一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法，属于煤矿瓦斯防治技术领域，对区块瓦斯治理及采掘过程中整体瓦斯抽排量及残余瓦斯量进行分源统计，结合区块瓦斯治理煤体总量，计算得出该区块平均吨煤瓦斯含量分源统计值；根据分源统计值，对该区块瓦斯含量预测值进行验证及修正，对类似条件区块瓦斯含量进行预测。本发明专利技术能够验证瓦斯含量预测结果的有效性和可靠性，并可根据分源统计值对瓦斯含量测定值进行修正；同时也可为大区域无巷化瓦斯含量预测提供技术支撑；还可通过区块抽采达标前抽排瓦斯量，来预测类似条件区块抽采达标需要降低的瓦斯量，并为该区块抽采措施的实施提供参考。实施提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法


[0001]本专利技术属于煤矿瓦斯防治
，涉及一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法。

技术介绍

[0002]煤层瓦斯是煤体在地质历史时期伴生形成的可燃气体，并在一定的围岩条件下得以封闭保存。在瓦斯治理、采掘活动影响前，某一区块的瓦斯赋存总量是一定的。
[0003]瓦斯含量是煤层瓦斯基本参数之一，是矿井日常瓦斯预测及防治最主要、最常用的参数。瓦斯含量测定的准确性与可靠性，对于防治重大瓦斯灾害、保障煤矿安全生产具有极其重要的意义。
[0004]目前，区域预测及区域防突措施效果检验测定煤层瓦斯含量，其实质是通过点预测(验证)的方式来预测(验证)一定区域瓦斯含量值，即以点预测(验证)面。但一方面瓦斯在煤体内的赋存是不均匀，以点预测(验证)面存在实测值比实际值偏小或偏大的现象；另一方面目前部分矿井瓦斯含量测定的取样方法、测试方法还存在一定的局限性，具体表现在：取样方法不符合取样规范规定要求、针对特定煤层瓦斯赋存条件未能有针对性的建立损失量修正模型、井下取样及实验室测定人为或设备因素导致的测量误差等，导致瓦斯含量测定的准确性受到极大影响；另外，矿井生产过程中一般不对瓦斯含量实测值的可靠性和准确性进行科学验证，后评价机制不健全。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法，以提高瓦斯含量预测结果的有效性和可靠性。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：/>[0007]一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法，包括以下步骤：
[0008]S1统计计算区块抽采达标前抽排瓦斯量，包括：钻孔施工及泄煤期间低负压瓦斯抽采量、瓦斯治理工程施工过程中风排瓦斯量、区块抽采达标前高负压瓦斯抽采量；
[0009]S2统计抽采达标后区块瓦斯抽采量；
[0010]S3统计计算区块采掘期间煤体瓦斯涌出量，包括：风排瓦斯量、落煤离开区块后的可解吸瓦斯量、残存瓦斯量、采空区遗煤残余瓦斯量；
[0011]S4对S1、S2统计计算的瓦斯含量数据根据区块范围进行修正；
[0012]S5将S4修正后的数据与S3统计计算的数据相加，得出区块煤层瓦斯赋存总量，再结合区块煤体总量，得出区块平均吨煤瓦斯含量的分源统计值；
[0013]S6收集对比区域预测时瓦斯含量的测定值，根据分源统计值对测定值进行验证或修正；在类似条件下，根据分源统计值及瓦斯梯度对邻近区块的瓦斯含量进行预测。
[0014]可选地，S1包括以下步骤：
[0015]S1.1统计计算钻孔施工及泄煤期间低负压瓦斯抽采量：统计所有抽采钻孔施工期
间低负压瓦斯抽采混合量及抽采浓度，计算得到瓦斯抽采量；或统计计算某一段低负压瓦斯抽采量，再按比例换算成整个区域低负压瓦斯抽采量；
[0016]S1.2计算瓦斯治理工程施工过程中风排瓦斯量：根据风量及风排瓦斯浓度，计算钻孔施工期间巷道风排瓦斯量；
[0017]S1.3统计抽采达标前高负压瓦斯抽采量：以抽采达标评判合格为时间节点，统计评判合格前所有抽采钻孔高负压瓦斯抽采量。
[0018]可选地，S3包括以下步骤：
[0019]S3.1统计区块采掘期间风排瓦斯量：统计计算区块内采掘期间回风巷风排瓦斯量；
[0020]S3.2统计区块采掘期间邻近层瓦斯涌出量：计算区块内采掘期间邻近层瓦斯涌出量；
[0021]S3.3测定落煤离开区块后的可解吸瓦斯量：抽样测定煤体离开区块后的可解吸瓦斯量，包括井下测定及实验室测定；根据区块煤体总量计算落煤离开区块后可解吸瓦斯总量；
