一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法技术

本发明专利技术提供了一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，包括有以下步骤：S1、布置多个瓦斯含量测点；S2、对各个测点进行钻孔；S3、对煤层透气性系数测定；S4、计算瓦斯抽采规律；S5、对瓦斯抽采预评价；S6、通过对瓦斯抽采数据进行在线分析和达标评判；本方法采用径向不稳定流动的理论来对瓦斯抽采达标进行评价，准确度较高，具有较高的可信度，并且采用多种瓦斯抽采预评价实现对后续的实际瓦斯抽采工作进行数据支撑，并且在后续的瓦斯抽采过程中，通过实际的抽采数据和施工数据，进行有效的达标评价，不仅仅可以实现对瓦斯的抽采过程进行达标评价处理，还能够实现对抽采过程中的瓦斯残余可解吸以及防突进行评价，提高安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法


[0001]本专利技术涉及瓦斯抽采评价领域，具体而言，涉及一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法。

技术介绍

[0002]随着煤炭资源的进一步开采，矿井开采深度也在不断加深，煤矿中的突出问题也愈发严重，突出的危险性和事故发生率也日渐俱增，严重威胁矿井的安全，也给煤矿企业造成了巨大的经济损失和不良的社会影响。
[0003]区域瓦斯抽采作为能够有效减少瓦斯突出的方法，在矿井的瓦斯预防中起到了至关重要的作用，但由于各地区水文地质条件，赋存以及抽采方法都有所不同，使得瓦斯抽采达标评价等工作具有复杂性大、挑战性高的特点。传统的瓦斯抽采评价方法主要是靠人为操作，人为主观影响因素过多，导致评价结果可靠性较差，对矿井安全生产存在一定隐患。

