【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤层瓦斯治理，涉及一种煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法。
技术介绍
1、煤炭是我国最重要的能源矿产之一。近年来，煤炭消费占一次能源消费总量的比重逐年下降，但仍在55.0％以上。煤层瓦斯作为成煤过程中的一种伴生产物，瓦斯灾害的频发严重危害着矿井安全高效生产，也严重威胁着煤矿一线工人的生命安全。为此《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》等一系列行业、标准、规范无不要求煤矿企业必须努力实现煤层瓦斯超前治理，确保矿井安全高效生产。
2、根据现场生产经验，往往一个矿区内不同矿井之间或地质单元之间、一个矿井内不同地质单元或不同区域之间煤层瓦斯赋存存在明显的差异性，但目前矿井针对煤层瓦斯治理普遍采取钻孔超前抽采，同时辅以水力压裂、水力割缝、水力冲孔等水力化增透措施，很少有针对一个矿区内不同矿井或地质单元、一个矿井不同地质单元或区域基于煤层瓦斯差异性赋存的特征而采取有针对性的瓦斯治理措施，造成目前煤层瓦斯治理存在一定的盲目性。因为，一个矿区内不同矿井或地质单元之间、一个矿井内不同地质单元或区域之间煤层瓦斯差异性赋存无外乎受控于其差异性生成能力、储存能力、封存能力中的一种能力或多种能力。其中生成能力越强、储存能力越强、封存能力越强，煤层瓦斯含量及瓦斯压力越高。
3、煤层瓦斯形成于煤层地质热演化，并以吸附和游离态存储于煤层孔裂隙中，其生成、储存、逸散、封存无不受控于地质构造及演化过程，且主要体现在煤化阶段、埋藏深度、煤层厚度、围岩岩性及厚度、煤岩组分、岩浆侵入、煤体结构、构造应力(地应力)、煤层产状、构造、孔隙结构等
4、综上所述，要想实现矿井煤层瓦斯的精准高效治理，就有必要准确掌握煤层瓦斯差异性赋存规律及其主控能力，进而明确决定其差异性赋存主控能力的主控地质因素，进而针对不同的瓦斯赋存单元采取科学的、有针对性的瓦斯治理措施。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出一种煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，明确掌握煤层瓦斯差异性赋存规律及其主控能力，进而明确掌握决定其差异性赋存主控能力的主控地质因素，进而针对不同的瓦斯赋存单元采取科学的、有针对性的瓦斯治理措施，避免煤层瓦斯治理措施选择的盲目性，通过“对症下药”的方式实现煤层瓦斯的精准高效治理。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，包括以下步骤：
4、s1、选取煤矿区或矿井全区赋存主要可采煤层作为分析对比目标煤层，将矿区内煤层瓦斯赋存情况及赋存规律一致或相近的矿井或地质单元划分为一个瓦斯赋存单元；
5、s2、根据测定与计算得到的各煤层瓦斯赋存能力类型所对应的关键表征参数以及关键表征参数与煤层瓦斯赋存能力类型对应的表征原则，对比各瓦斯赋存单元中同一煤层瓦斯赋存能力类型，得到各瓦斯赋存单元间同一煤层瓦斯赋存能力类型的相对强弱关系，并根据强弱水平进行由强到弱的定性划分；
6、煤层瓦斯赋存能力类型包括生成能力sa、储存能力ca、封存能力fa，其中，封存能力fa包括煤层自身封存能力fam、顶板封存能力fat、底板封存能力fab、断裂封存能力faf、路径封存能力fam；
7、s3、依据生成能力越强、储存能力越强、封存能力越强，煤层瓦斯含量或煤层瓦斯压力越高的原则，基于各单元煤层瓦斯含量或煤层瓦斯压力水平，综合分析判断各单元煤层瓦斯差异性赋存现状的主控能力类型，其中定性划分为强度最大的煤层瓦斯赋存能力类型为主控能力，从而得到各瓦斯赋存单元瓦斯赋存现状的主控能力类型；
8、s4、根据测定、计算、统计、分析得到的各瓦斯赋存单元的主控能力类型所对应的影响地质因素以及影响地质因素与瓦斯赋存单元的主控能力类型的对应影响原则，进行数字化图表分析，各瓦斯赋存单元中各地质因素曲线中分布特征与对应主控能力类型曲线分布特征一致的地质因素，为该瓦斯赋存单元的主控能力类型的主控地质因素。
9、进一步，步骤s2中，
10、生成能力sa的关键表征参数包括最大镜质体反射率ro(max)、挥发分含量vdaf、煤化阶段，表征原则为ro(max)越大、vdaf越小、煤化阶段越高，生成能力sa越强；
11、储存能力ca的关键表征参数包括吸附常数a、b，表征原则为吸附常数a越大、吸附常数b越小，储存能力ca越强；
