[发明专利]煤层气分源识别方法

说明书

本发明提供的煤层气分源识别方法，包括：确定待识别的煤层采空区的混合气体包括的组分气体和该混合气体中至少一个组分气体的同位素值；确定多个煤层的解吸气体的气体组分含量和每个煤层的解吸气体中至少一个组分气体的同位素值；该多个煤层包括：该采空区所在的煤层和邻近煤层；根据该混合气体中至少一个组分气体的同位素值、该多个煤层的解吸气体的气体组分含量和该每个煤层的解吸气体中至少一个组分气体的同位素值，确定该混合气体中来自各煤层的气体占比。本发明提供的煤层气分源识别方法，可准确确定出煤层气的真实来源和占比，避免了煤层开采时存在的安全隐患。

技术领域

本发明属于煤矿勘探开发技术领域，尤其涉及一种煤层气分源识别方法。

背景技术

煤层气又称矿井瓦斯，其主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷、二氧化碳和氮气等气体。地下开采时，矿井瓦斯由煤层或岩层内涌出，污染矿内空气，发生燃烧或爆炸，是矿井灾害之一。因此对于矿井瓦斯涌出量进行预测显得尤为重要。

目前矿井瓦斯涌出量可通过矿山统计法预测，矿山统计法是根据已开采过的矿井、采区或工作面的相对瓦斯涌出量与开采深度的统计规律，对未开采区域的相对瓦斯涌出量进行预测的一种预测方法。也就是说，传统的煤层气预测方法需根据已有开采经验进行煤层气的来预测。

然而，基于上述传统的煤层气预测方法是根据已有开采经验对煤层气进行预测，其预测的准确度较低，无法确定其真实来源及占比，使得开采过程中存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种煤层气分源识别方法，以准确确定煤层气的真实来源和占比，避免了煤层开采时存在的安全隐患。

一种煤层气分源识别方法，包括：

确定待识别的煤层采空区的混合气体包括的组分气体和所述混合气体中至少一个组分气体的同位素值；

确定多个煤层的解吸气体的气体组分含量和每个煤层的解吸气体中至少一个组分气体的同位素值；所述多个煤层包括：所述采空区所在的煤层和邻近煤层；

根据所述混合气体中至少一个组分气体的同位素值、所述多个煤层的解吸气体的气体组分含量和所述每个煤层的解吸气体中至少一个组分气体的同位素值，确定所述混合气体中来自各煤层的气体占比。

进一步的，所述确定待识别的煤层采空区的混合气体包括的组分气体和所述混合气体中至少一个组分气体的同位素值，包括：

通过气相色谱仪对所述混合气体进行检测，确定所述混合气体包括的组分气体；

通过气体同位素质谱仪对所述混合气体进行检测，得到所述混合气体中至少一个组分气体的同位素值。

进一步的，所述确定多个煤层的解吸气体的气体组分含量和每个煤层的解吸气体中至少一个组分气体的同位素值，包括：

通过气相色谱仪对所述多个煤层的解吸气体进行检测，确定所述多个煤层的解吸气体的气体组分含量；

通过气体同位素质谱仪对所述多个煤层的解吸气体进行检测，得到所述每个煤层中至少一个组分气体的同位素值。

进一步的，所述确定多个煤层的解吸气体的气体组分含量和每个煤层的解吸气体中至少一个组分气体的同位素值之前，所述方法还包括：

对所述每个煤层的煤样进行解吸，得到所述每个煤层的解吸气体。

进一步的，所述混合气体的气体组分包括如下至少两种气体：CH₄、C₂H₆、CO₂、N₂；