[发明专利]一种基于卸压条件下工作面瓦斯涌出量预测的方法

权利要求书

1.一种基于卸压条件下工作面瓦斯涌出量预测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.确定回采工作面瓦斯涌出来源构成，回采工作面瓦斯涌出来源包括煤壁瓦斯涌出、采落煤炭瓦斯涌出、采空区遗煤瓦斯涌出或/和邻近层瓦斯涌出；

b.分别计算各瓦斯涌出来源的涌出量，其中，

煤壁瓦斯涌出量的计算公式为：

Q1=V0(L-2LH)δCLl((1+l/i)1-β1-β-11-β)---(1)]]>

式中，Q₁为煤壁瓦斯相对涌出量，单位：m³/t，V₀为煤壁刚暴露时单位面积上的瓦斯涌出强度，单位：m³/(m²·min)，u为工作面平均推进度，单位：m/min，L为工作面长度，单位：m，L_H为瓦斯排放带宽度，单位：m，β为煤壁瓦斯涌出衰减系数，单位：min^-1，C为工作面回采率，δ为煤的密度，单位：t/m³；

采落煤炭瓦斯涌出量的计算公式为：

Q2=V1nL((L-2LH)-v2n(e-nLH/v2-e-n(L-LH)/v2))---(2)]]>

式中，Q₂为采落煤炭瓦斯相对涌出量，单位：m³/t；V₁为采落煤炭的初始瓦斯涌出强度，单位：m³/(t·min)；n为采落煤炭瓦斯涌出衰减系数，单位：min^-1；L为工作面长度，单位：m；L_H为瓦斯排放带宽度，单位：m；V₂为采煤机平均牵引速度，单位：m/min；

采空区遗煤瓦斯涌出量的计算公式为：

Q3=V1(1-C)(L-2LH)CnL(1-e-l1+l2n)---(3)]]>

式中，Q₃为采空区遗煤瓦斯相对涌出量，单位：m³/t；V₁为采空区遗煤的初始瓦斯涌出强度，单位：m³/(t·min)；C为工作面回采率；L为工作面长度，单位：m；L_H为瓦斯排放带宽度，单位：m；n为采空区遗煤瓦斯涌出衰减系数，单位：min^-1；l₁为工作面煤壁到后方液压支架的距离，单位：m；l₂为采空区沿工作面推进方向上的瓦斯浓度非稳定区域的宽度，单位：m；

计算邻近层瓦斯涌出量时，引入卸压抽放瓦斯对邻近层瓦斯涌出量影响的修正系数，其计算公式为：

Q4=Kv·Σi=1n(W0i-Wci)·miM·ηi---(4)]]>

式中，Q₄为邻近层瓦斯相对涌出量，m³/t；m_i为第i个邻近层煤层厚度，单位：m；M为工作面采高，单位：m；η_i为第i个邻近层瓦斯排放率，单位：％；W_0i为第i个邻近层煤层原始瓦斯含量，单位：m³/t；W_ci为第i个邻近层煤层残存瓦斯含量，单位：m³/t；K_v为卸压抽放瓦斯对邻近层瓦斯涌出量影响的修正系数；

c.根据步骤b计算出的各瓦斯涌出来源的涌出量，预测回采工作面瓦斯涌出量，建立下伏远距离保护层开采条件下的瓦斯涌出量预测数学模型。