[發明專利]一種測定煤層瓦斯壓力的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310263927.X
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103334739A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 程國強;胡千庭;譚云亮;田靜萍;李磊;王毅;孟麗華;于海峰
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測定煤層瓦斯壓力的方法，其特征在于，在鉆孔封孔后初期，鉆孔瓦斯涌出量q隨時間t符合乘冪函數關系，即q＝At^-B，式中鉆孔瓦斯涌出初速度A和衰減系數B為隨煤層瓦斯壓力變化而變化的參數；利用此關系，通過BP神經網絡可對煤層瓦斯壓力進行快速反演。

2.如權利要求1所述的測定煤層瓦斯壓力的方法，其特征在于，該測定煤層瓦斯壓力的方法包括以下步驟：

收集不同地區、不同地質及開采條件的煤層鉆孔瓦斯涌出規律數據，處理得到樣本數據；

根據煤層瓦斯賦存條件、地質環境及抽采工藝等情況從樣本數據中篩選合適的反演煤層瓦斯壓力的樣本，組成樣本庫；

通過訓練及測試得到反演煤層瓦斯壓力的BP神經網絡；

現場打鉆測得煤層瓦斯濃度與總流量，將其相乘得到不同時間的鉆孔瓦斯涌出量，繪出鉆孔瓦斯涌出量隨時間的變化規律曲線；

對曲線進行函數擬合，獲得擬合參數，處理之后得到一個輸入樣本，將其歸一化后輸入到訓練好的反演煤層瓦斯壓力的BP神經網絡中，經過運算得到煤層的瓦斯壓力。

3.如權利要求2所述的測定煤層瓦斯壓力的方法，其特征在于，通過煤礦現場數據采集、文獻資料整理和數值模擬三種途徑收集樣本數據，建立樣本庫。

4.如權利要求2所述的測定煤層瓦斯壓力的原理和方法，其特征在于，對實測的q-t曲線進行乘冪函數擬合，得到擬合參數：鉆孔瓦斯涌出初速度A和衰減系數B，將其與已知的鉆孔半徑R₁及煤層埋深H組成一個樣本數據{R₁，H，A，B}，并進行歸一化處理，得到一個輸入樣本。

5.一種測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于，該測定煤層瓦斯壓力的裝置包括：進氣管、測量室、黃泥封孔口、導氣管、流量傳感器、瓦斯濃度傳感器、傳感器探頭、真空泵、出氣管、信號調理電路、A/D轉換器、PC機；

進氣管、黃泥封孔口、導氣管設置在測量室內，流量傳感器連接導氣管、真空泵和瓦斯濃度傳感器，出氣管安裝在真空泵上，信號調理電路連接流量傳感器和瓦斯濃度傳感器，A/D轉換器連接信號調理電路，PC機連接A/D轉換器。

6.如權利要求5所述的測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于，流量傳感器通過導氣膠皮管連接導氣管。

7.如權利要求5所述的測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于，流量傳感器通過導氣膠皮管連接瓦斯濃度傳感器。

8.如權利要求5所述的測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于，信號調理電路由信號放大電路和濾波電路組成。