[發(fā)明專利]一種淺埋煤層工作面采空區(qū)地表漏風(fēng)量的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810129225.5
• 申請(qǐng)日: 2018-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108303158B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦波濤;卓輝;史全林;周群;王卓然;胡海軍;蔣嘉楠;李修磊;王懷增;丁仰衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01F22/02
• 分類號(hào): G01F22/02
• 代理公司: 32205 北京淮海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 周敏<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

1.一種淺埋煤層工作面采空區(qū)地表漏風(fēng)量的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在工作面(2)開(kāi)采之前，采用SF₆示蹤氣體法測(cè)量臨近采空區(qū)漏風(fēng)量，記錄為V；

S2：在工作面(2)開(kāi)采之后，監(jiān)測(cè)井下礦壓，同時(shí)在地表觀測(cè)裂隙發(fā)育，當(dāng)發(fā)生周期來(lái)壓且在地表觀測(cè)到大量裂隙時(shí)，開(kāi)始測(cè)量井下與地表壓強(qiáng)，分別記錄為P₁、P₂；同時(shí)采用SF₆示蹤氣體法測(cè)量P₂和P₁壓差下的采空區(qū)總漏風(fēng)量，記錄為V₁，地表漏風(fēng)量記錄為V₁-V；重復(fù)監(jiān)測(cè)礦壓、觀測(cè)裂隙、測(cè)量相同壓差下的采空區(qū)總漏風(fēng)量的步驟10次以上，并將采空區(qū)總漏風(fēng)量依次記錄為V₂，V₃，……，V_n，地表漏風(fēng)量依次記錄為V₂-V，V₃-V，……，V_n-V；

S3：將每次覆巖周期破斷后相同壓差下的地表漏風(fēng)量采用Origin軟件進(jìn)行周期破斷次數(shù)與地表漏風(fēng)量的函數(shù)擬合，將得到的擬合函數(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證以及校正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺埋煤層工作面采空區(qū)地表漏風(fēng)量的計(jì)算方法，其特征在于，步驟S1和步驟S2中，采用SF₆示蹤氣體法測(cè)量漏風(fēng)量的步驟是：在井下工作面(2)進(jìn)風(fēng)巷(4)釋放點(diǎn)以15L/min～25L/min的流速連續(xù)定量釋放六氟化硫示蹤氣體，氣體釋放3～5min后，在工作面(2)回風(fēng)巷(3)接收點(diǎn)檢測(cè)回風(fēng)巷(3)中穩(wěn)定的六氟化硫氣體濃度，采用漏風(fēng)量計(jì)算公式(1)分別得出步驟S1中的臨近采空區(qū)漏風(fēng)量、步驟S2中的采空區(qū)總漏風(fēng)量；

式中，ν為六氟化硫氣體的釋放流量，L/min；C為回風(fēng)巷(3)接收點(diǎn)的六氟化硫氣體濃度，ppm；V_進(jìn)為釋放氣體時(shí)進(jìn)風(fēng)巷(4)的風(fēng)量，m³/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的淺埋煤層工作面采空區(qū)地表漏風(fēng)量的計(jì)算方法，其特征在于，步驟S2中，監(jiān)測(cè)井下礦壓的步驟是：在上一個(gè)工作面的液壓支架或者工作面頂板上安裝壓力傳感器，壓力傳感器顯示礦壓數(shù)值，根據(jù)上一個(gè)工作面周期來(lái)壓時(shí)的礦壓數(shù)值設(shè)置周期來(lái)壓閾值，若礦壓顯示大于該閾值，則視為發(fā)生了周期來(lái)壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的淺埋煤層工作面采空區(qū)地表漏風(fēng)量的計(jì)算方法，其特征在于，步驟S3中，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證及校正的步驟是：在覆巖的第n+1次周期破斷后，測(cè)量該次周期破斷后的地表漏風(fēng)量，然后與擬合函數(shù)的第n+1次計(jì)算得到的漏風(fēng)量進(jìn)行對(duì)比，若誤差在5％以內(nèi)則認(rèn)為該擬合函數(shù)可以準(zhǔn)確表達(dá)地表漏風(fēng)量隨著周期破斷的變化規(guī)律；若誤差大于5％，則再次測(cè)量n次地表漏風(fēng)量，與之前的n次地表漏風(fēng)量一起重新進(jìn)行函數(shù)擬合，直到得到準(zhǔn)確的擬合函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淺埋煤層工作面采空區(qū)地表漏風(fēng)量的計(jì)算方法，其特征在于，所述六氟化硫氣體濃度檢測(cè)采用便攜式六氟化硫檢測(cè)儀。