CN106529743A - 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法 - Google Patents

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Abstract

一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，步骤包括：获取煤巷掘进工作面内煤样的瓦斯吸附常数a和b、高压瓦斯解吸系数A和B；计算煤粒中的瓦斯在发生常压解吸时，单位质量煤粒解吸量Y1；计算达到平衡时单位质量煤粒的吸附瓦斯量Y2；得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3；最后获得深度为d处的煤层瓦斯压力p0。本发明操作简单，快速准确。

Description

一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法
技术领域
本发明涉及一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法。
背景技术
目前，煤矿企业主要采用钻屑指标法、复合指标法和R值指标法等预测煤巷掘进工作面的突出危险性。但这类方法普遍存在适用性差的问题，这类方法一般都要求在向煤层打钻时存在喷孔、顶钻等瓦斯动力现象，但许多情况下，这些现场并不出现。
综上所述，目前还没有一种具有普遍适用性的简单有效的煤与瓦斯突出监测方法。
发明内容
根据煤与瓦斯突出的最新研究成果，煤与瓦斯突出与煤巷掘进工作面内的瓦斯压力有直接关系。因此，预测煤巷掘进工作面的突出危险性，可以通过测定煤巷掘进面瓦斯压力进行。本发明提出一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，另外，本发明也适用于区域煤层瓦斯压力测定。
本发明采用的技术方案如下：
一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，其步骤包括：
（a）根据已有数据，或实验室试验获取煤巷掘进工作面内煤样的瓦斯吸附常数a和b、高压瓦斯解吸系数A和B；
（b）钻取煤巷掘进工作面内煤样，在钻孔钻至深度为d时开始计时，当钻进至2d时，接煤样，将煤样装入煤样罐，密闭并测量，将测量前的时长记为t0，根据公式，计算煤粒中的瓦斯在发生常压解吸时，单位质量煤粒解吸量Y1，其中，Y0=，p0为深度为d处的煤层瓦斯压力；
（c）当所述煤样罐内瓦斯压力达到平衡时，确定瓦斯压力pe，根据公式，计算达到平衡时单位质量煤粒的吸附瓦斯量Y2；
（d）通过公式 ，得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3，其中为所述煤样罐罐内自由空间体积；
（e）根据质量守恒定律，，即，计算得到p0。
上述步骤中，高压瓦斯解吸系数A可以按瓦斯饱和吸附量给定，B可以按反映吸附速率常数给定。
在上述煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法的步骤（c）中，获得pe的方法为：确定测量开始时间t与所述煤样罐内瓦斯压力p之间的函数关系，，分别取t1和t2两个时间，并测定t1和t2时刻的瓦斯压力值p1和p2，得到和，从而求得pe。。
在上述煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法的步骤（b）中，d值取为2m、4m、6m或8m。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法由于是通过数学物理原理计算确定煤巷掘进工作面瓦斯压力，因此，本发明操作简单，快速准确。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
所述煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，包括如下步骤：
（a）根据已有数据，或实验室试验获取煤巷掘进工作面内煤样的瓦斯吸附常数a和b、高压瓦斯解吸系数A和B；
（b）钻取煤巷掘进工作面内煤样，在钻孔钻至深度为d时开始计时，d取为2m、4m、6m或8m，当钻进至2d时，接煤样，将煤样装入煤样罐，密闭并测量，将测量前的时长记为t0，根据公式，计算煤粒中的瓦斯在发生常压解吸时，单位质量煤粒解吸量Y1，其中，Y0=，p0为深度为d处的煤层瓦斯压力；
（c）当所述煤样罐内瓦斯压力达到平衡时，确定瓦斯压力pe，具体方法为：确定测量开始时间t与所述煤样罐内瓦斯压力p之间的函数关系，，分别取t1和t2两个时间，并测定t1和t2时刻的瓦斯压力值p1和p2，得到和，从而求得pe。
根据公式，计算达到平衡时单位质量煤粒的吸附瓦斯量Y2；
（d）通过公式 ，得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3，其中为所述煤样罐罐内自由空间体积；
（e）根据质量守恒定律，，即，计算得到p0。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，其特征在于：其步骤包括：
（a）根据已有数据，或实验室试验获取煤巷掘进工作面内煤样的瓦斯吸附常数a和b、高压瓦斯解吸系数A和B；
（b）钻取煤巷掘进工作面内煤样，在钻孔钻至深度为d时开始计时，当钻进至2d时，接煤样，将煤样装入煤样罐，密闭并测量，将测量前的时长记为t0，根据公式，计算煤粒中的瓦斯在发生常压解吸时，单位质量煤粒解吸量Y1，其中，Y0=，p0为深度为d处的煤层瓦斯压力；
（c）当所述煤样罐内瓦斯压力达到平衡时，确定瓦斯压力pe，根据公式，计算达到平衡时单位质量煤粒的吸附瓦斯量Y2；
（d）通过公式 ，得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3，其中为所述煤样罐罐内自由空间体积；
（e）根据质量守恒定律，，即，计算得到p0。
2.根据权利要求1所述的煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，其特征在于：步骤（c）中，获得pe的方法为：确定测量开始时间t与所述煤样罐内瓦斯压力p之间的函数关系，，分别取t1和t2两个时间，并测定t1和t2时刻的瓦斯压力值p1和p2，得到和，从而求得pe。
3.根据权利要求2所述的煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法，其特征在于：步骤（b）中的d值取为2m、4m、6m或8m。
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