超过巷高两倍和掘进速度变化不大的条件下。
瓦斯涌出特性系数可以按下列方法直接从掘进巷道中测得。在图1-11所示断面①②③三处，同时测定巷道风流中的瓦斯平均浓度与风量，进而算出瓦斯涌出量，即求得qj①、qj②、qj③，然后求出瓦斯涌出特性系数的平均值作为该巷的C值。
qj①-qj②?4mvc1(t1?t2) （1-53） qj②-qj③?4mvc1(t2?t3) （1-54）
式中qj①、qj②、qj③已测得，t1、t2、t3为各测点的暴露时间和m、v等均为已知，未知数C1即可
解出，C2的求法类似可求出。
3. 采空区瓦斯涌出量
采空区瓦斯涌出量可参照下式计算：
qk?K(qc?qj) （1-55）
式中： qk——采空区瓦斯涌出量，m/t
K——采空区瓦斯涌出系数，一般为0.15～0.25；
3
qc——采出煤的瓦斯涌出量，m/t；
3
qj——掘进煤的瓦斯涌出量，m/t。
（二） 采区瓦斯涌出量
3
采区瓦斯涌出量由下式计算：
qa??q??qfj?qkA3
（1-56）
式中 qa——采区瓦斯涌出量，m/t
3
Σqf——采区采煤工作面瓦斯涌出量总和，m/d
3
Σqj——采区掘进工作面瓦斯涌出量总和，m/d
3
qk——采区采空区瓦斯涌出量，m/d; A——采区日产煤量，t/d。 A——采区日产煤量，t/d
（三） 矿井瓦斯涌出量
矿井瓦斯涌出量可采用矿山统计法或根据前述煤层瓦斯含量计算确定。 1. 矿山统计法 1） 线性方程计算法
根据矿井不同生产水平的实测相对瓦斯涌出量，用作图或数理统计分别找出矿井及采区，回采工作面的瓦斯涌出量与开采深度的函数关系，通常可用线性方程表示：
qh=aH+b (1-57) 3
式中 qh ——瓦斯涌出量，m/t；
a、b——常数；
H——矿井、采区或回采工作面的平均采深，m。
2） 统计法
当矿井的风量比较均衡正常时，其平均瓦斯涌出量的计算为： （1） 月平均瓦斯涌出量：
qk?1440T(Q1C1?Q2C2????QnCn) （1-58）
nA3
式中qk——矿井月平均瓦斯涌出量，m/t;
T——该月中的天数，d
3
Q1~n——进行测风时的回风量，m/min n——测定次数 A——采煤量，t/月 （2）某一时期的瓦斯涌出量
在某一时期内平均瓦斯涌出量，如年、月测定的结果：
qk?q1A1?q2A2????qnAn （1-59）
A1?A2???An
式中qk——某一段时间内，矿井的平均瓦斯涌出量，m/t；
3
q1~n——按月计算的矿井瓦斯涌出量，m/t； A1~n——按月计算的采煤量，t/月。 （3）根据瓦斯梯度计算
3
q?(H?H0)?2 （1-60） a3
式中 q——H深度的瓦斯涌出量, m/t； H——开采深度，m；
H0——瓦斯风化带深度，m；
3
a——瓦斯梯度数，m/t·m。瓦斯梯度按下式计算：
a?(H?H(q?q0)n0)n （1－61）
3
式中 q0——瓦斯风化带内瓦斯涌出量，一般取q0=2 m/t或查表； n——梯度指数，在现代开采条件下等于1； 其余符号意义同前。
按上式可求出不同深度的瓦斯涌出量，但应注意以下三个问题：
A.开采方法的变化影响瓦斯涌出量，因此开采方法不变时统计法比较容易做，在有变化时，预测深部瓦斯要做适当修正。
B.当地质条件没有大变化时，统计法可以比较切合实际的估算深部瓦斯大小，如果有较大的断层、褶曲，就不宜应用。
C.根据已有理论及其他煤田的实际资料表明，瓦斯不是随着开采的延深而无限增加，因此应用时应注意梯度指数的变化。
2.计算法
按前述公式根据煤层瓦斯含量计算出回采、掘进工作面及采空区瓦斯涌出量后，按下式计算矿井瓦斯涌出量：
