煤矿瓦斯地质四维分析方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿瓦斯地质四维分析方法，首先获取沉积环境数据、地质构造数据和生烃史数据，确定研究区域瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度；然后进行瓦斯地质单元划分和测试点布置；最后建立瓦斯赋存数学模型并形成瓦斯地质图。本发明专利技术从空间（区域、层域）、时间四维角度建立了煤矿瓦斯地质四维分析方法，实现了煤矿瓦斯地质分析方法的突破。解决了传统瓦斯地质理论无法解释层域上同一地质构造条件下，不同煤层瓦斯赋存或煤与瓦斯突出灾害差异问题，实现了煤矿瓦斯地质区域、层域分析，解决了瓦斯地质单元划分难以操作问题，解决了同一数据不同人不同结果问题，减少了瓦斯地质分析工作量，实现了真正指导安全生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿瓦斯防治领域，特别涉及一种。
技术介绍
通过国内外研究现状及分析可知，传统瓦斯地质分析方法与开采工作不相适应有关，传统瓦斯地质分析主要从平面区域角度分析地质构造对瓦斯赋存或煤与瓦斯突出灾害的影响，无法解释垂向上同一地质构造条件下，不同煤层瓦斯赋存或煤与瓦斯突出灾害差异；传统瓦斯地质分析方法没有完善、明确的瓦斯地质单元划分技术，传统瓦斯地质分析方法无明确的瓦斯参数测点布置技术，传统瓦斯地质分析方法中瓦斯参数获取技术具有手段单一、测取数据比较慢、数据准确性差及不易测取问题，传统瓦斯地质成果体现具有人工、不实时等特点，这些问题造成瓦斯赋存预测或煤与瓦斯突出预测与开采工作不相对应。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种。在传统瓦斯地质分析方法的基础上，利用地质学理论、瓦斯参数获取手段、信息化技术等，从空间(区域、层域)、时间四维角度建立，实现煤矿瓦斯地质分析方法的突破，为煤矿瓦斯赋存研究提供完善理论依据，为保护层选择提供地质理论依据。本专利技术的目的是这样实现的 本专利技术提供的，包括以下步骤 S1:获取沉积环境数据、地质构造数据和生烃史数据，从区域上分析瓦斯分布情况，从垂向层域上分析瓦斯分布情况，进而确定研究区域瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度； 52:依据瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度进行瓦斯地质单元划分； 53:依据瓦斯地质单元划分确定各瓦斯地质单元测试点并获取测试数据； 54:依据瓦斯赋存主控因素建立瓦斯赋存数学模型； S5:根据瓦斯赋存数学模型，采用瓦斯地质智能动态分析系统自动形成包含瓦斯压力等值线、瓦斯含量等值线、瓦斯涌出量等值线、煤层厚度等值线、煤与瓦斯突出危险性划分的瓦斯地质 S6 :随着采掘进度的推进，重复步骤S1-S5，对采煤工作面的瓦斯地质图进行更新，从时间上实现瓦斯地质规律的动态智能分析。进一步，所述步骤S2中的瓦斯地质单元划分，按以下方式进行 当矿井有大型背斜、向斜时，则以背、向斜轴部为界划分为不同瓦斯地质单元； 当矿井为大型断层，则以断层走向为界划分为不同瓦斯地质单元； 当研究区域内无大型背斜、向斜及断层，则以地勘钻孔岩性、岩层厚度、煤层厚度、煤层倾角、煤层地勘瓦斯含量划分为不同瓦斯地质单元；当研究区域煤质差异较大，则以煤质进行瓦斯地质单元划分。进一步，所述步骤S3中的测试点布置，按以下方式进行 沿煤层走向布置的测试点的个数为2-6个，沿倾向走向布置的测试点的个数为3-6个，所述测试点位于埋深最大的开拓工程部位。进一步，所述步骤S4中的瓦斯赋存数学模型，按以下方式进行 y=a0+a1x1+a2x2+---+anxn ； 式中，因变量y为瓦斯压力或瓦斯含量，自变量X表示为煤层底板标高、煤层埋深、煤层厚度、煤层顶底板泥岩厚度等，a0、al、…、an分别表示多元线性回归拟合系数。进一步，所述步骤S5中的瓦斯地质图为研究区域内的煤层瓦斯压力、钻孔瓦斯流量、煤层透气性和煤层相对变形参数形成的图表。 本专利技术的优点在于在传统瓦斯地质分析方法的基础上，利用新的地质学理论、瓦斯参数获取手段、信息化技术等，从空间(区域、层域)、时间四维角度建立了，实现了煤矿瓦斯地质分析方法的突破。解决了传统瓦斯地质理论无法解释层域(垂向)上同一地质构造条件下，不同煤层瓦斯赋存或煤与瓦斯突出灾害差异问题，实现了煤矿瓦斯地质区域、层域分析，解决了瓦斯地质单元划分难以操作问题。通过瓦斯含量直接快速测定新技术、掘进面瓦斯涌出量智能反算瓦斯含量等瓦斯参数多手段获取技术，解决了瓦斯参数测点布置不合理、数据量少、准确性差、速度慢及不易测取问题。从时间维上解决了动态更新问题，智能上解决了同一数据不同人不同结果问题，减少了瓦斯地质分析工作量，智能快速，实现了真正指导安全生产。