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瓦斯抽采设计所需的基础资料和主要参数包括以下几个方面。
(一)矿井概况
矿井概况主要包括煤层赋存条件、矿井煤炭储量、生产能力、巷道布置、采煤方法及通风状况。
(二)瓦斯基础数据
瓦斯基础数据主要包括瓦斯等级鉴定、矿井瓦斯涌出量、煤层瓦斯压力、含量、矿井瓦斯储量及可抽量、煤层透气性系数与钻孔瓦斯流量及其衰减系数。
1.矿井瓦斯基础参数测算
进行矿井瓦斯抽采,首先要计算矿井瓦斯储量,所以必须对矿井瓦斯压力、原煤瓦斯含量、残存瓦斯含量进行测定。
(1)瓦斯压力测定。应在岩石巷道向煤层打钻孔、封孔及安装压力表直接测定煤层瓦斯压力,测定地点要选择在无断层、裂隙等地质构造处,瓦斯赋存状况要具有代表性,测压巷道距煤层的岩柱距离不应小于10 m,测压孔的孔径以75 mm为宜,要贯穿整个煤层(厚煤层应钻入煤层3m以上),完钻后应及时封孔,封孔要严密,测压管接头不得漏气。
(2)瓦斯含量测定。取煤样送实验室作煤的吸附性能试验,求出吸附常量a、b值,并在井下相应地点测定煤层的瓦斯压力,以下列公式计算瓦斯含量:
2.矿井瓦斯储量计算
矿井瓦斯储量是指矿井开发过程中,能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。
3.可抽瓦斯量概算
可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量。其算法是:
可抽瓦斯量=瓦斯储量×抽采率
龙山煤矿瓦斯抽采设计时,瓦斯储量计算范围为整个矿井的所有采区,面积约11 km2,瓦斯储量计算的纵向范围是矿井的- 220 m水平和- 500 m水平。参与瓦斯储量计算的煤层除现开采的大煤煤层外,还包括受开采层采动影响能向矿井涌出瓦斯的围岩中的瓦斯,距大煤距离较远的不开采煤层本设计不计算在内。根据与开采层邻近不可采煤层情况以及围岩的性质,其储量按煤层瓦斯含量的15%计算。
4.矿井瓦斯抽采率
矿井瓦斯抽采率按下式计算:
根据上述计算方法和公式,龙山煤矿瓦斯储量及可抽量计算结果汇总于表6-17。
表6 -17龙山煤矿瓦斯储量及可抽量计算结果