12、煤层自身封存能力fam的关键表征参数包括煤层透气性系数λ、煤层法向厚度mm，表征原则为λ越小、mm越大，煤层自身封存能力fam越强，以λ为第一表征参数；
13、顶板封存能力fat的关键表征参数为直接顶板岩层法向渗透率φt，表征原则为φt越小，顶板封存能力fat越强；
14、底板封存能力fab的关键表征参数为直接底板岩层法向渗透率φb，表征原则为φb越小，底板封存能力fab越强；
15、断裂封存能力faf的关键表征参数为开放性导通地面断裂密度ρ，表征原则为ρ越小，断裂封存能力faf越强；
16、路径封存能力fam的关键表征参数为最大瓦斯垂向逸散路径长度lv，表征原则为最大瓦斯垂向逸散路径长度lv越大，路径封存能力fam越强。
17、进一步，定性划分原则为：
18、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为一致或近似时，划分为“相当”；
19、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为两个水平时，划分为“较强”、“较弱”；
20、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为三个水平时，划分为“较强”、“中等”、“较弱”；
21、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为四个水平时，划分为“强”、“较强”、“较弱”、“弱”；
22、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为五个水平时，划分为“强”、“较强”、“中等”、“较弱”、“弱”；
23、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为六个水平时，划分为“最强”、“强”、“较强”、“较弱”、“弱”、“最弱”；
24、当各瓦斯赋存单元间的对应煤层瓦斯赋存能力类型分布表现为七个水平时，划分为“最强”、“强”、“较强”、“中等”、“较弱”、“弱”、“最弱”；
25、其中，水平划分数量小于等于瓦斯赋存单元数量。
26、进一步，步骤s4中，生成能力sa的影响地质因素包括构造挤压应力、岩浆侵入、煤层历史最大埋深，影响原则为构造挤压应力越大、岩浆侵入越大、煤层历史最大埋深越大，生成能力越强；
27、储存能力ca的影响地质因素包括有机质含量、显微煤岩组分含量中的惰质组含量、煤化阶段、孔隙结构、煤体结构类型，其中，孔隙结构包括小孔+微孔孔容和比表面积，影响原则为有机质含量越大、惰质组含量越大、煤化阶段越大、小孔+微孔孔容越大、小孔+微孔比表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：步骤S2中，
3.根据权利要求2所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：定性划分原则为：
4.根据权利要求1所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：步骤S4中，生成能力Sa的影响地质因素包括构造挤压应力、岩浆侵入、煤层历史最大埋深，影响原则为构造挤压应力越大、岩浆侵入越大、煤层历史最大埋深越大，生成能力越强；
5.根据权利要求4所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：将顶底板岩性、煤体结构类型、岩浆侵入的文字化数值转化为数字化数值，其中顶底板岩性数值对应关系见表1，煤体结构类型数值对应关系见表2，岩浆侵入数值对应关系见表3；
【技术特征摘要】
1.一种煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：步骤s2中，
3.根据权利要求2所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：定性划分原则为：
4.根据权利要求1所述的煤层瓦斯差异赋存主控地质因素分析方法，其特征在于：步骤s4中，生成能力sa...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文，赵坤，刘建华，王正帅，李向往，赵旭生，欧聪，程传建，张冲，马国龙，马代辉，李冬冬，张康，罗靖，徐磊，龙泳翰，
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：
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