【技术实现步骤摘要】
一种基于瓦斯涌出数据判识掘进工作面软煤层厚度的方法
本专利技术属于煤矿安全领域，具体涉及一种基于瓦斯涌出数据判识掘进工作面软煤层厚度的方法。
技术介绍
煤与瓦斯突出是一种瓦斯特殊涌出的现象，即在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出的现象。煤与瓦斯突出是煤矿井下生产的一种强大的自然灾害，严重威胁着煤矿的安全生产，具有极大的破坏性，是煤矿井下最严重的灾害之一，防治煤与瓦斯突出是矿井安全的一个重要课题。据统计，突出大多发生在软煤层厚度大于0.3m的地方，由此可见准确判识软煤厚度及其变化对于煤与瓦斯突出预警具有重要意义。目前软煤厚度观测主要在工作面掘进后，采用人工方式测量，再根据人工观测数据判断是否超过预警厚度，工作量较大，耗时长，不能在工作面掘进过程中实时观测，具有一定的滞后性，未实现实时自动预警。研究结果表明，在相同平衡压力条件下，软煤瓦斯解吸量为1.58～7.95mL/g，硬煤瓦斯解吸量为0.25～4.96mL/g，软煤瓦斯总解吸量是硬煤的1.6～6.3倍；第一个60s内软煤瓦斯解吸量为0.43～1.54mL/g，第一个60s内硬煤瓦斯解吸量为0...
【技术保护点】
1.一种基于瓦斯涌出数据判识掘进工作面软煤层厚度的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)考虑到工作面瓦斯赋存具有一定的连续性，瓦斯压力不会出现突变，在需要进行预警的工作面描绘该工作面断面上的软、硬煤的分布、分层情况，并在现场测试该工作面煤层的瓦斯涌出量及变化曲线，读取第1分钟瓦斯涌出量Q1，并测试工作面煤层瓦斯含量和瓦斯吸附压力，其中对于同一工作面，认为该工作面断面煤层的瓦斯吸附压力、变质程度、含水率等因素相同，且工作面煤层中硬煤均匀缓慢解吸瓦斯，而软煤中的瓦斯初始解吸剧烈且衰减较快；(2)在需要进行预警的工作面上分别采集软煤、硬煤，在实验室进行与现场实测工作面煤层相同的瓦斯...
【技术特征摘要】
1.一种基于瓦斯涌出数据判识掘进工作面软煤层厚度的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)考虑到工作面瓦斯赋存具有一定的连续性，瓦斯压力不会出现突变，在需要进行预警的工作面描绘该工作面断面上的软、硬煤的分布、分层情况，并在现场测试该工作面煤层的瓦斯涌出量及变化曲线，读取第1分钟瓦斯涌出量Q1，并测试工作面煤层瓦斯含量和瓦斯吸附压力，其中对于同一工作面，认为该工作面断面煤层的瓦斯吸附压力、变质程度、含水率等因素相同，且工作面煤层中硬煤均匀缓慢解吸瓦斯，而软煤中的瓦斯初始解吸剧烈且衰减较快；(2)在需要进行预警的工作面上分别采集软煤、硬煤，在实验室进行与现场实测工作面煤层相同的瓦斯吸附压力条件下软、硬煤的瓦斯解吸量的测试，具体为在实验室内测试不同比例的软、硬煤混合时的第1分钟瓦斯解吸量q1，其中不同比例的软、硬煤混合后的总质量均相等；(3)第1分钟瓦斯解吸量或涌出量变化率θ是质量为m、不同软硬比μ的煤测得的第1分钟瓦斯解吸量或涌出量与质量相同的硬煤测得的第1分钟瓦斯解吸量或涌出量的比值，质量相同且软硬比μ不同的煤对应不同的第1分钟瓦斯解吸量或涌出量变化率θ，实验室中的第1分钟瓦斯解吸量变化率用θ1表示，现场工作面的第1分钟瓦斯涌出量变化率用θ2表示，软硬比相同情况下，θ1与θ2相等；在实验室内计算步骤(2)中不同比例的软、硬煤混合时的第1分钟瓦斯解吸量变化率θ1，并绘制不同软硬比μ与相应第1分钟瓦斯解吸量变化率θ1的拟合曲线，从而得出实验室中θ1与μ的函数模型，进而得出现场工作面中θ2与μ的函数模型，其中实验室中软硬比μ为煤中软煤与硬煤的质量比例，现场工作面中软硬比μ＝h软/(H-h软)，且h软为现场工作面中软煤层厚度/米，H为工作面高度/米；(4)当现场工作面的软煤层厚度h软超过0.3米时，就有瓦斯突出的危险，进而一个工作面的临界软硬比μ临＝0.3/(H-0.3)，其中H为工作面高度，根据步骤(3)的现场工作面中θ2与μ的函数模型可以得出θ2临；(5)根据现场工作面实时监测的第1分钟瓦斯涌出量得到第1分钟瓦斯涌出量变化率θ2，并将θ2与θ2临进行比较，一旦θ2达到θ2临即进行煤与瓦斯突出预警，同时依据现场工作面第1分钟瓦斯涌出量实时判识出软煤层厚度h软；(6)工作面每隔200m测试煤层瓦斯含量ω，以确定θ2的变化不是因为煤层瓦斯含量的变化引起的。2.根据权利要求1所述的一种基于瓦斯涌出数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈向军，袁宇，陈青，康宁宁，焦美强，冯帅龙，
申请(专利权)人：河南理工大学，晋中市煤炭规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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