利用瓦斯涌出量计算瓦斯含量的方法.doc

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。 １利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量计算公式 瓦斯含量是瓦斯涌出量的主要影响因素之一，在其它条 件相同或相似时，可以利用瓦斯涌出量资料反算瓦斯含量 ［１－２］。其计算公式是 Ｗ＝１４４０＊ＱＫ＋Ｒ “（１－Ｃ）ｑ 式中 Ｗ－ －－Ｒ－ 原煤瓦斯含量，ｍ３／ｔ； 绝对瓦斯涌出量（包括抽放量），ｍ／ｍｉｎ； ３ ３１０１２００５．９．３０１８１２．８１８２９．７１７４３．１ 日平均产量，ｔ； 残余瓦斯含量（可实测获得），＝２，ｍ３／ｔ； ４利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量 按照瓦斯含量反算公式，以每２个正常回采月为一个反 Ｃ－扣除系数，以＝２＊Ｂ（式中Ａ－工作面采场长，ｍ； Ｂ－工作面上下顺槽释放宽度，Ｂ＝１５，ｍ）； Ｋ－瓦斯涌出构成；老顶初次来压前取１，老顶初次来 压后实际计算取得。 算单位，对筛选出的２个工作面正常回采月份的瓦斯含量进行了反算，反算结果见表２。 表２瓦斯含量反算结果一览表 工作面 瓦斯涌出开采深构成（％）度（ｍ） 反算的瓦斯含量（ｍ３／ｔ） 平均瓦斯含量（ｍ３／ｔ） ２老顶初次来压步距的确定 老顶初次来压步距的确定是计算瓦斯涌出构成的关键， 生产中没有老顶来压步距的实测值，经验数据为１５～１８ｍ，为了进一步确定来压步距的准确值，研究中利用３１０１工作面 －３７０￣０５．９、１０月１１、１２月０６．１、２月０５．９～０６．２ －４６４．９１４．１３７１２．８７５１３．６６３１３．６－２７０￣０５．１、２月３、４月５、６月６０５．１～ ２４０３４３．１ －３４０１３．１１４．６２１２．３５１２．２８ 注２４０３工作面瓦斯涌出构成参照３１０１工作面而拟。３１０１ ４３．１ 因２个工作面相距较远，且各个工作面回采月份反算瓦斯含量值都很接近，所以最终把各个工作面定为一个值，２４０３工作面为１３．１ｍ３／ｔ，３１０１工作面１３．６ｍ３／ｔ。 利用瓦斯涌出量对瓦斯含量进行反演，必须在煤层采煤工艺、地质条件、开采条件等相似条件下进行，还要注意剔除异常点，以使反演的结果更加接近实际。 根据与实测瓦斯含量和利用瓦斯参数计算的瓦斯含量对 （下转第１０１页） ２００５年９月～２００６年２月瓦斯涌出量变化曲线进行判断（图 １）。从图上来看，在１７ｍ处相对和绝对瓦斯涌出量都有特别显 著的变化，出现一次大的跳跃，相对和绝对瓦斯涌出量分别为 １４．０６６ｍ３／ｔ、４．３４７ｍ３／ｍｉｎ，此点即为初次来压点。 ３瓦斯涌出构成 老顶初次来压前，采空区、邻近层的瓦斯涌出量都非常 ・３８・ 煤矿现代化 很难坚持，也必将成为无源之水，无本之木。 ２００７年第４期 信息资源的有效途经。 总第７９期 （３）档案信息开发的规模需逐步扩大和完善。目前，各项事业的改革不断深入，使得各种经济关系日趋紧密和复杂，从档案信息价值和作用来看，选择一种方式逐步扩大档案信息开发规模很有必要。例如，建立档案信息开发中心，创造条件使开发产品进入市场，会给档案信息开发增加新的活力。 （２）宣传档案增强档案意识。利用广播、电视、网络、报刊杂志等媒体进行档案的宣传，使全社会广泛地认识和了解档案，充分体现出档案来源于大众，服务于大众，从而增强全民的档案意识。使档案的价值在社会、企业、个人中体现。 （３）加强档案信息网络化建设。档案信息网络化，是多渠道、全方位地开展档案利用工作，是促进各行各业档案信息资源的交流和互动。各级档案部门之间横向、纵向的联系，互通的信息通道，网络是一个重要的途径。也就是说，加强档案信息网络化建设，是促进档案信息资源得以更广泛的利用的一个重要途径的办法，这种互利互惠的信息交流，能更好体现档案的利用价值。 （４）提高档案人员业务素质。档案包含多方面的信息，档案信息资源的开发利用是一项知识密集型的工程，对档案人员的素质要有高的要求。首先，档案人员应具备一定的法律知识、专业知识和历史知识等，平庸的业务素质和有限专业水平，是影响档案信息资源开发利用不力的一个重要因素。第二、档案工作人员要改变服务理念，拓宽服务渠道，改善服务功能，变从属性为主动性和预见性，由针对服务到跟踪服务。树立开放意识、超前意识，服务到生产建设和经济建设项目中去。第三、档案人员应熟练掌握业务知识、业务技能的基础上，更重要的要掌握计算机知识，成为一专多能、复合型人才，从而更好地做好档案信息资源的开发利用工作，使沉潜在档案信息中的能量得到充分发挥。 （收稿日期２００７－４－２１） ４对开发档案信息资源工作的建议 档案信息资源的开发利用是档案部门的中心任务，也是 档案管理工作的根本目的，档案的开发利用工作要从一般的提供利用向主动开发档案信息资源转移，要把工作的重点放在开发利用上，不断更新服务观念，创新服务机制，有效提供利用。结合档案管理的实际，对开发档案信息资源工作建议如下 （１）强化档案基础业务建设。