CN112282733A - 随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯领域,具体涉及一种随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法。
背景技术
在煤矿开采过程中,瓦斯一般会从煤层中涌出,由于瓦斯无色、无味,且具有爆炸性,所以在煤矿开采过程中,瓦斯对煤矿的安全生产危害极大。
为了安全地开采煤矿资源,可在煤层钻孔抽采瓦斯时,对瓦斯是否存在异常进行测定。目前,对煤层瓦斯异常的测定的方式主要是通过布置大量的、各种类型的传感器进行监测分析,但由于传感器在煤矿复杂的环境下会出现异常,进而导致监测数据异常,同时,过多的传感器需要耗费大量的人力去维护管理,成本过大。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是克服现有技术中的缺陷,提供随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,能够准确地对煤层瓦斯异常进行测定,测定过程简单可靠,保证了煤矿的安全生产。
本发明的随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,包括如下步骤:
S1.确定钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量增加幅度Gi;其中,i为钻进深度;
若瓦斯涌出量增加幅度Gi超过瓦斯涌出量增加幅度阈值C1或者瓦斯涌出量均值超过瓦斯涌出量C2,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L3;其中,瓦斯涌出量A2、B2以及C2均为设定的瓦斯涌出量阈值;瓦斯异常严重级别L1、L2以及L3的严重程度依次增大。
进一步,步骤S1中,根据如下公式确定钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量增加幅度Gi:
Gi=(xi-xi-1)/xi;
其中,xi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量;xi-1为钻孔在钻进第i-1米时的瓦斯涌出量。
其中,qi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出的累计量,所述qi=xi·ti,xi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量;ti为钻孔在钻进第i米时的钻进累计时间。
进一步,步骤S3中,若钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出出现喷孔,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L3。
本发明的有益效果是:本发明公开的一种随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,通过在钻孔钻进过程中,对瓦斯涌出量增加幅度的对比分析以及对瓦斯涌出量均值的对比判断,得到煤层瓦斯异常的情况以及严重程度,从而实现对煤层瓦斯异常的准确测定,测定过程简单可靠,保证了煤矿的安全生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明,如图所示:
本发明的随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,如图1所示,包括如下步骤:
S1.确定钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量增加幅度Gi;其中,i为钻进深度,i的取值为正整数,比如1、2、…、N;
若瓦斯涌出量增加幅度Gi超过瓦斯涌出量增加幅度阈值A1或者瓦斯涌出量均值超过瓦斯涌出量A2,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L1;其中,瓦斯涌出量增加幅度阈值A1可根据钻孔施工的实际情况进行设定;当瓦斯异常严重级别为L1时,煤层瓦斯为普通异常,设定瓦斯异常预警级别为一级,并进行一级预警。
若瓦斯涌出量增加幅度Gi超过瓦斯涌出量增加幅度阈值B1或者瓦斯涌出量均值超过瓦斯涌出量B2,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L2;其中,瓦斯涌出量增加幅度阈值B1可根据钻孔施工的实际情况进行设定;当瓦斯异常严重级别为L2时,煤层瓦斯为较大异常,设定瓦斯异常预警级别为二级,并进行二级预警;
若瓦斯涌出量增加幅度Gi超过瓦斯涌出量增加幅度阈值C1或者瓦斯涌出量均值超过瓦斯涌出量C2,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L3;其中,瓦斯涌出量增加幅度阈值C1可根据钻孔施工的实际情况进行设定;当瓦斯异常严重级别为L3时,煤层瓦斯为重大异常,设定瓦斯异常预警级别为三级,并进行三级预警;
其中,瓦斯涌出量A2、B2以及C2均为设定的瓦斯涌出量阈值,所述瓦斯涌出量A2、B2以及C2均可根据钻孔施工的实际情况进行设定;一般地,瓦斯涌出量增加幅度阈值A1<B1<C1,瓦斯涌出量A2<B2<C2;瓦斯异常严重级别L1、L2以及L3的严重程度依次增大,也即是L1<L2<L3。
本实施例中,步骤S1中,根据如下公式确定钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量增加幅度Gi:
Gi=(xi-xi-1)/xi;
其中,xi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量;xi-1为钻孔在钻进第i-1米时的瓦斯涌出量。通过在钻孔孔口安装气渣分离装置,分离出瓦斯气体以及钻屑,并对分离出的瓦斯气体进行测量,从而得到第i米与第i-1米时的瓦斯涌出量xi与xi-1。
其中,qi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出的累计量,所述qi=xi·ti,xi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量;ti为钻孔在钻进第i米时的钻进累计时间,所述钻孔在钻进第i米时的钻进累计时间ti为从本钻孔开始施工的时刻到钻孔钻进到第i米的时刻所累计的时间。
本实施例中,步骤S3中,若钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出出现喷孔,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L3。当瓦斯异常严重级别为L3时,煤层瓦斯为重大异常,设定瓦斯异常预警级别为三级,并进行三级预警。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1.确定钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量增加幅度Gi;其中,i为钻进深度;
2.根据权利要求1所述的随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,其特征在于:步骤S1中,根据如下公式确定钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量增加幅度Gi:
Gi=(xi-xi-1)/xi;
其中,xi为钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出量;xi-1为钻孔在钻进第i-1米时的瓦斯涌出量。
4.根据权利要求1所述的随钻瓦斯涌出量特征测定煤层瓦斯异常的方法,其特征在于:步骤S3中,若钻孔在钻进第i米时的瓦斯涌出出现喷孔,则煤层在钻孔深度第i米处存在瓦斯异常,且瓦斯异常严重级别为L3。
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