井瓦斯涌出量预测计算方法摘要：煤层瓦斯（gas of coalseam）、煤层气。
从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体。
瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且当空气中瓦斯含量为5%～16%时，遇火会引起爆炸，造成事故。
现运用分源预测法、瓦斯地质图法预测瓦斯涌出量供参考。
关键词:瓦斯涌出量涌出量预测方法1.分源预测法预测瓦斯涌出量（一）分源预测法预测瓦斯涌出量方法一个矿井的瓦斯涌出量的大小既取决于瓦斯源的多少，又取决于瓦斯源涌出瓦斯量的多少。
含瓦斯煤层被开采时，受采掘影响的煤层及围岩中的瓦斯赋存平衡条件被破坏，其中的瓦斯将涌入采掘工作面及采空区。
按照瓦斯涌出地点分，井下瓦斯源有4个，即开采层（包括围岩）、邻近层、掘进巷道、生产采空区和已采区采空区。
前4项瓦斯源涌出的瓦斯汇集，构成采区瓦斯涌出。
各采区瓦斯涌出与已采区采空区涌出的瓦斯汇集构成全矿井瓦斯涌出。
其计算步骤是：分别计算开采层、邻近层、掘进工作面煤壁与落煤的瓦斯涌出量，然后按相关顺序计算出采煤工作面和掘进工作面瓦斯涌出量，再加上生产采区采空区瓦斯涌出量。
生产采区瓦斯涌出量与已采采区采空区瓦斯涌出量相加，即可最终得出预计的矿井瓦斯涌出量。
以下为回采工作面瓦斯涌出量计算方法：1、开采煤层（包括围岩）瓦斯涌出量式中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，对于全部垮落法顶板管理的工作面，取k1=1.3；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：式中L－回采工作面长度，m；h－巷道瓦斯预排等值宽度，m；m－煤层厚度，m；m1－煤层采高，m；X－煤层原始瓦斯含量，m3/t；X1－煤层残存瓦斯含量，m3/t，与煤质和原始瓦斯含量有关，需实测；如无实测数据可查取，由于所查取的瓦斯含量值是以m3/t,daf(表示可燃值基瓦斯量)为计量单位，因此需要按下式换算成以m3/t(表示原煤瓦斯含量)为计量单位的瓦斯含量：X1＝X1′（100－Mad－Ad）/100式中X1′－可燃值基瓦斯含量，m3/t,daf；Mad－原煤水分含量，%；Ad－原煤灰分含量，%.2、邻近层瓦斯涌出量式中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。
AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法
矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018－2006国家安全生产监督管理总局2006－02－27发布 2006－05－01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位：煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人：姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件，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。
MT/T 77煤层气测定方法（解吸法）《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1 矿井瓦斯涌出量预测 prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间内从煤层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采用m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量 relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m2/t3.5 矿山统计法 statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯的方法。
AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法
AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018－2006国家安全生产监督治理总局2006－02－27公布2006－05－01实施前言1 范畴本标准规定了采纳分源推测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量推测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量推测。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件，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，鼓舞按照本标准达。