[0022]S3.4计算残存瓦斯量：根据煤层瓦斯赋存参数计算残存瓦斯量，根据区块煤体总量计算残存瓦斯总量；
[0023]S3.5计算采空区遗煤瓦斯量：根据开采回采率，计算采空区遗煤比例；根据残余瓦斯量确定采空区遗煤瓦斯量。
[0024]可选地，据分源统计值对前期瓦斯含量测定值进行验证及修正，分源统计值
‑
测定值＝测定误差值，根据测定误差值对测定值进行修正，对于下一类似条件区块，瓦斯含量预测值＝测定值+测定误差值。
[0025]可选地，对于无法现场实测瓦斯含量的区域，根据类似条件邻近区块分源统计值以及瓦斯梯度，预测该区域或下水平瓦斯含量，下水平瓦斯含量＝上水平瓦斯含量+瓦斯梯度。
[0026]本专利技术的有益效果在于：能够验证瓦斯含量预测结果的有效性和可靠性，并可根据分源统计值对瓦斯含量测定值进行修正；同时也可为大区域无巷化瓦斯含量预测提供技术支撑；还可通过区块抽采达标前抽排瓦斯量，来预测类似条件区块抽采达标需要降低的瓦斯量，并为该区块抽采措施的实施提供参考。
[0027]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0029]一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法，对区块瓦斯治理及采掘过程
中整体瓦斯抽排量及残余瓦斯量进行分源统计，结合区块瓦斯治理煤体总量，计算得出该区块平均吨煤瓦斯含量分源统计值；根据分源统计值，对该区块瓦斯含量预测值进行验证及修正，对类似条件区块瓦斯含量进行预测。具体包括以下步骤：(1)统计计算区块抽采达标前抽排瓦斯量，包括：钻孔施工及泄煤期间低负压瓦斯抽采量、瓦斯治理工程施工过程中风排瓦斯量、区块抽采达标前高负压瓦斯抽采量；(2)统计抽采达标后区块瓦斯抽采量；(3)统计计算区块采掘期间煤体瓦斯涌出量，包括：风排瓦斯量、落煤离开区块后的可解吸瓦斯量、残存瓦斯量、采空区遗煤残余瓦斯量；(4)对第一、第二步统计计算的瓦斯含量数据根据区块范围进行修正；(5)将修正后的数据与第三步统计计算的数据相加，可得出区块煤层瓦斯赋存总量，结合区块煤体总量，即可得出区块平均吨煤瓦斯含量的分源统计值；(6)收集对比区域预测时瓦斯含量测定值，根据分源统计值对测定值进行验证或修正；(7)在类似条件下，根据分源统计值及瓦斯梯度对邻近区块的瓦斯含量进行预测。
[0030]本专利技术中的“区块”是指煤矿井下某一工作面的回采煤体或掘进煤体区域，以及连续的回采煤体或掘进煤体的区域集合体。
[0031]随着高、低负压抽采系统计量的精准化，巷道瓦斯浓度、风量实时监测系统的普及，落煤残余瓦斯含量井下、实验室精确测定等，使得瓦斯抽排量精确统计有了可能。瓦斯治理及采掘过程中区块瓦斯抽排量来源有：
①...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1统计计算区块抽采达标前抽排瓦斯量，包括：钻孔施工及泄煤期间低负压瓦斯抽采量、瓦斯治理工程施工过程中风排瓦斯量、区块抽采达标前高负压瓦斯抽采量；S2统计抽采达标后区块瓦斯抽采量；S3统计计算区块采掘期间煤体瓦斯涌出量，包括：风排瓦斯量、落煤离开区块后的可解吸瓦斯量、残存瓦斯量、采空区遗煤残余瓦斯量；S4对S1、S2统计计算的瓦斯含量数据根据区块范围进行修正；S5将S4修正后的数据与S3统计计算的数据相加，得出区块煤层瓦斯赋存总量，再结合区块煤体总量，得出区块平均吨煤瓦斯含量的分源统计值；S6收集对比区域预测时瓦斯含量的测定值，根据分源统计值对测定值进行验证或修正；在类似条件下，根据分源统计值及瓦斯梯度对邻近区块的瓦斯含量进行预测。2.根据权利要求1所述的一种基于分源统计的区块瓦斯含量验证及预测方法，其特征在于：S1包括以下步骤：S1.1统计计算钻孔施工及泄煤期间低负压瓦斯抽采量：统计所有抽采钻孔施工期间低负压瓦斯抽采混合量及抽采浓度，计算得到瓦斯抽采量；或统计计算某一段低负压瓦斯抽采量，再按比例换算成整个区域低负压瓦斯抽采量；S1.2计算瓦斯治理工程施工过程中风排瓦斯量：根据风量及风排瓦斯浓度，计算钻孔施工期间巷道风排瓦斯量；S1.3统计抽采达标前高负压瓦斯抽采量：以抽采达标评判合格为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马正恒，武文宾，付军辉，张玉明，孙海涛，刘洋，孙朋，晁建伟，李良伟，陈玉涛，宁二强，吴鹏飞，赵文生，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：