[发明专利]一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层瓦斯含量方法

说明书

一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层瓦斯含量方法，涉及煤层瓦斯基础参数测定技术领域，本发明能够准确方便快捷地测定煤层原始瓦斯含量。主要方法包括以下步骤：a、现场取样；b、实验室煤样工业分析；c、实验室煤样瓦斯扩散实验；d、球状煤粒动扩散系数新模型拟合煤样瓦斯扩散率曲线；e、现场解吸测试；f、计算煤样原始瓦斯含量。此方法不同于以往方法，避免了运用解吸模型推算误差导致的瓦斯含量测定误差，且无需进行计算瓦斯残存量，也不需要考虑瓦斯损失量。本发明测定过程简单易行，测定时间短，适用于测定各种复杂地质条件下、各变质程度煤层的原始瓦斯含量。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯灾害治理、煤层瓦斯基础参数测定技术领域，尤其涉及一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层原始瓦斯含量的方法。

背景技术

煤层瓦斯含量作为矿井瓦斯治理和开发利用的基本参数之一，其取值的准确性对于煤层瓦斯储量计算、瓦斯涌出量预测、瓦斯地质评价、煤矿瓦斯综合治理以及综合利用都有重要意义。2009年，煤层瓦斯含量作为区域突出危险性预测及区域防突措施效果检验的主要指标被写进了《防治煤与瓦斯突出规定》，更是突出了煤层瓦斯含量测定在煤矿生产过程中的重要性。因此，煤层瓦斯含量测定结果的可靠性和准确性显得尤为重要。目前我国煤层原始瓦斯含量测定方法主要有直接方法和间接方法。其中，间接方法比较复杂，该法存在煤层原始瓦斯压力测定工艺复杂、测定周期长、成功率低、成本较高等缺点，无法适应我国复杂地质条件下的煤层瓦斯含量测定；直接方法多是利用钻孔取样，将煤层瓦斯含量分为取样过程中瓦斯损失量、现场解吸量和残存量三个部分。该方法受限于瓦斯损失量需要通过井下解吸数据回归获得，且需要有专业设备进行瓦斯残存量测定，而且井下直接测定方法一般需要较长时间方可获得测定结果。总而言之，这两种方法在某种程度上均存在一定的局限性，对各种不同特性煤层适应性较差。本发明为了解决现有技术中的不足之处,提供一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层原始瓦斯含量的方法,该方法能够准确方便快捷的测出煤层原始瓦斯含量。此方法既避免了运用解吸模型推算误差导致的瓦斯含量测定误差，又不需要进行计算瓦斯残存量，也不需要考虑瓦斯损失量，所需设备简单，方法更为方便，适用于测定各种复杂地质条件下、各变质程度煤层的原始瓦斯含量。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处,提供一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层原始瓦斯含量的方法。该方法测定过程简单易行，测定时间短，测定数值快捷准确。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案：基于扩散率曲线差减法快速确定煤层瓦斯含量的方法,包括以下步骤：

a、现场取样；

b、实验室煤样工业分析；

c、实验室煤样瓦斯扩散实验；

d、实验数据拟合煤样瓦斯扩散率曲线；

e、现场解吸测试；

f、计算煤样原始瓦斯含量。

步骤a的具体过程为：在待测定煤层瓦斯含量的地点进行钻孔取样，要求所取煤样无矸石、以块状为主，为了防止煤样的氧化，煤样需用密封袋封装运输送至实验室。

步骤b的具体过程为：严格依照《煤的工业分析方法》GB/T212-2008对煤样进行工业分析，测出煤的四项重要指标值。

步骤c的具体过程为：首先采用铁锤或用颚式破碎机将原煤样破碎；然后将经破碎的小颗粒煤样用标准筛进行筛分；筛分加工成实验所需粒径的煤样；并且为了排除水分的影响，将粉碎后的煤样置于105℃的马弗炉中干燥6h后置入玻璃容器密封以待实验使用。实验系统采用自主研制的煤粒瓦斯扩散实验系统，该系统主要是由真空脱气单元、高压充气单元、吸附平衡单元、温度控制单元和瓦斯扩散测量单元五部分组成。

步骤d的具体过程为：