MT/T 77煤层气测定方法（解吸法）《建筑物、水体、铁路及要紧井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量推测prediction of mine gas emission rate运算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时刻内从煤层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时刻内从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采纳m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m2/t3.5 矿山统计法statistical predicted method of mine gas按照对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，推测新井或新水平瓦斯的方法。
3.6分源推测法predicted method by different gas source按照时刻和地点的不同，分成数个向矿井涌出的与瓦斯源，在分不对这些瓦斯涌出源进行推测的基础上得出矿井瓦斯涌出量的方法。
瓦斯涌出量预测
附件一瓦斯涌出量预测(一) 类比法参考公式:q=q参+Δh×a式中:q一回采工作面相对瓦斯涌出量(m3//t);q参一参考工作面(己采)相对瓦斯涌出量(m3//t);Δh一预测工作面与参考工作面标高差(m);a一瓦斯涌出量梯度(m3/t/m)。
(二) 分源预测法根据工作面具体条件和已采区实测资料，分别计算各种瓦斯涌出源涌出量（与采煤同时抽采的抽采量也要计入工作面瓦斯涌出量）。
无实测资料的，可参考下列公式。
参考公式：Q= Q本+Q邻Q本=k l k z k3k4k5(M/m)(X0-X C)nQ邻=k6∑ηi (M i/m)(X0-X C)i=1式中:Q一回采工作面相对瓦斯涌出量(m3//t);Q本一本煤层相对瓦斯涌出量(m3//t);Q邻—邻近煤层相对瓦斯涌出量(m3//t);K1—围岩瓦斯涌出系数,全部垮落法取值=1.2;k2—工作面残煤瓦斯涌出系数,取值=1/工作面回采率;k3—掘进工作面预排瓦斯影响系数,取值=(L-xb)/L,式中：L为工作面长度,b 为巷道宽度,x为预排系数,x=3～4；k4—不同通风方式的瓦斯涌出系数,U型通风取值=1.0,Y型通风取值=1.3～1.5;K5—本煤层抽采瓦斯影响系数,取值=1.1～1.5,具体:顺层孔抽采取值=1.05～1.1，老塘埋管取值工1.2～1.3,顶板或穿层钻孔取值=1.2～1.3,巷道抽采取值=1.2～1,4,综合抽采取值=1.3～1.5:K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数,取值=1.2～1.⒋M、m—本煤层的煤层厚度与回采高度(m);残存瓦斯含量与原始瓦斯含量换算关系X C—本煤层残存瓦斯含量(m3//t);X0 —本煤层原始瓦斯含量(m3//t);X C=0.15×X0(m3//t) , (一般)。
ηi—第i上邻近煤层或第i下邻近煤层的瓦斯排放率(%), ηi取实测值;若无实测值,可根据层间距、岩性、采厚、工作面面长、回采推进度、瓦斯含量、瓦斯压力等因素综合确定ηi，一般ηi<85%。
瓦斯涌出量预测方法
瓦斯涌出量预测方法
瓦斯涌出量预测的方法主要有以下几种：
1.矿山统计预测法：这种方法主要是根据对矿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。
适用于生产矿井的延深水平、生产矿井开采水平的新区以及与生产矿井邻近的新矿井。
在应用中，必须保证预测区的煤层开采顺序、采煤方法、顶板管理等开采技术条件和地质构造、煤层赋存条件、煤质等地质条件与生产区相同或类似。
2.数值模拟法：利用数值模拟软件建立矿井模型，通过改变边界条件和煤层瓦斯参数等，预测不同开采条件下的瓦斯涌出量。
该方法需要较高的技术水平和较长的计算时间，但可以得到较为准确的结果。
3.经验公式法：根据矿井的实际资料，利用经验公式进行瓦斯涌出量预测。
该方法简单易行，但精度较低，适用于初步预测或作为参考。
4.综合分析法：结合地质、采矿和瓦斯赋存条件等因素，采用数值模拟、统计分析和专家系统等方法进行综合分析，预测瓦斯涌出量。
该方法考虑因素较为全面，可以得到较为准确的结果。
无论采用哪种方法进行瓦斯涌出量预测，都需要根据实际情况进行选择和应用，并结合实际数据进行不断修正和更新。
同时，需要加强矿井瓦斯监测和安全管理，确保矿井安全生产。
矿井瓦斯涌出量预测方法介绍
矿井瓦斯涌出量预测方法介绍瓦斯涌出量的预测是根据某些已知相关数据，按照一定的方法和规律，预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作。
其任务是确定新矿井、新水平、新采区、新工作面投产前瓦斯涌出量的大小；为矿井、采区和工作面通风提供瓦斯涌出基础数据；为矿井通风设计、瓦斯抽放和瓦斯管理提供必要的基础参数。
决定矿井风量的主要因素往往是瓦斯涌出量，所以预测结果的正确与否，能够影响矿井开采的经济技术指标，甚至影响矿井正常生产。
大型高瓦斯矿井，如果预测瓦斯涌出量偏低，投产不久就需要进行通风改造，或者被迫降低产量。
而预测瓦斯涌出量偏高，势必增大投资和通风设备的运行费用，造成不必要的浪费。
