一種利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定區(qū)域瓦斯抽采半徑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前煤礦現(xiàn)有瓦斯半徑是通過(guò)降壓法分析臨近鉆孔瓦斯壓力降低情況來(lái)完成的。 這種方法需要花費(fèi)大量的時(shí)間與費(fèi)用，并且測(cè)定結(jié)果過(guò)于理想，不考慮鉆孔本身的跨孔現(xiàn) 象，造成抽采規(guī)律考察結(jié)果不能指導(dǎo)礦井合理的生存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于此，本發(fā)明提供一種利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定區(qū)域瓦斯抽采半徑的方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤 層抽采半徑的方法，包括如下步驟：
[0005] 步驟1)獲取鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)X、瓦斯抽采時(shí)間t;
[0006] 步驟2)獲取鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度L、鉆場(chǎng)區(qū)域瓦斯含量W、鉆場(chǎng)控制區(qū)域煤炭?jī)?chǔ)量M;
[0007] 步驟3)獲取鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界值W。；
[0008] 步驟4)利用鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，并結(jié)合鉆 場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度L，建立單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系；
[0009] 步驟5)根據(jù)單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，確定鉆孔極限抽 放量q_與極限抽放時(shí)間t
[0010] 步驟6)根據(jù)鉆孔極限抽放量q_、鉆孔附近區(qū)域煤體容重P，確定鉆孔極限抽采 4^5Rmax;
[0011] 步驟7)根據(jù)鉆場(chǎng)控制區(qū)域的瓦斯W、煤炭?jī)?chǔ)量M、鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界 值W。，分析鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)所需抽采量Q。；
[0012] 步驟8)根據(jù)單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，確定鉆孔抽采達(dá) 標(biāo)半徑R與抽采時(shí)間t之間的關(guān)系。
[0013] 步驟4)中，所備述鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系具 體為：
[0014] Qi=f! (t)~a! ?t2+!^ ?t+h(I)
[0015] Qi--鉆場(chǎng)瓦斯抽米純量累計(jì)量，m3;fi(t)--鉆場(chǎng)瓦斯抽米純量累計(jì)量與抽米 時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系bpC1--函數(shù)擬合系數(shù)。
[0016] 步驟4)中，所備述單位鉆尺瓦斯抽采量與抽采時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系具體為：
[0017] q;=Qi/L=f2(t)~Ca1 ?t2+!^ ?t+c^/L(2)
[0018] 其中q;--單位鉆尺瓦斯抽采量，m3;L--鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度，m;f2 (t)--單位鉆尺 瓦斯抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系。
[0019] 步驟5)中，所備述鉆孔極限抽放量q_與極限抽放時(shí)間t_具體為：
[0030] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 采用本發(fā)明可以根據(jù)鉆場(chǎng)施工位置瓦斯信息、生產(chǎn)實(shí)際，自動(dòng)確定鉆場(chǎng)瓦斯抽采 半徑，指導(dǎo)礦井近似區(qū)域瓦斯抽采設(shè)計(jì)與達(dá)標(biāo)評(píng)估。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步的詳細(xì)描述，其中：
[0033] 圖1為本發(fā)明所述方法的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例 僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0035] -種利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，包括如下步驟：
[0036] 步驟1)獲取鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)X、瓦斯抽采時(shí)間t;
[0037] 步驟2)獲取鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度L、鉆場(chǎng)區(qū)域瓦斯含量W、鉆場(chǎng)控制區(qū)域煤炭?jī)?chǔ)量M;
[0038] 步驟3)獲取鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界值W。；
[0039] 步驟4)利用鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，所述鉆場(chǎng) 瓦斯抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系具體為：
[0040] Qi=f! (t)~a! ?t2+!^ ?t+h(I)
[0041] Qi--鉆場(chǎng)瓦斯抽米純量累計(jì)量，m3;fi(t)--鉆場(chǎng)瓦斯抽米純量累計(jì)量與抽米 時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系bp C1--函數(shù)擬合系數(shù)。
[0042] 根據(jù)鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)并結(jié)合鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度 L，建立單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系；
[0043] 所述單位鉆尺瓦斯抽采量與抽采時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系具體為：
[0044] q;=Qi/L=f2(t)~Ca1 ?t2+!^ ?t+c^/L(2)
[0045] 其中q;--單位鉆尺瓦斯抽采量，m3;L--鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度，m;f2 (t)--單位鉆尺 瓦斯抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系。
