一种煤层透气性系数确定方法技术

本发明专利技术公开了一种煤层透气性系数确定方法，属于矿井瓦斯抽采利用技术领域。本发明专利技术首先预设一个煤层透气性系数可能存在的范围区间；随后，分别基于现场实测与有限体积法计算的瓦斯比流量构建目标函数；然后，运用黄金分割搜索算法，并结合目标函数，逐渐缩小煤层透气性系数可能存在的范围；最终，当目标函数误差小于一定值时，从而确定煤层透气性系数。本发明专利技术的方法相比于传统的径向流量法，对煤层透气性系数的预测精度更高，操作更加简便，且在现场实测方面，本发明专利技术通过使用胶囊粘液封孔器和筛管护孔技术，以保障煤层瓦斯压力以及钻孔半径的检测准确性，从而提高煤层透气性系数的测试精度。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层透气性系数确定方法
本专利技术属于矿井瓦斯抽采利用
，更具体地说，涉及一种煤层透气性系数测算方法。
技术介绍
瓦斯作为一种成煤过程的衍生物，不仅是一种高效的清洁能源，又是诱发煤与瓦斯突出与瓦斯爆炸的危险源，瓦斯抽采是解决矿井瓦斯问题的根本性措施，而煤层渗透率是评价瓦斯抽采难易程度的重要指标，因此，准确确定煤层渗透率对于矿井瓦斯的防治与利用具有重要的意义，目前，煤矿井下普遍采用径向流量法确定煤层透气性系数。随着径向流量法的不断推广，其自身存在的问题也被不断暴露出来，在方法设计上，为获得瓦斯径向流动偏微分方程的解析解，将二阶非线性偏微分方程转化为了线性方程，这必然给透气性系数的计算带来一定的误差，其次，在渗透率求解过程中，需要多次试算才能找到合适的计算公式，操作较为复杂，并且有时还存在矛盾解的情况。因此，设计一种能有效克服径向流量法问题的煤层透气性系数确定方法，对于矿井瓦斯资源的开发与利用具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，根据本专利技术的一方面，提供了一种煤层透气性系数确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层透气性系数确定方法，其特征在于，步骤如下：/nS10、设置最小煤层透气性系数λ

【技术特征摘要】
1.一种煤层透气性系数确定方法，其特征在于，步骤如下：
S10、设置最小煤层透气性系数λlow与最大煤层透气性系数λhigh；
S20、构建搜索路径计算模型，将λlow与λhigh带入搜索路径计算模型，获取第一渗透率系数路径值λ1与第二渗透率系数路径值λ2，搜索路径计算模型为，



其中，为黄金分割率，取
S30、通过在现场实测，获取t0时刻下的现场瓦斯比流量qexp(t0)；
S40、获取t0时刻下，煤层透气性系数λ分别为λl和λ2时的计算瓦斯比流量q(λ,t0)；
S50、构建目标函数计算模型S，将qexp(t0)及q(λ,t0)带入目标函数计算模型，分别计算λ＝λl和λ＝λ2时目标函数计算模型的值S(λ1)和S(λ2)，目标函数计算模型S为，
S＝[qexp(t0)-q(λ,t0)]2；
S60、对λlow和λhigh重新赋值，比较S(λ1)和S(λ2)的大小，当S(λ1)＞S(λ2)时，令λlow＝λ1，λhigh不变；当S(λ1)＜S(λ2)时，令λhigh＝λ2，λlow不变；
S70、重复步骤S20～S70，直至|S(λ1)-S(λ2)|＜1×10-6时，确定此时的λl和λ2值；
S80、通过步骤S70确定的λl和λ2值，计算确定煤层透气性系数λture，
λture＝(λ1+λ2)/2。


2.根据权利要求1所述的一种煤层透气性系数确定方法，其特征在于：步骤S10中，设置最小煤层透气性系数λlow＝0，设置最大煤层透气性系数λhigh＝10。


3.根据权利要求1所述的一种煤层透气性系数确定方法，其特征在于：步骤S40中，获取计算瓦斯比流量q(λ,t0)采用有限体积法、有限差分法或有限元法。


4.根据权利要求1所述的一种煤层透气性系数确定方法，其特征在于，步骤S30中，获取现场瓦斯比流量qexp(t0)的具体步骤如下：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏泉，林明华，杨威，李彦君，王一涵，刘彦池，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32