矿井瓦斯涌出量预测方法可概括为两大类：一类是矿山统计预测法，另一类是根据煤层瓦斯含量进行预测的分源预测法。
1．矿山统计预测法矿山统计预测法的实质是根据对本矿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。
这方法适用于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，必须保证预测区的煤层开采顺序、采煤方法、顶板管理等开采技术条件和地质构造、煤层赋存条件、煤质等地质条件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 。
⑴基本计算式矿井开采实践表明，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：20+-=a H H q （1－32）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：1212q q H H a --=（1－33）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，m3/t 。
第二章：煤矿瓦斯涌出量预测
第二章煤矿瓦斯涌出量预测1方法的选择对于生产矿井来说，矿井的通风能力已经确定，若是的瓦斯涌出量超过通风能力所能稀释的瓦斯时，应考虑抽放瓦斯，而进行抽放瓦斯前，应进行矿井瓦斯涌出量的预测。
对于矿井瓦斯涌出量的预测，有两种方法，一种是矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量，一种是分源法预测矿井瓦斯涌出量。
本设计采用分源法预测矿井瓦斯涌出量。
2分源法的基本原理含瓦斯煤层在开采的时候，受采掘作业的影响，煤层和围岩中的瓦斯赋存平衡遭到破坏，被破坏的煤层、围岩中的瓦斯将涌入井下巷道。
矿井内不同的瓦斯涌出地点即为瓦斯的涌出源。
瓦斯的涌出源的多少、各涌出源瓦斯的大小直接决定瓦斯涌出量的大小。
矿井瓦斯涌出源、汇的关系如下图1：1矿井瓦斯涌出源、汇关系3本设计中矿井原始资料3.1天池煤矿可采煤层特性（如下图2）项目厚度稳定煤层夹石可采煤层间距程度结构岩性及厚度部位情况（m）煤层（m）特征（m）0.0-2.39 泥岩中西部3 0.93 较稳定简单0-0.51补5孔局部透镜状一带可采 131.80-155.35简单泥岩北部绝144.5715 0.45-7.6 稳定薄层状0-0.85 中东部大部4.46 较复杂透镜状0.52 东南部可采天池煤矿可采煤层一览表（图2）3.2天池煤矿采煤方法及矿井通风矿井内开采的煤层为山西组的3煤层和太原组的15煤层。
目前主要开采15煤层，开拓方式采用综合开拓，综采放顶，长壁后退，全部陷落法管理顶板，皮带运输的方法。
通风方式为中央并列式通风。
共设计三个进风井和一个回风井，分别为主斜井、副斜井、专用进风井和专用回风立井。
回风立井安装两台BDK54-8-NO26型对旋轴流式通风机，电机功率2×355kw，一台运转，一台备用；通风设施由风道、风门、配电间、防爆盖及消音装置等组成。
综采放顶煤开采，矿井需风量大且相对集中，井下通风系统多为双进双回。
在水平上，轨道大巷作为主进风，皮带大巷作为辅助进风；采区为轨道上(下)山和皮带上(下)山进风，回风上(下)山回风；采煤工作面为皮带顺槽进风，轨道顺槽和瓦斯尾巷回风。
AQ 矿井瓦斯涌出量预测方法
K3——采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，
如无实测值可按参照附录
D 选取；
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 ，参照附录 C选取； Wc——运出矿井后煤的残存瓦斯含量， m3／ t ，如无实测值可参照附录
C 选取。
A.1.2 厚煤层分层开采时，开采层瓦斯涌出量计算采用式
? W=1.5m3t.r~2.0m 3t.r( ? W=2.0m3t.r~2.5m 3t.r( ? W=2.5m3t.r~3.0m 3t.r( ? W=3.0m3t.r~4.0m 3t.r( ? W=5.0m3t.r~7.0m 3t.r(
长焰煤 ) 气煤 ) 肥、焦煤 ) 瘦煤 ) 贫煤 ) 无烟煤 )
q4——掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量， m3／ min。
掘进工作面巷道煤壁和落煤瓦斯涌出量计算方法见附录
B。
5.1.4 生产采区瓦斯涌出量 生产采区瓦斯涌出量采用式 (3) 计算。
式中： q 区——生产采区相对瓦斯涌出量，
3
m／t ；
K' ——生产采区内采空区瓦斯涌出系数，如无实测值可参照附录 q 采 i ——第 i 个回采工作面相对瓦斯涌出量， m3／ t ；
鼓励根据本标准
MT/T 77 煤层气测定方法（解吸法）
《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》
3 术语及定义
3.1
矿井瓦斯涌出量预测 prediction of mine gas emission rate
计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出
规律的涌出量等值线图。
