CN106529743B - 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法 - Google Patents

一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106529743B
CN106529743B CN201611153830.3A CN201611153830A CN106529743B CN 106529743 B CN106529743 B CN 106529743B CN 201611153830 A CN201611153830 A CN 201611153830A CN 106529743 B CN106529743 B CN 106529743B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
gas
gas pressure
coal sample
roadway driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611153830.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106529743A (zh
Inventor
刘香兰
范喜生
张浪
舒龙勇
汪东
程志恒
陈金玉
侯金玲
姜黎明
李阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CCTEG China Coal Research Institute
Original Assignee
CCTEG China Coal Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCTEG China Coal Research Institute filed Critical CCTEG China Coal Research Institute
Priority to CN201611153830.3A priority Critical patent/CN106529743B/zh
Publication of CN106529743A publication Critical patent/CN106529743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106529743B publication Critical patent/CN106529743B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/06—Measuring temperature or pressure
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

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
Figure 156063DEST_PATH_IMAGE001
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=
Figure 886253DEST_PATH_IMAGE002
，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
Figure 806936DEST_PATH_IMAGE003
， 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
Figure 209667DEST_PATH_IMAGE004
Figure 837089DEST_PATH_IMAGE005
，得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3，其中
Figure 610617DEST_PATH_IMAGE005
为所述煤样 罐罐内自由空间体积；
（e）根据质量守恒定律，
Figure 487437DEST_PATH_IMAGE006
，即
Figure 233807DEST_PATH_IMAGE007
，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，
Figure 390769DEST_PATH_IMAGE008
，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
Figure 790657DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 355106DEST_PATH_IMAGE010
，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
Figure 701905DEST_PATH_IMAGE001
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=
Figure 507181DEST_PATH_IMAGE002
，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，
Figure 905669DEST_PATH_IMAGE008
，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
Figure 491502DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 311166DEST_PATH_IMAGE010
，从 而求得pe。
根据公式
Figure 439790DEST_PATH_IMAGE003
，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
Figure 384743DEST_PATH_IMAGE004
Figure 460802DEST_PATH_IMAGE005
，得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3，其中
Figure 821508DEST_PATH_IMAGE005
为所述煤样 罐罐内自由空间体积；
（e）根据质量守恒定律，
Figure 991589DEST_PATH_IMAGE006
，即
Figure 370093DEST_PATH_IMAGE007
，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
Figure FDA0003304885600000011
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，
Figure FDA0003304885600000012
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
Figure FDA0003304885600000013
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Y3＝peν0，得到所述煤样罐内自由态瓦斯量Y3，其中ν0为所述煤样罐罐内自由空间体积；
(e)根据质量守恒定律，Y0＝Y1+Y2+Y3，即
Figure FDA0003304885600000014
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，p＝pe(1-e-gt)，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
Figure FDA0003304885600000015
和
Figure FDA0003304885600000016
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。
CN201611153830.3A 2016-12-14 2016-12-14 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法 Active CN106529743B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611153830.3A CN106529743B (zh) 2016-12-14 2016-12-14 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611153830.3A CN106529743B (zh) 2016-12-14 2016-12-14 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106529743A CN106529743A (zh) 2017-03-22
CN106529743B true CN106529743B (zh) 2022-01-25

Family

ID=58339515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611153830.3A Active CN106529743B (zh) 2016-12-14 2016-12-14 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106529743B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108444856B (zh) * 2018-02-11 2024-02-13 煤炭科学技术研究院有限公司 煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪及测定方法
CN108918339B (zh) * 2018-06-22 2021-02-19 华北科技学院 用于研究工作面前方煤体瓦斯吸附平衡特性的实验装置
CN109002919B (zh) * 2018-07-17 2021-09-17 河南理工大学 一种矿井工作面瓦斯涌出量预测的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128765A (zh) * 2010-12-09 2011-07-20 中国矿业大学 一种煤矿井下直接快速测定煤层瓦斯含量方法
CN104568646A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 河南理工大学 一种煤层瓦斯含量井下快速测定方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128765A (zh) * 2010-12-09 2011-07-20 中国矿业大学 一种煤矿井下直接快速测定煤层瓦斯含量方法
CN104568646A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 河南理工大学 一种煤层瓦斯含量井下快速测定方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《煤层瓦斯含量测定方法对比研究》;张振飞;《安徽理工大学硕士学位论文》;20130630;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106529743A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9417358B2 (en) Multi-information coupling prediction method of coal and gas outburst danger
CN101963056B (zh) 一种利用测井资料预测碳酸盐岩地层孔隙压力的方法
CN106529743B (zh) 一种煤巷掘进工作面瓦斯压力快速测定方法
WO2009134835A3 (en) Method of miscible injection testing of oil wells and system thereof
CN103592687B (zh) 煤岩吸附气含量的定量计算方法
CN105628549B (zh) 一种煤层可解吸瓦斯含量的直接快速全自动测定方法
CN108982817A (zh) 一种基于甲烷碳同位素的页岩含气量评估方法
CN105842416B (zh) 一种基于兰格缪尔模型的页岩吸附气含量动态计算方法
CN103983534B (zh) 一种瓦斯损失量推算方法
CN107387068B (zh) 一种用于确定页岩气储层游离气含量的方法及系统
CN110633451B (zh) 页岩损失气计算方法及系统
CN105930932A (zh) 基于含气指数的页岩气层标准化无阻流量的获取方法
CN104343445A (zh) 识别气层与水层、高气油比储层及含气饱和度的方法
Li et al. Impact of coal ranks on dynamic gas flow: An experimental investigation
CN107725044B (zh) 基于阵列感应、侧向测井的砂岩含气储层产水率预测的方法
CN107605474B (zh) 一种随钻预测气层产量的方法及装置
CN104122182B (zh) 矿井储层有效厚度下限的获取方法
Shu et al. Temperature variations of coal in the heading face measured using a thermo-hydro-mechanical model considering desorptional heat
Diamond et al. The modified direct method: A solution for Obtaining accurate coal desorption Measurements
CN107808055A (zh) 一种基于双重影响的页岩气饱和度测井计算方法
CN110486005B (zh) 一种用于识别页岩气井甜点层的方法
Ripepi Carbon dioxide storage in coal seams with enhanced coalbed methane recovery: geologic evaluation, capacity assessment and field validation of the central appalachian basin
CN110130877A (zh) 一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法
KR102220634B1 (ko) 탄층메탄가스 생산관정 부식성 평가를 위한 탄층메탄가스 저류층 내 가스조성 평가방
US3319713A (en) Method of determining the oil availability contour of an oil field

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant