[发明专利]一种综放工作面多源瓦斯涌出量动态预测方法

说明书

本发明公开了一种综放工作面多源瓦斯涌出量动态预测方法，该方法包括：根据综放工作面地质和开采条件确定瓦斯涌出来源类别；获取综放工作面瓦斯涌出预测依据数据；计算所述机采落煤瓦斯涌出量；计算所述放落煤瓦斯涌出量；计算所述采空区瓦斯涌出量；计算所述煤壁瓦斯涌出量；计算工作面瓦斯涌出总量。本发明针对综放工作面开采工艺，考虑影响瓦斯涌出的关键动态参数，更加真实且全面的反映出综放工作面瓦斯涌出情况，因此根据本发明得到的各项来源瓦斯涌出量较为准确，完善了现有综放工作面瓦斯涌出量预测方法的局限性，提升了综放工作面瓦斯涌出量预测的准确性。

技术领域

本发明属于矿井瓦斯防治领域，具体涉及一种综放工作面多源瓦斯涌出量动态预测方法。

背景技术

瓦斯涌出量预测是矿井瓦斯防治工作的基础，可为瓦斯治理布置和设计提供依据。目前工作面瓦斯涌出量预测方法主要有分源预测法和矿山统计法，但主要针对综采工作面瓦斯涌出预测，对综放工作面瓦斯涌出预测适用性不强，并且目前瓦斯涌出预测方法主要基于工作面煤岩地质和瓦斯参数等静态指标，未考虑采煤速度、运煤时间等动态参数，所得预测结果准确性不高。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有综放工作面瓦斯涌出量预测方法的不足，提供了一种综放工作面多源瓦斯涌出量动态预测方法，基于工作面开采层特征、开采强度特征、开采工艺特征及开采瓦斯特征，可分别预测采落煤瓦斯涌出量、放落煤瓦斯涌出量、采空区瓦斯涌出量、煤壁瓦斯涌出量以及工作面瓦斯涌出总量，提高了综放工作面瓦斯涌出量预测的精准度。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种综放工作面多源瓦斯涌出量动态预测方法，包括以下步骤：

步骤1：根据综放工作面地质和开采条件确定瓦斯涌出来源类别，将综放工作面瓦斯涌出源分为采落煤瓦斯涌出、放落煤瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出和煤壁瓦斯涌出4大类别；

步骤2：获取综放工作面瓦斯涌出预测依据数据；瓦斯涌出预测依据数据包括工作面采煤高度、煤体密度、采煤机截深、割煤速度、工作面开采煤体的可解析瓦斯量、采落煤运煤时间、采落煤体综合瓦斯涌出系数、工作面采放总高度、综放工作面采放比、工作面回采率、放煤步距、放落煤运煤时间、放落煤体综合瓦斯涌出系数、工作面长度、一个来压周期内工作面推进距离、采空区瓦斯总抽采量、瓦斯涌出比例因子、一个来压周期内工作面推进时间、液压支架顶部支撑长度、煤壁瓦斯涌出系数以及煤壁最长暴露时间；

步骤3：根据工作面采煤高度、煤体密度、采煤机截深、割煤速度、工作面开采煤体的可解析瓦斯量、采落煤运煤时间以及采落煤体综合瓦斯涌出系数计算采落煤瓦斯涌出量；

根据工作面采煤高度、工作面采放总高度、综放工作面采放比、工作面回采率、煤体密度、放煤步距、割煤速度、工作面开采煤体的可解析瓦斯量、放落煤运煤时间以及放落煤体综合瓦斯涌出系数计算放落煤瓦斯涌出量；

根据工作面采放总高度、工作面回采率、煤体密度、工作面长度、一个来压周内工作面推进距离、一个来压周内工作面推进时间、采空区瓦斯总抽采量、瓦斯涌出比例因子、工作面开采煤体的可解析瓦斯量以及放落煤综合瓦斯涌出系数计算采空区瓦斯涌出量；

根据工作面采煤高度、工作面长度、液压支架顶部支撑长度、工作面开采煤体的可解析瓦斯量、煤壁瓦斯涌出系数以及煤壁最长暴露时间计算煤壁瓦斯涌出量；

步骤4：根据采落煤瓦斯涌出量、放落煤瓦斯涌出量、采空区瓦斯涌出量以及煤壁瓦斯涌出量计算工作面瓦斯涌出总量。

本发明进一步的改进在于，步骤3中，计算采落煤瓦斯涌出量的计算公式为：