H1——瓦斯带内 1 水平的开采深度， m； q2——在 H2 深度开采时的相对瓦斯涌出量， q1——在 H1 深度开采时的相对瓦斯涌出量，
矿井瓦斯涌出量预测方法(完整版)
矿井瓦斯涌出量预测方法(完整版)ICS 13 100D 09 备案号:17332—2006 中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1018—2006矿井瓦斯涌出量预测方法The ptedicted method of mine gas emission rare2006-02-27 发布 2006-05-01实施国家安全生产监督管理总局发布AQ 1018—2006目次前言…………………………………………………………………………………?………………………………………………………………………………1 1 范围2 规范性引用文件 (1)3 术语及定义………………………………………………………………………14 一般要求…………………………………………………………………………15 矿井瓦斯涌出量预测方法……………………………………………………….2 5.1 分源预测方法…………………………………………………………………..2 5.2 矿山统计法……………………………………………………………………..3 附录A (资料性附录) 开采层和邻近瓦斯涌出计算方法………………………5 附录B(资料性附录)掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量计算方法……………6 附录C (资料性附录) 煤层原始瓦斯含量和残存瓦斯含量的选定...............7 附录D (资料性附录) 分源预测法各种系数的确定 (8)前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人:姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰。
AQ 1018—2006矿井瓦斯涌出量预测方法1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
AQ1018_2006矿井瓦斯涌出量预测方法
矿井瓦斯涌出量预测方法AQ 1018－2006国家安全生产监督管理总局2006－02－27发布2006－05－01实施前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位：煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人：姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注册日期的引用文件，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。
MT/T 77煤层气测定方法（解吸法）《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量预测prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产时期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量absolute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采用m2/min。
3.4相对瓦斯涌出量relative gas emission rate平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m2/t3.5 矿山统计法statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得同的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯的方法。
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矿井瓦斯涌出量预测方法(完整版)ICS 13 100D 09 备案号:17332—2006 中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1018—2006矿井瓦斯涌出量预测方法The ptedicted method of mine gas emission rare2006-02-27 发布 2006-05-01实施国家安全生产监督管理总局发布AQ 1018—2006目次前言…………………………………………………………………………………?………………………………………………………………………………1 1 范围2 规范性引用文件 (1)3 术语及定义………………………………………………………………………14 一般要求…………………………………………………………………………15 矿井瓦斯涌出量预测方法……………………………………………………….2 5.1 分源预测方法…………………………………………………………………..2 5.2 矿山统计法……………………………………………………………………..3 附录A (资料性附录) 开采层和邻近瓦斯涌出计算方法………………………5 附录B(资料性附录)掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量计算方法……………6 附录C (资料性附录) 煤层原始瓦斯含量和残存瓦斯含量的选定...............7 附录D (资料性附录) 分源预测法各种系数的确定 (8)前言本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。
