斯浓度进行测定,密闭前CH4浓度可达8~10%甚至超过10%,可见闭墙内瓦斯浓度必然在10%以上,说明88202采空区瓦斯涌出较大,经计算,88202采空区最大渗漏CH4达19m3/min之多。瓦斯尾巷百米泄漏瓦斯1.13 m3/min。
3.2瓦斯异常涌出原因分析
3.2.1气压变化对工作面瓦斯涌出的影响
气压变化是导致88203工作面尾巷瓦斯超限的重要原因。根据气体状态方程,大气温度变化会引起气压的变化,一般情况下,大气温度升高,气压降低,反之亦然。根据保德县气象站提供的气象数据,春季每天温差3.5~21℃之间,温度的大幅变化导致大气压力变化较大,造成尾巷及连通的采空区气体压力发生变化,是造成瓦斯涌出异常增大,尾巷内瓦斯呈间断性超限的重要原因。
图3-3为保德县3月1日至3月15日气压变化情况,图3-4为88203尾巷3月1日至3月15日瓦斯浓度变化情况(均为早班第三次检查结果),图3-5为88203工作面瓦斯涌出量变化曲线。对比图3-3、图3-4和图3-5可以看出,3月1日至3月15日期间,保德县气压有两次明显的高压过程和低压过程,而88203工作面尾巷在此期间也出现了几次瓦斯涌出异常,具体体现在6号、9号和13号,随着气压的降低,尾巷瓦斯浓度急剧增加。6号的气压值为918.4hpa,比5号的924.3hpa降低了590pa;9号的气压值为907.1hpa,比8号的913.6hpa降低了650pa;13号的气压值为922.5hpa,比12号的928.5hpa降低了600pa。由此说明,当气压变化幅度较大时,会引起瓦斯涌出的急剧变化,因此,88203工作面尾巷几次瓦斯涌出异常与当地大气压的大幅度变化有很大的关系。
图3.6为3月9日测得的康家滩矿地面和88203尾巷气压变化曲线,从该曲线可以看出,井下巷道气压变化与地面气压变化趋势基本一致,说明井下巷道气压受地面气压变化的直接影响。气压在夜晚O点左右最高,然后随着气温的升高逐渐降低,在15点到17点达到最低值,然后随着气温的降低逐渐升高。
假设以O点时的气体状态为原始状态,即存在P0、V0、T0,O点以后,随着气压的逐渐降低,即P1越来越小,Pl
尾巷总的瓦斯涌出量可用下式计算:
式中:Q川巷瓦斯涌出量,m3/min ;
Q1