qk?i?1?qainN1??qkjN2 （1-62）
3式中 qk——矿井瓦斯涌出量，m/t
；
33m/t； ——各采区瓦斯涌出量的总和，q?ai?qkj——矿井开拓巷道掘进瓦斯涌出量总和。（岩石巷道qkj?0），m/t；
N1——采区数量；
N2——同时掘进的矿井开拓巷道掘进工作面数量。
六．煤层透气性系数
煤层透气性系数是煤层瓦斯流动难易程度的标志，煤层透气性系数?的测算方法有径向稳定流动测算法和径向不稳定流动测算法等。
1. 径向稳定流动测算法
1）测定方法：在石门见煤前，先打两个钻孔M1、M2测定瓦斯压力，待压力平衡后，在中间打一个排瓦斯钻孔Mc。因钻孔Mc涌出瓦斯使钻孔Mc与测压钻孔M1、M2之间造成瓦斯压力变化，并测得钻孔Mc瓦斯流量Q0，将测得的数据代入下式计算透气性系数?。此法简便，用于煤层透气性较大，打完排放孔后即可明显看出p1、p2变化，不适于透气性较小的煤层。
2） 计算公式：
CQ0ln???1?c2ym(P?P)21 （1-63）
式中 ?——透气性系数，m/MPa?d；
?1——测压孔M1距排放孔Mc的距离，m；
22?c——排放孔半径，m；
Q0——当大气压等于0.101325MPa(1atm)时的钻孔流量，m3/d； m——煤层厚度，m；
py——排放钻孔瓦斯压力，py?0.101325MPa； p1——测压孔绝对瓦斯压力，MPa； C——系数，C?1.634?10?3。
3） 实例。抚顺龙凤矿-460m水平№10钻场测定煤层透气性系数?，?c?0.055m,?1=9.5m,
p1?4.66?0.101325MPa,p2?4.27?0.101325MPa,m?6.0m,Q0?2292m3/d,py?0.101325Mpa。
将上述数值代入式1-63，得：
9.50.055?14.98m2/MPa2?d ?1??2222m(P6.0?(0.47217?0.101325)1?Py)CQ0ln1.634?10?3?2292?ln同理算出?2?18.7m2/MPa2?d;取均值??(?1??2)/2?16.84m2/MPa2?d。
2. 径向不稳定流动测算法； 1） 测定方法：
（1） 从岩石巷道向煤层打钻孔，记录钻孔方位角、仰角和钻孔在煤层中的长度、钻孔进入煤层
和打完煤层的时间，取平均值作为打钻时钻孔开始排放瓦斯时间（年、月、日、时、分）。
（2） 封孔测定瓦斯压力，上表前要测定钻孔瓦斯流量，记录流量和测定流量时的时间（年、月、
日、时、分）。
（3） 上升到煤层真实压力或压力稳定后，卸下压力表排放瓦斯，测定钻孔瓦斯流量，记录
每次瓦斯流量和测定时间。
煤层透气性系数测定方法如图1-12所示：
b2） 计算公式： Y?aF0 （1-64）
?1?c式中 Y——流量准数，无因次，其计算公式（1-65） F0——时间准数，无因次，其计算公式（1-67）
a、b——系数，无因次，见表1-20
q?1 （1-65） Y?22?(p0?p1 式中 q——在排放时间为t时钻孔壁单位面积的瓦斯流量（即比流量），m/m?d，其计算公式
（1-66）
?1——钻孔半径，m
?——透气性系数，m/MPa?d；
p0——煤层原始绝对瓦斯压力（表压力值），MPa
2232MPa p1——钻孔内瓦斯压力，p1?0.101325q?Qt2??1L3 （1-66）
式中 Qt——在时间t时的钻孔瓦斯流量，m/d L——钻孔长度，一般等于煤厚，m
F0?1.54?tp0??12 （1-67）
式中 t——开始排放瓦斯到测量瓦斯比流量q的时间间隔，d
?