本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由国家安全生产监督管理总局归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人:姜文忠、秦玉金、闫斌移、薛军峰。
AQ 1018—2006矿井瓦斯涌出量预测方法1 范围本标准规定了采用分源预测法与矿山统计法进行矿井瓦斯涌出量预测的方法。
本标准适用于新建矿井、生产矿井新水平延深、新采区以及采掘工作面(放顶煤工作面除外)的瓦斯涌出量预测。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款，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。
MT/T 77 煤层气测定方法(解吸法)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》 3 术语及定义3.1矿井瓦斯涌出量预测 Prediction of mine gas emission rate计算出矿井在一定生产日期、生产方式和配产条件下的瓦斯涌出量，并绘制反映瓦斯涌出规律的涌出量等值线图。
3.2矿井瓦斯涌出量 mine gas emission rale从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体涌入矿井中的气体问题，矿井进行瓦斯抽放时应包括抽放瓦斯量。
3.3绝对瓦斯涌出量 absofute gas emission rate单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量，单位采用3m/min。
3.4相对瓦斯涌出量 relative gas imission rate3平均每产l t煤所涌出的瓦斯量，单位为m/t3.5矿山统计法 statistical predicted method of mine gas根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析得出的矿井瓦斯涌也量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯涌量的方法。
3.6 分源预测法 predicted method by different gas source根据时间和地点的不同，分成数个向矿井涌出的瓦斯源，在分别对这些瓦斯涌出源进行预测的基础上得出矿井瓦斯涌出量的方法。
4 一般要求4.1 新建矿井或生产矿井新水平，都必须进行瓦斯涌出量预测，以确定新矿井、新水平、新采区投产后瓦斯涌出量大小，作为矿井和采区通风设计、瓦斯抽放及瓦斯管理的依据。
4.2 矿井瓦斯涌出量预测采用分源预测法或矿井统计法。
4.3 矿井瓦斯涌出量预测应包括以下资料:a) 矿井采掘设计说明书:1) 开拓、开采系统图、采掘接替计划;2) 采煤方法、通风方式;3) 掘进巷道参数、煤巷平均掘进速度;4) 矿井、采区、回采工作面及掘进工作面产量。
b) 矿井地质报告:1) 地层剖面图、柱状图等;2) 各煤层和煤夹层的厚度、煤层间距离及顶、底板岩性。
c) 煤层瓦斯含量测定结果、风化带深度及瓦斯含量等值线图;d) 邻近矿井和本矿井已采水平、采区(盘区)以及采掘工作面瓦斯涌出测定结果;e) 煤的工业分析指标(灰分、水分、挥发分和密度)以及煤质牌号。
4.4 新建军矿井或生产矿井新水平瓦斯涌出量预测由具有国家规定资质的专业机构和生产单位共同完成，预测结果经专家审定后以报告形式提供给生产单位和有关部门。
5 矿井瓦斯涌出量预测方法5.1 分源预测法5.1.1 矿井瓦斯涌出构成关系矿井瓦斯涌出构成关系如图1所示。
矿进瓦斯涌出生产采区瓦斯涌出已采采区采空区瓦斯涌出回采工作面瓦斯涌出工作面采空区瓦斯涌出掘进工作面瓦斯涌出其他煤壁瓦斯涌出落煤瓦斯涌出开采层(包括围岩)瓦斯涌出邻近层瓦斯涌出图1 矿井瓦斯涌出构成关系关系图5.1.2 回采工作面瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h为一个预测圆班，采用式(1)计算。
q =q + q …………………………(1) 采12式中:3q——回采工作面相对瓦斯涌出量m/t; 采3q——开采层相对瓦斯涌出量，m/t; 13q——邻近层相对瓦斯涌出量，m/t; 2开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法见附录A。
5.1.3 掘进工作面瓦斯涌出量掘进工作面瓦斯涌出量预测用绝对瓦斯涌出量表达，采用式(2)计算。
