CN105134169B - 一种利用瓦斯抽采计量数据测定区域瓦斯抽采半径的方法 - Google Patents
一种利用瓦斯抽采计量数据测定区域瓦斯抽采半径的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出了利用瓦斯抽采计量数据测定区域瓦斯抽采半径的方法，具体包括以下步骤：步骤1)获取钻场瓦斯抽采纯量数据、瓦斯抽采时间；步骤2)获取钻场钻孔长度、钻场区域瓦斯含量、钻场控制区域煤炭储量；步骤3)获取钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值；步骤4)建立单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系；步骤5)确定钻孔极限抽放量与极限抽放时间；步骤6)确定钻孔极限抽采半径；步骤7)分析钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量；步骤8)确定钻孔抽采达标半径与抽采时间之间的关系。本发明可以根据钻场施工位置瓦斯信息、生产实际，自动确定钻场瓦斯抽采半径，指导矿井近似区域瓦斯抽采设计与达标评估。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法。
背景技术
当前煤矿现有瓦斯半径是通过降压法分析临近钻孔瓦斯压力降低情况来完成的。这种方法需要花费大量的时间与费用，并且测定结果过于理想，不考虑钻孔本身的跨孔现象，造成抽采规律考察结果不能指导矿井合理的生存。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种利用瓦斯抽采计量数据测定区域瓦斯抽采半径的方法。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，包括如下步骤：
步骤1)获取钻场瓦斯抽采纯量数据x、瓦斯抽采时间t；
步骤2)获取钻场钻孔长度L、钻场区域瓦斯含量W、钻场控制区域煤炭储量M；
步骤3)获取钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值W0；
步骤4)利用钻场瓦斯抽采纯量数据与抽采时间之间的二次函数关系，并结合钻场钻孔长度L，建立单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系；
步骤5)根据单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系，确定钻孔极限抽放量qmax与极限抽放时间tmax；
步骤6)根据钻孔极限抽放量qmax、钻孔附近区域煤体容重ρ，确定钻孔极限抽采半径Rmax；
步骤7)根据钻场控制区域的瓦斯W、煤炭储量M、钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值W0，分析钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量Q0；
步骤8)根据单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系，确定钻孔抽采达标半径R与抽采时间t之间的关系。
步骤4)中，所备述钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数关系具体为：
Qi＝f1(t)≈a1·t2+b1·t+c1 (1)
Qi——钻场瓦斯抽采纯量累计量，m3；f1(t)——钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的函数关系；a1、b1、c1——函数拟合系数。
步骤4)中，所备述单位钻尺瓦斯抽采量与抽采时间之间的函数关系具体为：
qi＝Qi/L＝f2(t)≈(a1·t2+b1·t+c1)/L (2)
其中qi——单位钻尺瓦斯抽采量，m3；L——钻场钻孔长度，m；f2(t)——单位钻尺瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数关系。
步骤5)中，所备述钻孔极限抽放量qmax与极限抽放时间tmax具体为：
其中q′i为qi的一阶求导，q′i为qi的二阶求导。
步骤6)中，所述钻孔极限抽采半径Rmax，
步骤7)中，所述钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量Q0为：
步骤8)中，钻孔抽采达标半径R与抽采时间t之间的关系为
qi＝π·R2·ρ·(W-W0)＝a1·t2+b1·t+c1 (7)
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
采用本发明可以根据钻场施工位置瓦斯信息、生产实际，自动确定钻场瓦斯抽采半径，指导矿井近似区域瓦斯抽采设计与达标评估。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明所述方法的原理框图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明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发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
一种利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，包括如下步骤：
步骤1)获取钻场瓦斯抽采纯量数据x、瓦斯抽采时间t；
步骤2)获取钻场钻孔长度L、钻场区域瓦斯含量W、钻场控制区域煤炭储量M；
步骤3)获取钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值W0；
步骤4)利用钻场瓦斯抽采纯量数据与抽采时间之间的二次函数关系，所述钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数关系具体为：
Qi＝f1(t)≈a1·t2+b1·t+c1 (1)
Qi——钻场瓦斯抽采纯量累计量，m3；f1(t)——钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的函数关系；a1、b1、c1——函数拟合系数。