——煤层瓦斯含量系数，??Wh/p,其中Wh为瓦斯含量，单位m3/m3，p为瓦斯
压力，单位MPa
由于流量准数随时间准数变化，难以用一个简单公式表达，所以采用分段表达方法，有关透气
性系数?的计算及参数见表1-20。
公式 F0 -210～1 1～10 2 10～10 表1-20 透气性系数?的计算及参数 ? [?]计算公式 b 参数 ??AB1.6111.6412.561417.3??A1.39B???F0b ??1.1AB1.25 10～10 323 ??1.83A1.14B??2.1A1.11B1910～10 5710～10
5 ??3.14A1.07B114.4qr1 -0.38 A?212p0?p1 1.51 -0.28 B?4tp02ar 1 0.93 -0.20 A0.588 -0.12 Y? ? 0.512 -0.10 0.344 -0.065 F0?B? 3） 计算步骤：
（1） 根据测定所得参数，计算出A、B值。
（2） 一般选择[?]计算公式进行试算（时间t?1d时，可先用F0=1～10公式；时间在1d以上
时，可先用F0=10～10公式作第一次试算）。
2
3
（3） 把求出的?值代入F0?B?中，校验F0值是否在选用公式的范围内。如F0不在所选公式
范围，则根据计算出的F0值，另选公式计算，直到符合所选公式的范围为止。
4） 实例。已知PMPa,??13.194m3/m3?MPa0.5,?1?0.05m,Qt?3.53m3/d, 0?4.053L?3.5m,t?41d。求??? Qt3.53q???3.21m3/m2?d2??1L2?3.1416?0.05?3.5解： A?q?13.21?0.05??9.7767?10?3 2222p0?p14.053?0.1013251.54tp04?41?4.0531.5B???4.0569?10422??113.194?0.0535
由于时间较长，选择F0=10～10。
??2.1A1.11B1.11?3.9887?10?2m2/MPa2?d
检验 F0??B?1618.2
F0在103～105范围内，公式应用正确。故??3.9887?10?2m2/MPa2?d。
七．百米钻孔瓦斯流量衰减系数
百米钻孔流量衰减系数，是衡量煤层预抽瓦斯难易程度的一种指标，它反映不受采动影响条件下，煤层内钻孔瓦斯流量随时间呈衰减变化的特性。
1. 测量方法：
选 择有代表性、未受采动影响的煤层区域，向煤层打直径75mm的钻孔，测出其初始瓦斯流量q0,经过
时间t(10d以上）后，测其流量q即可。
2. 计算公式
根据钻孔瓦斯流量q?q0e?at衰减变化的关系
??lnq0?lnq （1-68） t式中 ?——百米钻孔瓦斯流量衰减系数；
q0——百米钻孔初始瓦斯流量，m3/min?100m；
q——经过t时间的百米钻孔瓦斯流量，m3/min?100m；
lnq0、lnq——为q0、q的自然对数； t——时间，d
八．瓦斯抽放率和可抽量计算 （一）瓦斯抽放率
瓦斯抽放率是指矿井、采区或工作面的瓦斯抽放量占相应瓦斯涌出量或瓦斯储量的百分比，前者在生产实践中应用广泛更具有实际意义，它是衡量矿井、采区或工作面瓦斯抽放效果效果的主要标志。瓦斯抽放率的计算见表1-21
表1-21 瓦斯抽放率计算公式 计算公式 矿井（采区）瓦斯抽放率 符号注释 ?k——矿井（采区）瓦斯抽放率，%； Qk——矿井（采区）瓦斯抽放量，Mm3/a； Qz——矿井（采区）总回风绝对瓦斯涌出量，Mm3/a 100Qk ?k?Qk?Qz单一煤层工作面瓦斯抽放率 ?d?100qgqg?qf ?d——单一煤层工作面（本煤层）瓦斯抽放率，%； qg——工作面瓦斯抽放量，m3/min; qf——工作面回风顺槽回风流中瓦斯量，m3/min 工作面（有邻近层）瓦斯抽放率 ?n——工作面（有邻近层）瓦斯抽放率，%； qn——邻近层瓦斯抽放量，m3/min; 100qn ?n?qn?qgl
（二）可抽量计算 1. 单一煤层
qgl——工作面回风顺槽回风流中瓦斯量，m3/min 100(Wh?Wc)b （1-69）
100?C3式中 N——每吨煤瓦斯可抽量，m/t;
C——丢煤百分率，%；
b——解吸瓦斯系数，一般取1； Wh——煤层瓦斯含量，m3/t;
N?Wc——煤层残存瓦斯含量，m3/t。
2. 多煤层
1） 对陷落的顶板邻近层
N?2） 对不陷落的顶板邻近层
100mbpcWh （1-70）
100?CmN?3） 对下邻近层
100mbmc(Wh?Wc) （1-71）
100?Cm
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