q =q + q …………………………(2) 掘34式中:3q——掘进工作面绝对瓦斯涌出量m/min; 掘3q ——掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m/min; 33q ——掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量，m/min; 4掘进工作面巷道煤壁和落煤瓦斯计算方法见附录 B。
5.1.4 生产采区瓦斯涌出量生产采区瓦斯涌出量采用式(3)计算。
nn,,KqAqi,,ii,，1440掘采,,,,ii,,11,,q…………………(3) 区,Ao式中:3q——生产采区相对瓦斯涌出量m/t; 区,——生产采区内采空区瓦斯涌出系数，如无实测值可参照录D选取; K3q——第i个回采工作相对瓦斯涌出量，m/min; 采iA——第i个回采工作面的日产量，t; i3q——第i个掘进工作面绝对瓦斯涌出量m/min; 掘iA——生产采区平均日产量，t。
o5.1.5 矿井瓦斯涌出量n 矿井瓦斯涌出量采用式(4)计算。
qA,,,,1oii,,,,K区i,,,,,qn 井…………………………(4) A,,1oii式中:3q——矿井相对瓦斯涌出量，m/t; 井3q——第i个生产采区相对瓦斯涌出量，m/t; 区iA——第i个生产采区平均日产量，t; oiK”——已采空区瓦斯涌出系数，如无实测值可参照附录D选取。
5.1.6 瓦斯不均衡性涌出考虑各区域瓦斯涌出的不均衡性，利用分源预测法预测的各区域的瓦斯涌出量需乘以瓦斯涌出不均衡系数K，如无实测值可参照附录D选取。
5.2 矿山统计法5.1.2 采用矿山统计法必须具备所要预测的矿井或采区煤层开采顺序，采煤方法，顶板管理、地质构造、煤层赋存、煤质等与生产矿井或生产区域相同或类似的条件。
5.2.2 矿山统计法预测瓦斯涌出量外推范围沿垂深不超过200m，沿煤层倾斜方向不超过600 m。
5.2.3 矿井相对瓦斯涌出量与开采深度的关系由式(5)表示。
(5)式中;3q——矿井相对瓦斯涌出量，m/t;H——开采深度，m;H——瓦斯风化带深度，m; o3-1a——相对瓦斯涌出量随开采深度的变化梯度，m/(m.t)。
a) a值确定。
1)当有瓦斯风化带以下两个水平的实际相对瓦斯涌出量资料时，a值由式(6)确定。
(6)式中;H——瓦斯带内2水平的开采深度，m; 2H——瓦斯带内1水平的开采深度，m; 13q——在H深度开采时的相对瓦斯涌出量m/t; 223q——在H深度开采时的相对瓦斯涌出量，m/t; 112)当有瓦斯风化带以下，多个水平的实际相对瓦斯涌出量资料时，a的加权平均值由式(7)确定。
(7)式中;H——第i水平的开采深度，m; i3q——在i个水平的相对瓦斯涌出量，m/t; in——统计的开采水平个数;b) H的确定。
01)H可由式(8)确定。
0H = H- a(q –2) ……………………(8) 011式中符号同面。
2)根据实测煤层瓦斯基本参数确定，瓦斯风化带的下部边界可参照下列条件确定:甲烷及重烃的深度和占气体组分的80%(按体积);瓦斯压力P=0.1,0.15MPa;3/t; 相对瓦斯涌出量q=2,3 mCH4煤层的瓦斯含量:3? W=1.0,1.5 m/t.r(长焰煤)3? W=1.5,2.0 m/t.r(气煤)3? W=2.0,2.5 m/t.r(肥、焦煤)3? W=2.5,3.0 m/t.r(瘦煤)3? W=3.0,4.0 m/t.r(贫煤)3? W=5.0,7.0 m/t.r(无烟煤)5.2.4 当矿井相对瓦斯涌出量与开采深度之间不呈线性关系时，即a值不是常数时，应首先根据实测资料确定a值与开采深度的变化规律，然后再进行预测。
附录 A(资料性附录)开采层和邻近层瓦斯涌出量计算方法A.1 开采层瓦斯涌出量A.1.1 薄及中厚煤层不分层开采时，开采层瓦斯涌出量可由式(A.1)计算。
式中:3 q——开采层相对瓦斯涌出量，m/t; 1K——围岩瓦斯涌出系数;K1值选取范围为1.1,1.3;全部陷落法管1理顶板，碳质组分较多的围岩，K1取1.3;局部充填法管理顶板K1取1.2;全部充填法管理顶板K1取1.1;砂质泥岩等致密性围岩K1取值可偏小;K——工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算; 2K——采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，如无实测3值可按参照附录D选取;m——开采层厚度，m;M——工作面采高，m;3 W——煤层原始瓦斯含量，m/t，参照附录C选取; 03 W——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m/t，如无实测值可参照附录Cc选取。
A.1.2 厚煤层分层开采时，开采层瓦斯涌出量计算采用式(A.2)计算。
式中:K——取决于煤层分层数量和顺序的分层瓦斯涌出系数，如无实测值可f 按参照附录D选取;其他符号意义同前。
A.2 邻近层瓦斯涌出量邻近层瓦斯涌出量采用式(A.3)计算。
式中:3 q——邻近层相对瓦斯涌出量，m/t; 2m——第i个邻近层煤层厚度，m; iM——工作面采高，m;η——第i个邻近层瓦斯排放率，%，如无实测值可参照附录D选取; i3 W——第i个邻近层煤层原始瓦斯含量，m/t，如无实测值可参照开采0i 层选取;3 W——第i个邻近层煤层残存瓦斯含量，m/t，如无实测值可参照开采ci 层选取。