档案的基础业务工作和利用工作是相互依辅的关系，如果档案管理的基础工作做的不好，势必直接影响档案利用工作。因此，要充分发挥档案信息的利用价值，就必须扎扎实实地做好档案管理的基础业务工作。首先，必须建立一系列的档案各项规章制度，形成档案规范化的管理体系。第二，努力提高案卷质量，案卷质量是档案信息开发利用工作的根本起源，也是档案管理工作中最基本的要求，高质量的案卷是档案信息资源开发利用的保证。第三，做好档案的编目工作。保管档案的目的是为了提供利用，编目是检索档案大门的钥匙，是查找档案价值的重要手段。第四，积极开展档案的编研工作。档案的编研工作是档案信息资源开发与利用的基础工作，做好档案的编研工作，是开发档案 （上接第３８页） 比，四组数据均比较接近，一般误差不超过１０％，误差较大的数据是参数计算的数据，而且计算值较大。因此，在实际生产中利用瓦斯涌出量反算的瓦斯含量实测数据可以不校正直接利用。 ［１］［２］ 程五一，王魁军，张建国．工作面相对瓦斯涌出量反序求张瑞林、张彬、李东印．基于瓦斯地质编图中煤层瓦斯含 解瓦斯含量的方法［Ｊ］．矿业工程与环保２０００，２７（５）２０－２１量与瓦斯涌出量关联特征的探讨（１１）３６－３７ ［Ｊ］．煤矿安全，２００４，３５ ５结论 （１）提出了利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量的计算公式（２）利用瓦斯涌出量反算公式，计算瓦斯含量点２个，丰 ［３］肖江、蒋新军、陈建强．立体相似模拟实验判断老顶来压 的新方法［Ｊ］．矿山压力与顶板管理，２００２，１９（４）８１－８２ 富了矿井瓦斯含量数据。 （３）经过比较分析，利用瓦斯涌出量反算的数据与实测值比较接近，说明计算方法合理，结果可靠。 （４）该法要求统计煤层在采煤工艺、地质条件、开采条件相似条件下使用。 参考文献 ［４］吴士良．三软煤层大采高综采围岩控制技术［Ｊ］．焦作工学院学报，１９９９，１８（３） ［５］王恩营．低瓦斯矿井回采工作面瓦斯涌出规律与防治［Ｊ］．煤炭科学技术，２００５，３３（１０）３８－４０ 作者简介 易伟欣（１９７３－），女，广西玉林北流市人，硕士，讲师，主要从事煤矿地质与煤矿安全教学与研究工作。 （收稿日期２００６－１２－１８） Ｍｅｔｈｏｄｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｂｙｕｓｅｏｆｇａｓｅｆｆｕｓｉｏｎ ＹｉＷｅｉｘｉｎＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨｅＮａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＡｂｓｔｒａｃｔＧａｓｃｏｎｔｅｎｔｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｇａｓａｃｃｉｄｅｎｔｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｓ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅｖｅｒｓｅｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｗｉｔｈｇａｓｅｆｆｕｓｉｏｎａｍｏｕｎｔｃｏｕｌｄｍａｋｅｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｇａｓｄａｔａｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｅｇｒｅｅ．Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｗｏｐｏｉｎｔｓｏｆＢａＣｈｅｎｇｃｏａｌｍｉｎｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｏｕｔａｎｄｃｏｕｌｄｂｅｄｉｒｅｃｔｌｙｐｕｔｉｎｔｏｕｓｅｗｉｔｈｏｕｔｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｕｓｅｄｔｏｒｅｖｅｒｓｅｌｙｃａｌ－ｃｕｌａｔｅｔｈｅｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｗｉｔｈｇａｓｅｆｆｕｓｉｏｎａｍｏｕｎｔｃｏｕｌｄｂｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｉｎｏｔｈｅｒｃｏａｌｆｉｅｌｄｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃｏａｌｓｅａｍ，ｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｇａｓｅｆｆｕｓｉｏｎｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ・・１０１