公路瓦斯隧道设计阶段、施工阶段瓦斯工区绝对瓦斯涌出量测定方法.docx
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1、设计阶段绝对瓦斯涌出量估算方法I.1隧道掘进相当于煤矿独立掘进,其绝对瓦斯涌出量Q绝 可按下式确定:Q绝Q1Q2Q3(I.1)式中:Q1 隧道开挖工作面爆落煤块瓦斯涌出量(m3min) 。Q2 新暴露煤壁瓦斯涌出量(m3min) 。Q3 洞身多次穿越煤层且仅施作喷混凝土段洞壁瓦斯逸出量(m3min) 。I.2 隧道开挖工作面爆落煤块瓦斯涌出量Q1 可按下式计算:Q1Va W /1440(I.2)式中: Va 每日开挖各循环暴落煤块体积(m3);煤的密度, 1.21.4t/m 3;W 每吨煤块瓦斯逸出量 (m3t) ;WW0 W0'(I.3)式中: W0 每吨煤瓦斯含量 (m3 t);W
2、0' 煤块中残存瓦斯量 (m3 t) ,可按式 I.2-3 计算:W0/Wk/ (100W fA f )(I.4)100(10.31W f )式中: W f 煤中水分A f 煤中灰分;Wk' 与煤的挥发分 V r 有关,可按表I.1 取值。表 I.1残余瓦斯含量与挥发分对应表挥发分 V r ( %)2 88 1212 1818 2626 3535 4242 50W0'(m3 t)12 88 7766 55 44 33 2I.3新暴露煤壁瓦斯涌出量Q2 可按式 I.5 计算:Q2 AQ0 f (t )(I.5)式中: A 每天新暴露未支护煤壁面积( m2),当洞壁上岩壁与
3、煤壁有相同强度的瓦斯逸出时,可按式 I.6 计算:AA0 SV(I.6)式中: A0 巷道断面积( m2)S 巷道断面周长( m)V 每日开挖进尺Q0 单位时间单位坑壁面积瓦斯逸出初始强度(m3/m 2.min )Q0 0.026W0 0.0004(V r ) 20.16(I.7)式中: W0 符合同前V r 煤层挥发分( m)f (t ) 时间衰减函数f (t)e at()I.8式中: a 衰减系数,可实测,当不能实测时,可按式计算:a0.00470.026(d 1)()I.9式中:煤的透气性系数( m)t 煤壁暴露计算时间( d);因煤壁暴露总时间为1d,设为均匀衰减,可取 t 0.5d
4、。I.4 洞身多次穿越煤层且仅施作喷混凝土段洞壁瓦斯逸出量Q3 按式 I.10 计算:105 KVSP02 (e 2a1e 2 a1 ( n 1)2Q32P2 a1e2 a1nP2(I.10)式中: K 喷射混凝土层的瓦斯渗透系数,可取1*10 -10m/min ;V , S 符号同前( m)P2 洞内大气压,可取 0.1MPaa 瓦斯气体密度,可取0.716kg/m3 。喷射混凝土厚度( m)P0 瓦斯初式压力( MPa);a1 喷射混凝土支护地段瓦斯压力衰减系数,可取0.5 a ;n 坑道内煤巷与半煤半岩巷长度L 除以每日进尺 V,即 n=L/V;附录 J(规范性附录)施工阶段瓦斯工区绝对
5、瓦斯涌出量测定方法J.1瓦斯工区内绝对瓦斯涌出量根据实测通风量与回风流中最大瓦斯浓度计算确定。J.2瓦斯工区风速测定仪表可采用机械翼式中速风表( 0.510m/s)、低速风表风表( 0.35m/s)或其它经检验合格的电子叶轮式风表、超声波风速计等。图 J.1中速翼式风表1开关闸板; 2回零推杆; 3表头; 4 外壳; 5底座; 6风轮; 7提环J.3压入式风管口距离掌子面不大于10m。测风断面可选择在距出风口约1020m 处的稳定回风流中,测风点及数量可参考图J.3 确定(将隧道断面分为若干格,每格内测风 1min 时间)。当风速较小, 无法采用机械风表准确测定风速时,可采用风管出口风速和风管
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