[0046] 步驟5)根據(jù)單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，確定鉆孔極限抽 放量q_與極限抽放時(shí)間t
[0047] 所述鉆孔極限抽放量q_與極限抽放時(shí)間t_具體為：
[0049] 其中ViSqi的一階求導(dǎo)，q"iSqi的二階求導(dǎo)。
[0050] 步驟6)根據(jù)鉆孔極限抽放量q_、鉆孔附近區(qū)域煤體容重P，確定鉆孔極限抽采 半徑R_;所述鉆孔極限抽采半徑R_，
[0053] 步驟7)根據(jù)鉆場(chǎng)控制區(qū)域的瓦斯W、煤炭?jī)?chǔ)量M、鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界 值W。，分析鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)所需抽采量Q。;所述鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)所 需抽米量Q。為：
[0055] 步驟8)根據(jù)單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，確定鉆孔抽采達(dá) 標(biāo)半徑R與抽采時(shí)間t之間的關(guān)系。鉆孔抽采達(dá)標(biāo)半徑R與抽采時(shí)間t之間的關(guān)系為
[0058] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的 這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些 改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，其特征在于：包括如下步 驟： 步驟1)獲取鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)X、瓦斯抽采時(shí)間t; 步驟2)獲取鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度L、鉆場(chǎng)區(qū)域瓦斯含量W、鉆場(chǎng)控制區(qū)域煤炭?jī)?chǔ)量M; 步驟3)獲取鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界值W。； 步驟4)利用鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，并結(jié)合鉆場(chǎng)鉆 孔長(zhǎng)度L，建立單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系； 步驟5)根據(jù)單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，確定鉆孔極限抽放量q_與極限抽放時(shí)間t 步驟6)根據(jù)鉆孔極限抽放量(1_、鉆孔附近區(qū)域煤體容重P，確定鉆孔極限抽采半徑 Rmax， 步驟7)根據(jù)鉆場(chǎng)控制區(qū)域的瓦斯W、煤炭?jī)?chǔ)量M、鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界值W。，分析鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)所需抽采量Q。； 步驟8)根據(jù)單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系，確定鉆孔抽采達(dá)標(biāo)半 徑R與抽采時(shí)間t之間的關(guān)系。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，其特征在 于：步驟4)中，所備述鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系具體為： Qi =fi(t) ^aj?t2+bi?t+Cj(I) Qi 鉆場(chǎng)瓦斯抽米純量累計(jì)量，m3;fi(t) 鉆場(chǎng)瓦斯抽米純量累計(jì)量與抽米時(shí)間 之間的函數(shù)關(guān)系叫、bpC1--函數(shù)擬合系數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，其特征在 于：步驟4)中，所備述單位鉆尺瓦斯抽采量與抽采時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系具體為： q；=Qi/L=f2(t) ^Ca1 ? ^b1 ?t+c^/L(2) 其中q;--單位鉆尺瓦斯抽米量，m3;L--鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度，m;f2 (t)--單位鉆尺瓦斯 抽采純量累計(jì)量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，其特征在 于：步驟5)中，所備述鉆孔極限抽放量q_與極限抽放時(shí)間t_具體為：其中q' Q1的一階求導(dǎo)，q" Q1的二階求導(dǎo)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2~4任意一項(xiàng)所述的利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方 法，其特征在于：步驟6)中，所述鉆孔極限抽采半徑R_，6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，其特征在 于：步驟7)中，所述鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)所需抽采量Q。為：7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定煤層抽采半徑的方法，其特征在 于：鉆孔抽采達(dá)標(biāo)半徑R與抽采時(shí)間t之間的關(guān)系為 q;=Ji?R2?p? (W-W0) =a: ?t2+b: ?t+c: (7)
【專利摘要】本發(fā)明提出了利用瓦斯抽采計(jì)量數(shù)據(jù)測(cè)定區(qū)域瓦斯抽采半徑的方法，具體包括以下步驟：步驟1)獲取鉆場(chǎng)瓦斯抽采純量數(shù)據(jù)、瓦斯抽采時(shí)間；步驟2)獲取鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)度、鉆場(chǎng)區(qū)域瓦斯含量、鉆場(chǎng)控制區(qū)域煤炭?jī)?chǔ)量；步驟3)獲取鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)臨界值；步驟4)建立單位鉆尺抽采量與抽采時(shí)間之間的二次函數(shù)關(guān)系；步驟5)確定鉆孔極限抽放量與極限抽放時(shí)間；步驟6)確定鉆孔極限抽采半徑；步驟7)分析鉆場(chǎng)控制區(qū)域瓦斯抽采達(dá)標(biāo)所需抽采量；步驟8)確定鉆孔抽采達(dá)標(biāo)半徑與抽采時(shí)間之間的關(guān)系。本發(fā)明可以根據(jù)鉆場(chǎng)施工位置瓦斯信息、生產(chǎn)實(shí)際，自動(dòng)確定鉆場(chǎng)瓦斯抽采半徑，指導(dǎo)礦井近似區(qū)域瓦斯抽采設(shè)計(jì)與達(dá)標(biāo)評(píng)估。
【IPC分類】E21F7/00, E21B47/00
【公開號(hào)】CN105134169
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510654069
【發(fā)明人】趙旭生, 鄒云龍, 孫東玲, 張慶華, 鄧敢博, 岳俊, 覃木廣, 何亞波, 劉文杰, 徐雪戰(zhàn), 唐韓英
【申請(qǐng)人】中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月10日