一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法技术

本发明专利技术涉及一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法，属于煤矿瓦斯治理技术领域。包括以下步骤：第一，基于以本煤层瓦斯涌出为主的综放工作面特点，将工作面采空区瓦斯涌出来源分为采空区煤柱、采空区浮煤以及采空区三角煤；第二，基于工作面采空区煤柱、采空区浮煤以及采空区三角煤瓦斯解吸规律得到各研究对象实时吨煤瓦斯涌出变化模型；第三，基于各研究对象实时的吨煤瓦斯涌出变化模型得到工作面采空区各涌出源瓦斯实时涌出量。本方法可为采空区瓦斯治理方法的选择及方案设计等提供可靠依据，并且通过该方法的实时预测量化，为回风隅角瓦斯超前防治提供参考，可有效避免回风隅角瓦斯超限问题。风隅角瓦斯超限问题。风隅角瓦斯超限问题。

【技术实现步骤摘要】
一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法


[0001]本专利技术属于煤矿瓦斯治理
，涉及专门用于瓦斯分源预测的数据处理方法，具体为一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法。

技术介绍

[0002]由瓦斯引起的煤矿安全事故是所有类型煤矿事故中造成伤亡人数最多的灾害之一，而导致此类事故发生的根本原因就是井下瓦斯气体的异常涌出。瓦斯治理的首要目标是将瓦斯的浓度控制在安全允许的范围之下，根据实时的瓦斯浓度采取相应的抽采措施，以达到安全生产的目的。如果能正确掌握瓦斯浓度的变化规律，那么对于瓦斯抽采工作来说极具参考意义。因此对煤矿瓦斯涌出量预测方法的研究具有重要的意义。采空区瓦斯涌出量化主要采用经验估算的方式，无具体的量化计算模型。但随着煤矿开采深度逐渐走向深度，开采强度逐渐增大，回采工作面采空区瓦斯的治理显得尤为重要，较为合理、准确的回采工作面采空区瓦斯分源涌出量化方法是指导采空区瓦斯治理的重要基础。
[0003]目前关于回采工作面采空区瓦斯涌出分源量化的方法主要是稳定碳氢同位素识别技术，即通过同位素质谱仪分析测定端元气体碳氢同位素和不同地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据本煤层瓦斯涌出为主的综放工作面特点，对工作面采空区瓦斯的涌出来源进行分类；所述涌出来源包括采空区煤柱、采空区浮煤以及采空区三角煤；S2、对工作面采空区煤柱、采空区浮煤以及采空区三角煤建立各自实时的吨煤瓦斯涌出变化模型；具体为：S21、根据采空区煤柱、采空区浮煤和采空区三角煤的煤体特性确定各类煤体的解吸规律；S22、分别针对采空区煤柱、采空区浮煤和采空区三角煤的解吸规律开展瓦斯解吸涌出反演模拟实验；S23、得到采空区煤柱、采空区浮煤和采空区三角煤的单位质量煤体的瓦斯解吸涌出体积关于时间的函数，该函数即为各自的实时吨煤瓦斯涌出变化模型，分别记为：Q1＝f1(t)、Q2＝f2(t)和Q3＝f3(t)；其中，Q表示实时吨煤瓦斯涌出体积，其单位为m3/(t
·
min)，t表示时间，其单位为min；S3、基于所述吨煤瓦斯涌出变化模型建立综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化模型；S31、通过所述吨煤瓦斯涌出变化模型和采空区各对象煤量，分别计算采空区煤柱、采空区浮煤和采空区三角煤的瓦斯涌出量q1、q2和q3；S32、计算综放工作面采空区瓦斯涌出总量q：q＝q1+q2+q3；其中，q、q1、q2和q3的单位均为m3/min。2.根据权利要求1所述的一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法，其特征在于：在所述S2中，工作面采空区煤柱的煤体特性包括煤柱受载状态、煤层层理方向和环境温度；所述瓦斯解吸涌出反演模拟实验先进行取样和制样，然后在工作面采空区煤柱受载状态下开展模拟实验。3.根据权利要求1所述的一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法，其特征在于：在所述S2中，工作面采空区浮煤的煤体特性包括离散自由状态和粒径分布；所述瓦斯解吸涌出反演模拟实验根据工作面采空区浮煤粒径分布开展；所述采空区浮煤粒径分布包括通过数理统计方法分析得到的粒径分布直方图F(n，d)和分布曲线f(d)，然后在工作面采空区浮煤不受载状态下开展不同粒径分布的模拟实验。4.根据权利要求1所述的一种综放工作面采空区瓦斯涌出分源量化方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利平，马凯，史永涛，马钱钱，袁德权，易恩兵，郝光生，陈宾，高振勇，王士伟，龚国民，贾丽明，王一帆，牟谦，
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：