根据钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数并结合钻场钻孔长度L，建立单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系；
所述单位钻尺瓦斯抽采量与抽采时间之间的函数关系具体为：
qi＝Qi/L＝f2(t)≈(a1·t2+b1·t+c1)/L (2)
其中qi——单位钻尺瓦斯抽采量，m3；L——钻场钻孔长度，m；f2(t)——单位钻尺瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数关系。
步骤5)根据单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系，确定钻孔极限抽放量qmax与极限抽放时间tmax；
所述钻孔极限抽放量qmax与极限抽放时间tmax具体为：
其中q′i为qi的一阶求导，q′i为qi的二阶求导。
步骤6)根据钻孔极限抽放量qmax、钻孔附近区域煤体容重ρ，确定钻孔极限抽采半径Rmax；所述钻孔极限抽采半径Rmax，
步骤7)根据钻场控制区域的瓦斯W、煤炭储量M、钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值W0，分析钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量Q0；所述钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量Q0为：
步骤8)根据单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系，确定钻孔抽采达标半径R与抽采时间t之间的关系。钻孔抽采达标半径R与抽采时间t之间的关系为
qi＝π·R2·ρ·(W-W0)＝a1·t2+b1·t+c1 (7)
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1)获取钻场瓦斯抽采纯量数据x、瓦斯抽采时间t；
步骤2)获取钻场钻孔长度L、钻场区域瓦斯含量W、钻场控制区域煤炭储量M；
步骤3)获取钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值W0；
步骤4)利用钻场瓦斯抽采纯量数据与抽采时间之间的二次函数关系，并结合钻场钻孔长度L，建立单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系；
步骤5)根据单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系，确定钻孔极限抽放量qmax与极限抽放时间tmax；
步骤6)根据钻孔极限抽放量qmax、钻孔附近区域煤体容重ρ，确定钻孔极限抽采半径Rmax；
步骤7)根据钻场控制区域的瓦斯W、煤炭储量M、钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值W0，分析钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量Q0；
步骤8)根据单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系，确定钻孔抽采达标半径R与抽采时间t之间的关系；
步骤4)中，所备述钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数关系具体为：
Qi＝f1(t)≈a1·t2+b1·t+c1 (1)
Qi——钻场瓦斯抽采纯量累计量，m3；f1(t)——钻场瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的函数关系；a1、b1、c1——函数拟合系数。
2.根据权利要求1所述的利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，其特征在于：步骤4)中，所备述单位钻尺瓦斯抽采量与抽采时间之间的函数关系具体为：
qi＝Qi/L＝f2(t)≈(a1·t2+b1·t+c1)/L (2)
其中qi——单位钻尺瓦斯抽采量，m3；L——钻场钻孔长度，m；f2(t)——单位钻尺瓦斯抽采纯量累计量与抽采时间之间的二次函数关系。
3.根据权利要求2所述的利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，其特征在于：步骤5)中，所备述钻孔极限抽放量qmax与极限抽放时间tmax具体为：
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其中q′i为qi的一阶求导，q″i为qi的二阶求导。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，其特征在于：步骤6)中，所述钻孔极限抽采半径Rmax，
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5.根据权利要求4所述的利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，其特征在于：步骤7)中，所述钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量Q0为：
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6.根据权利要求5所述的利用瓦斯抽采计量数据测定煤层抽采半径的方法，其特征在于：钻孔抽采达标半径R与抽采时间t之间的关系为
qi＝π·R2·ρ·(W-W0)＝a1·t2+b1·t+c1 (7)
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2015
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| CN105134169A (zh) | 2015-12-09 |
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