瓦斯涌出量的预测方法及预测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预测方法，包括如下步骤：S001：考察计算工作面瓦斯预测基本数据；S002：计算出所述开采分层的瓦斯涌出量q1；S003：计算出回采工作面中与所述开采煤层相邻的邻近煤层的瓦斯涌出量q2；S004：计算出所述回采工作面的下部卸压瓦斯涌出量q3；S005：计算出开采工作面的瓦斯涌出量q采，其中，q采＝q1+q2+q3。本发明专利技术还公开了一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预测系统。本发明专利技术提供的瓦斯涌出量的预测方法及预测系统，其建立了适合急倾斜特厚煤层水平分层开采工作面瓦斯涌出量预测模型性，弥补了现有技术的不足。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤炭开采中瓦斯预测
，尤其涉及一种瓦斯涌出量的预测方法及预测系统。
技术介绍
瓦斯涌出量预测是实行矿井、采区、水平通风设计、瓦斯管理和瓦斯抽采设计的关键因素。瓦斯涌出量预测作为一种重要的技术手段，其预测是否准确及其准确程度都严重影响着矿井的安全生产和经济效益，因而瓦斯涌出量预测对于矿井安全生产具有不可忽视的意义。目前工作面瓦斯涌出量预测方法很多，根据预测模型及目标预测方法主要有如下三种：第一种是主要适用于预测地质条件简单、以数理统计为基础的矿山统计法；第二种是以煤层瓦斯含量为基本预测参数的瓦斯含量法；第三种是广泛用于新建矿井的分源预测法。其中，矿山统计法需要足够大的样本空间，即本矿井或邻近矿井积累的丰富的实测瓦斯资料，且最重要的是生产区和预测区的相似程度，其准确性和应用范围是有限的。采用瓦斯含量计算法预测瓦斯涌出量时，能够阐明瓦斯的不同来源，但是要想使煤层瓦斯含量测定值、含量点的分布和密度达到一定的准确性有一定的困难。在现场实施中，应用比较困难，误差大，难保证其预测精度。分源预测法根据矿井生产过程中不同的瓦斯来源、各个涌出源瓦斯涌出量的大小及各个瓦斯源的涌出规律，对矿井各工作面瓦斯涌出量进行预测。针对急倾斜特厚煤层水平分层开采工作面，目前行业仍缺少该条件下的瓦斯涌出量预测方法的标准，若利用现有标准进行预测存在一定缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预测方法及预测系统。本专利技术技术方案提供一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预测方法，包括如下步骤：S001：考察计算工作面瓦斯预测基本数据，包括：围岩瓦斯涌出系数K1、工作面丢煤瓦斯涌出系数K2、原始煤层瓦斯含量X0、残存煤层瓦斯含量Xc、开采煤层的厚度m、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的厚度mi、所述开采煤层的开采厚度m0、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的瓦斯含量Xi、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的残存瓦斯含量Xic、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层受采动影响的瓦斯排放率ζi、开采分层的高度M、所述开采煤层倾斜角度α、开采分层下部煤体采动影响深度h、开采煤层瓦斯含量梯度Xt、开采煤层瓦斯排放率梯度λt、开采分层下部煤体最大瓦斯排放率λmax；S002：计算出所述开采分层的瓦斯涌出量q1；S003：计算出回采工作面中与所述开采煤层相邻的邻近煤层的瓦斯涌出量q2；S004：计算出所述回采工作面的下部卸压瓦斯涌出量q3；S005：计算出开采工作面的瓦斯涌出量q采，其中，q采＝q1+q2+q3。进一步地，所述开采分层的瓦斯涌出量q1通过如下公式计算得出： q 1 = K 1 × K 2 × m m 0 × ( X 0 - X C ) . ]]>进一步地，所述邻近煤层的瓦斯涌出量q2通过如下公式计算得出： q 2 = Σ i = 1 n m i m 0 × ζ i ( X i - X i c ) . ]]>进一步地，下部卸压瓦斯涌出量q3通过如下公式计算得出： q 3 = 1 M cos - 1 α [ ( X 0 - X c ) λ m a x h + X t λ m a x + λ t ( X 0 - X C ) 2 h 2 + X t λ t 3 h 3 ] . ]]>本专利技术技术方案还提供一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预测系统，包括：数据收集计算模块，用于收集并计算工作面瓦斯预测基本数据，所述数据包括：围岩瓦斯涌出系数K1、工作面丢煤瓦斯涌出系数K2、原始煤层瓦斯含量X0、残存煤层瓦斯含量Xc、开采煤层的厚度m、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的厚度mi、所述开采煤层的开采厚度m0、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的瓦斯含量Xi、与所述开采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S001：考察计算工作面瓦斯预测基本数据，包括：围岩瓦斯涌出系数K1、工作面丢煤瓦斯涌出系数K2、原始煤层瓦斯含量X0、残存煤层瓦斯含量Xc、开采煤层的厚度m、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的厚度mi、所述开采煤层的开采厚度m0、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的瓦斯含量Xi、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层的残存瓦斯含量Xic、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层受采动影响的瓦斯排放率ζi、开采分层的高度M、所述开采煤层倾斜角度α、开采分层下部煤体采动影响深度h、开采煤层瓦斯含量梯度Xt、开采煤层瓦斯排放率梯度λt、开采分层下部煤体最大瓦斯排放率λmax；S002：计算出所述开采分层的瓦斯涌出量q1；S003：计算出回采工作面中与所述开采煤层相邻的邻近煤层的瓦斯涌出量q2；S004：计算出所述回采工作面的下部卸压瓦斯涌出量q3；S005：计算出开采工作面的瓦斯涌出量q采，其中，q采＝q1+q2+q3。

【技术特征摘要】
1.一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预
测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S001：考察计算工作面瓦斯预测基本数据，包括：
围岩瓦斯涌出系数K1、工作面丢煤瓦斯涌出系数K2、原始煤层瓦斯
含量X0、残存煤层瓦斯含量Xc、开采煤层的厚度m、与所述开采煤层相
邻的第i个邻近煤层的厚度mi、所述开采煤层的开采厚度m0、与所述开
采煤层相邻的第i个邻近煤层的瓦斯含量Xi、与所述开采煤层相邻的第i
个邻近煤层的残存瓦斯含量Xic、与所述开采煤层相邻的第i个邻近煤层
受采动影响的瓦斯排放率ζi、开采分层的高度M、所述开采煤层倾斜角
度α、开采分层下部煤体采动影响深度h、开采煤层瓦斯含量梯度Xt、开
采煤层瓦斯排放率梯度λt、开采分层下部煤体最大瓦斯排放率λmax；
S002：计算出所述开采分层的瓦斯涌出量q1；
S003：计算出回采工作面中与所述开采煤层相邻的邻近煤层的瓦斯
涌出量q2；
S004：计算出所述回采工作面的下部卸压瓦斯涌出量q3；
S005：计算出开采工作面的瓦斯涌出量q采，其中，q采＝q1+q2+q3。
2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述开采分层的
瓦斯涌出量q1通过如下公式计算得出：
q 1 = K 1 × K 2 × m m 0 × ( X 0 - X C ) . ]]>3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述邻近煤层的
瓦斯涌出量q2通过如下公式计算得出：
q 2 = Σ i = 1 n m i m 0 × ζ i ( X i - X i c ) . ]]>4.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，下部卸压瓦斯涌
出量q3通过如下公式计算得出：
q 3 = 1 M cos - 1 α [ ( X 0 - X c ) λ m a x h + X t λ m a x + λ t ( X 0 - X C ) 2 h 2 + X t λ t 3 h 3 ] . ]]>5.一种针对倾斜煤层水平分层开采工作面进行瓦斯涌出量预测的预
测系统，其特征在于，包括：
数据收集计算模块，用于收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建强，漆涛，常博，孙秉成，张国辉，黄旭超，刘程，张戈，郑三龙，刘军，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华新疆能源有限责任公司，中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11