基于瓦斯解吸规律的掘进落煤瓦斯涌出量预测

张 羽，郝富昌

（1.山西潞安化工余吾煤业有限责任公司，山西 长治046100；2.河南理工大学 安全科学与工程学院，河南 焦作454000）

瓦斯涌出量预测是进行通风设计及制定瓦斯防治措施的基础[1]。瓦斯涌出量预测方法主要有矿山统计法[2]、分源预测法[3]、多场耦合方法[4-6]、瓦斯地质数学模型法[7]、主成分回归分析法[8]等方法。掘进工作面瓦斯涌出由巷道煤壁和掘进落煤2 部分组成，目前瓦斯涌出量预测的研究成果多集中于煤壁瓦斯涌出量方面，而煤矿生产实践表明，随着综合机械化掘进技术的应用，煤巷掘进速度随之加快，掘进落煤瓦斯涌出量大幅度的升高，容易造成瓦斯超限事故，因此有必要对掘进落煤瓦斯涌出量进行准确预测。目前，掘进落煤瓦斯涌出量预测的研究相对较少，研究方法主要按照AQ 1018—2006《矿井瓦斯涌出量预测方法》的要求[2]，依据煤层原始瓦斯含量和残存瓦斯含量进行掘进落煤瓦斯涌出量预测，残存瓦斯含量考虑了煤的变质程度的影响，通过煤的挥发分查表确定，该方法具有一定的合理性，但是存在着2个问题：①落煤瓦斯解吸量随着时间逐渐增大，该方法忽略了时间因素对落煤瓦斯涌出量的影响；②煤层残存瓦斯含量受到原始瓦斯含量、暴露时间及变质程度等因素的影响[9-10]，而前人研究成果仅考虑变质程度因素，导致预测结果产生较大误差。因此，有必要开展瓦斯解吸实验，研究瓦斯解吸量随原始瓦斯含量和解吸时间的演化规律，构建掘进落煤瓦斯涌出量预测模型，实现掘进落煤瓦斯涌出量的准确预测，为掘进工作面通风设计和制定瓦斯防治措施提供参数依据。……