[發明專利]傾斜厚煤層綜放工作面瓦斯涌出量預測方法及系統

有效

• 申請號: 201811041162.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN108960540B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 李樹剛;林海飛;趙鵬翔;徐培耘;雙海清;肖鵬;丁洋;嚴敏
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

1.一種傾斜厚煤層綜放工作面瓦斯涌出量預測方法，其特征在于，所述方法包括：

根據傾斜厚煤層綜放開采施工情況確定瓦斯涌出來源類別；所述瓦斯涌出來源類別包括機采煤體瓦斯涌出量、放頂煤體瓦斯涌出量、工作面煤壁瓦斯涌出量、采空區瓦斯涌出量和鄰近層瓦斯涌出量；

獲取傾斜厚煤層綜放開采施工過程中的瓦斯涌出預測依據數據；所述瓦斯涌出預測依據數據包括機采煤體丟煤瓦斯涌出系數、機采部分占煤層厚度的比值、機采煤體碎脹系數、煤層原始瓦斯含量、殘存瓦斯含量、放頂煤體丟煤瓦斯涌出系數、放頂部分占煤層厚度的比值、放頂煤體碎脹系數、頂煤垮落角、工作面斷面周長、工作面平均推進速度、煤壁瓦斯涌出強度、工作面傾向長度、工作面在該推進速度下的日產量、煤體揮發分含量、采空區瓦斯涌出系數、綜放工作面總體回采率、鄰近層瓦斯排放率、鄰近層厚度、鄰近層煤體密度、鄰近層煤層原始瓦斯含量和鄰近層殘存瓦斯含量；

根據所述機采煤體丟煤瓦斯涌出系數、機采部分占煤層厚度的比值、機采煤體碎脹系數、煤層原始瓦斯含量和殘存瓦斯含量，計算所述機采煤體瓦斯涌出量；

根據所述放頂煤體丟煤瓦斯涌出系數、放頂部分占煤層厚度的比值、放頂煤體碎脹系數、煤層原始瓦斯含量、殘存瓦斯含量和頂煤垮落角，計算所述放頂煤體瓦斯涌出量；

根據所述煤層原始瓦斯含量、工作面斷面周長、工作面平均推進速度、煤壁瓦斯涌出強度、工作面傾向長度、工作面在該推進速度下的日產量和煤體揮發分含量，計算所述工作面煤壁瓦斯涌出量；

根據煤層原始瓦斯含量、殘存瓦斯含量、采空區瓦斯涌出系數和綜放工作面總體回采率，計算所述采空區瓦斯涌出量；

根據所述工作面在該推進速度下的日產量、鄰近層瓦斯排放率、鄰近層厚度、鄰近層煤體密度、鄰近層煤層原始瓦斯含量和鄰近層殘存瓦斯含量，計算所述鄰近層瓦斯涌出量；

根據所述機采煤體瓦斯涌出量、所述放頂煤體瓦斯涌出量、所述工作面煤壁瓦斯涌出量、所述采空區瓦斯涌出量和所述鄰近層瓦斯涌出量，計算工作面瓦斯涌出總量。

2.根據權利要求1所述的傾斜厚煤層綜放工作面瓦斯涌出量預測方法，其特征在于，所述計算所述機采煤體瓦斯涌出量的計算公式為：

Q₁＝K_1機·K_2機·K_3機(X₀-X_c)

其中，Q₁為機采煤體瓦斯涌出量，m³/t；K_1機為機采煤體丟煤瓦斯涌出系數，其值為機采煤體回采率的倒數；K_2機為機采部分占煤層厚度的比值；K_3機為機采煤體碎脹系數；X₀為煤層原始瓦斯含量，m³/t；X_c為殘存瓦斯含量，m³/t。

3.根據權利要求1所述的傾斜厚煤層綜放工作面瓦斯涌出量預測方法，其特征在于，所述計算所述放頂煤體瓦斯涌出量的計算公式為：

Q₂＝K_1放·K_2放·K_3放(X₀-X_c)·sinθ

其中，Q₂--為放頂煤體瓦斯涌出量，m³/t；K_1放為放頂煤體丟煤瓦斯涌出系數，其值為放頂煤體回采率的倒數；K_2機為放頂部分占煤層厚度的比值；K_3放為放頂煤體碎脹系數；X₀為煤層原始瓦斯含量，m³/t；X_c為殘存瓦斯含量，m³/t；θ為頂煤垮落角。