本专利技术的应用，可形成煤矿瓦斯赋存规律研究、保护层选择规范性技术，可形成煤矿瓦斯地质日常工作智能化、动态化及精细化管理体系，完善技术、管理过程环节对瓦斯灾害的影响。对国内外瓦斯灾害矿井的瓦斯防治技术提高到新的水平具有重要意义。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中 图1为本专利技术提供的流程 图2为煤层开采后11#煤层变形及瓦斯动力参数变化曲线。具体实施例方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。实施例1 图1为本专利技术提供的流程图，如图所示本专利技术提供的，包括以下步骤 S1:获取沉积环境数据、地质构造数据和生烃史数据，确定研究区域瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度； S2 :依据瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度进行瓦斯地质单元划分；所述步骤S2中的瓦斯地质单元划分，按以下方式进行 当矿井有大型背斜、向斜时，则以背、向斜轴部为界划分为不同瓦斯地质单元； 当矿井为大型断层，则以断层走向为界划分为不同瓦斯地质单元； 当研究区域内无大型背斜、向斜及断层，则以地勘钻孔岩性、岩层厚度、煤层厚度、煤层倾角、煤层地勘瓦斯含量划分为不同瓦斯地质单元； 当研究区域煤质差异较大，则以煤质进行瓦斯地质单元划分。S3 :依据瓦斯地质单元划分确定各瓦斯地质单元测试点 并获取测试数据；所述步骤S3中的测试点布置，按以下方式进行 沿煤层走向布置的测试点的个数为2-6个，沿倾向走向布置的测试点的个数为3-6个，所述测试点位于埋深最大的开拓工程部位。S4 :依据瓦斯赋存主控因素建立瓦斯赋存数学模型；所述步骤S4中的瓦斯赋存数学模型，按以下方式进行 y=a0+a1x1+a2x2+---+anxn ； 式中，因变量y为瓦斯压力或瓦斯含量，自变量X表示为煤层底板标高、煤层埋深、煤层厚度、煤层顶底板泥岩厚度等，a0、al、…、an分别表示多元线性回归拟合系数。S5 :根据瓦斯赋存数学模型形成瓦斯地质图，所述步骤S5中的瓦斯地质图为研究区域内的煤层瓦斯压力、钻孔瓦斯流量、煤层透气性和煤层相对变形参数形成的图表。S6 :随着采掘进度的推进，重复步骤S1-S5，对采煤工作面的瓦斯地质图进行更新。实施例2 本实施例2详细说明应用的具体实施过程 本专利技术提供的，包括理论数据分析、瓦斯地质单元划分、瓦斯参数测点布置及获取、瓦斯赋存数学模型建立；包括以下步骤 S1:获取沉积环境、地质构造及生烃史等资料，通过分析确定研究区域瓦斯富集保存情况、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度； 煤矿煤层瓦斯赋存、煤与瓦斯突出灾害等主要由沉积环境、地质构造、热演化史及生烃史等影响，为此需要对各个因素进行单独分析，综合得出控制瓦斯赋存、煤与瓦斯突出灾害的主控因素及相关模型。沉积环境、层序地层位置决定着煤层厚度、顶底板岩性等，是影响煤与瓦斯突出灾害因素之一。煤系地层层序地层演化控制着煤层厚度及其变化、顶底岩层岩性、煤层间距等，控制着垂向上煤层煤与瓦斯突出灾害的差异。同一地质构造条件下，越靠近海侵体系域最大海(湖)泛面位置煤层瓦斯赋存量越大(顶底板石灰岩煤层除外)、煤层煤与瓦斯突出倾向性越大。根据国内外突出事件的统计分析表明本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤矿瓦斯地质四维分析方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获取沉积环境数据、地质构造数据和生烃史数据，从区域上分析瓦斯分布情况，从垂向层域上分析瓦斯分布情况，进而确定研究区域瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度；S2：依据瓦斯富集保存状态、瓦斯赋存主控因素及煤与瓦斯突出危险性程度进行瓦斯地质单元划分；S3：依据瓦斯地质单元划分确定各瓦斯地质单元测试点并获取测试数据；S4：依据瓦斯赋存主控因素建立瓦斯赋存数学模型；S5：根据瓦斯赋存数学模型，采用瓦斯地质智能动态分析系统自动形成包含瓦斯压力等值线、瓦斯含量等值线、瓦斯涌出量等值线、煤层厚度等值线、煤与瓦斯突出危险性划分的瓦斯地质图；S6：随着采掘进度的推进，重复步骤S1?S5，对采煤工作面的瓦斯地质图进行更新，从时间上实现瓦斯地质规律的动态智能分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡千庭，文光才，董国伟，赵旭生，张庆华，邹银辉，崔俊飞，覃木广，林辉钦，王麒翔，唐韩英，韩文骥，邓敢愽，张轶，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院，
类型：发明
国别省市：