技术实现思路

[0004]为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，旨在改善传统的瓦斯抽采评价方法主要是靠人为操作，人为主观影响因素过多，导致评价结果可靠性较差，对矿井安全生产存在一定隐患的问题。
[0005]本专利技术实施例提供了一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，包括有以下步骤：
[0006]S1、布置多个瓦斯含量测点：在煤层处进行多个瓦斯含量的测试点，即通过物探法实现对瓦斯进行监测；
[0007]S2、对各个测点进行钻孔：钻进到预定深度后采集新鲜煤样，通过直接测定方法进行煤层瓦斯含量测定；
[0008]S3、对煤层透气性系数测定：采用径向不稳定流动理论对煤层透气性系数测定；
[0009]S4、计算瓦斯抽采规律：通过瓦斯抽采监控数据、瓦斯抽采测定数据和临近区域瓦斯抽采规律进行瓦斯抽采规律的计算；
[0010]S5、对瓦斯抽采预评价：通过区段瓦斯抽采规律和区段瓦斯煤炭规律对瓦斯抽采预评价进行处理；
[0011]S6、通过对瓦斯抽采数据进行在线分析和达标评判：通过瓦斯抽采规律和区段瓦斯抽采效果进行计算残存瓦斯含量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率和回风瓦斯浓度实现对区段瓦斯抽采达标评判。
[0012]在上述实现过程中，本方法采用径向不稳定流动的理论来对瓦斯抽采达标进行评价，准确度较高，具有较高的可信度，并且采用多种瓦斯抽采预评价实现对后续的实际瓦斯抽采工作进行数据支撑，并且在后续的瓦斯抽采过程中，通过实际的抽采数据和施工数据，进行有效的达标评价，不仅仅可以实现对瓦斯的抽采过程进行达标评价处理，还能够实现对抽采过程中的瓦斯残余可解吸以及防突进行评价，提高安全性。
[0013]在一种具体的实施方案中，所述瓦斯抽采效果中包括有钻孔施工工程量、钻孔施工控制范围、钻孔接入管网时间和瓦斯地质信息，并且搭配所述瓦斯抽采规律有效的实现对瓦斯的抽采效果进行计算处理，提高瓦斯的抽采效果。
[0014]在上述实现过程中，通过在施工过程中对钻孔施工工程量、钻孔施工控制范围、钻孔接入管网时间和瓦斯地质信息进行确定，便于提高瓦斯抽采的效果和评价达标的准确性。
[0015]在一种具体的实施方案中，所述S1中的物探法包括有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探和核发勘探，所述物探法用于实现对煤层的瓦斯位置进行有效的监测处理，进而能够有效的实现对瓦斯进行判定。
[0016]在上述实现过程中，通过物探法实现对煤层和瓦斯进行有效的测定，便于后续进行钻孔和抽采瓦斯。
[0017]在一种具体的实施方案中，所述S6中的残存瓦斯含量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率和回风瓦斯浓度在进行监测的时候，将数据信息存储在瓦斯监控数据中，实现对数据进行存储，便于后续进行调取使用，并且便于后续进行查询使用。
[0018]在上述实现过程中，将瓦斯的数据信息进行存储，便于在进行抽采瓦斯达标评价的时候进行调用，以及便于后续进行查询使用。
[0019]在一种具体的实施方案中，所述区段瓦斯抽采达标评判的评价指标还包括有残余可解吸瓦斯含量和工作面防突指标，所述残余可解吸瓦斯含量和所述工作面防突指标的评价用于实现对瓦斯抽采的安全性进行评价，进而提高所述区段瓦斯抽采达标评判的安全性的评价内容准确性。
[0020]在上述实现过程中，通过确定残余可解吸瓦斯含量和工作面防突指标的设定，可以有效的实现对瓦斯抽采过程进行安全防护，提高瓦斯的抽采安全。
[0021]在一种具体的实施方案中，所述区段瓦斯抽采规律包括有瓦斯抽采半径及其他抽采规律和瓦斯抽采监控数据拟合抽采规律，通过瓦斯抽采的半径及其抽采规律搭配监控的数据拟合抽采规律能够有效的实现抽采的规律进行模拟，提高瓦斯抽采的实际规律，便于模拟所述瓦斯抽采预评价的真实性。
[0022]在上述实现过程中，通过以往的瓦斯抽采范围和抽采监控数据便于实现对瓦斯的抽采进行预评价处理，并且使得预评价处理能够对后续的瓦斯抽采达标评价进行指导，提高真实性。
[0023]在一种具体的实施方案中，所述区段瓦斯煤炭储量中包括有煤层瓦斯地质信息和实测区段瓦斯煤层信息，即通过测定的煤层和瓦斯的信息，便于在所述瓦斯抽采预评价的时候提供真实性预测处理，并且煤层瓦斯地质信息和实测区段瓦斯煤层信息的测试是通过物探法进行测量计算。
[0024]在上述实现过程中，通过煤层瓦斯地质信息和瓦斯煤层信息有效的实现对抽采的环境进行确定，便于对瓦斯抽采的地质进行有效的探测，便于抽采瓦斯进行预评价提供实际的地质煤层支撑。
[0025]在一种具体的实施方案中，所述瓦斯抽采预评价实现对区段瓦斯抽采时间和区段瓦斯抽采钻孔工程施工量进行预测，便于进行有效的进行抽采过程进行预测处理，便于在后续进行瓦斯抽采达标评价。
[0026]在上述实现过程中，通过预评价可以实现对瓦斯抽采的达标评价进行预测处理，便于有效的进行抽采达标评价处理。
[0027]在一种具体的实施方案中，所述S3的具体测定步骤如下：
[0028]S301、从煤层底板岩巷向煤层打穿层钻孔，钻孔要打穿煤层全厚，并记录钻孔的方位角和仰角以及钻孔在煤层中的长度；
[0029]S302、封孔测定钻孔瓦斯压力；
[0030]S303、采用被动测压法测定煤层瓦斯压力，将稳定后的压力值作为最终瓦斯压力；
[0031]S304、卸下压力表排放瓦斯，测量钻孔瓦斯流量。
[0032]在一种具体的实施方案中，所述瓦斯抽采达标评价方法的计算采用的是径向不稳定流动的计算方法，且计算公式如下：
[0033]Y＝aF
0b
[0034]式中，Y为流量准数，无因次；F0为时间准数，无因次；a，b为无因次系数，其中：
[0035][0036][0037]式中，P0煤层原始绝对瓦斯压力；P1为钻孔的瓦斯压力，通大气时为0.1MPa；λ为煤层透气性系数；r1为钻孔半径；q在排放瓦斯时间为t时的钻孔煤壁单位面积的瓦斯流量，且有
[0038][0039][0040]式中，Q为在时间为t时测出的钻孔流量；L为钻孔见煤长度，一般为煤层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，包括有以下步骤：S1、布置多个瓦斯含量测点：在煤层处进行多个瓦斯含量的测试点，即通过物探法实现对瓦斯进行监测；S2、对各个测点进行钻孔：钻进到预定深度后采集新鲜煤样，通过直接测定方法进行煤层瓦斯含量测定；S3、对煤层透气性系数测定：采用径向不稳定流动理论对煤层透气性系数测定；S4、计算瓦斯抽采规律：通过瓦斯抽采监控数据、瓦斯抽采测定数据和临近区域瓦斯抽采规律进行瓦斯抽采规律的计算；S5、对瓦斯抽采预评价：通过区段瓦斯抽采规律和区段瓦斯煤炭规律对瓦斯抽采预评价进行处理；S6、通过对瓦斯抽采数据进行在线分析和达标评判：通过瓦斯抽采规律和区段瓦斯抽采效果进行计算残存瓦斯含量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率和回风瓦斯浓度实现对区段瓦斯抽采达标评判。2.根据权利要求1所述的一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，所述瓦斯抽采效果中包括有钻孔施工工程量、钻孔施工控制范围、钻孔接入管网时间和瓦斯地质信息，并且搭配所述瓦斯抽采规律有效的实现对瓦斯的抽采效果进行计算处理，提高瓦斯的抽采效果。3.根据权利要求1所述的一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，所述S1中的物探法包括有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探和核发勘探，所述物探法用于实现对煤层的瓦斯位置进行有效的监测处理，进而能够有效的实现对瓦斯进行判定。4.根据权利要求1所述的一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，所述S6中的残存瓦斯含量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率和回风瓦斯浓度在进行监测的时候，将数据信息存储在瓦斯监控数据中，实现对数据进行存储，便于后续进行调取使用，并且便于后续进行查询使用。5.根据权利要求1所述的一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，所述区段瓦斯抽采达标评判的评价指标还包括有残余可解吸瓦斯含量和工作面防突指标，所述残余可解吸瓦斯含量和所述工作面防突指标的评价用于实现对瓦斯抽采的安全性进行评价，进而提高所述区段瓦斯抽采达标评判的安全性的评价内容准确性。6.根据权利要求1所述的一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，所述区段瓦斯抽采规律包括有瓦斯抽采半径及其他抽采规律和瓦斯抽采监控数据拟合抽采规律，通过瓦斯抽采的半径及其抽采规律搭配监控的数据拟合抽采规律能够有效的实现抽采的规律进行模拟，提高瓦斯抽采的实际规律，便于模拟所述瓦斯抽采预评价的真实性。7.根据权利要求1所述的一种基于径向不稳定流动理论的瓦斯抽采达标评价方法，其特征在于，所述区段瓦斯煤炭储量中包括有煤层瓦斯地质信息和实测...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文洋，覃木广，刘韶文，纪文涛，周杨洲，李伟，王敬松，马汝成，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：