[發(fā)明專利]一種煤炭地下氣化實際采厚的計算方法

有效

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• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112881170B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 李懷展;張學偉;郭廣禮;查劍鋒;黃成;魏濤;劉瀟鵬;張克非
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種煤炭地下氣化實際采厚的計算方法，其特征在于：首先通過資料或者檢測煤樣獲取待氣化區(qū)域的煤層的平均灰分率，之后通過煤層高度計算出氣化后自然產生的灰分厚度，對煤樣模擬氣化后產生的灰分進行壓力測試，從而模擬獲得待氣化區(qū)域的灰分壓縮率，最終根據煤層厚度、煤層平均灰分率、實際上覆巖層壓力及灰分壓縮率計算煤炭地下氣化實際采厚；

具體步驟如下：首先利用礦區(qū)資料確定檢測區(qū)域中待氣化區(qū)域的地層情況，獲得煤層厚度信息，同時確認該處煤層的物理力學性質，分析煤層的成分，然后根據煤層的物理力學性質以及成分分析結果確定所含煤的平均灰分率，計算出該區(qū)域煤層若氣化后遺留的灰分厚度；之后通過測試煤層灰分的壓縮性能得到該處煤層的壓力與灰分壓縮率的關系數據，利用灰分厚度和灰分壓縮率確定計算出煤炭地下氣化壓縮后灰分厚度；最終通過將煤層厚度信息與氣化壓縮后灰分厚度相減獲得煤炭地下氣化實際采厚。

2.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化實際采厚的計算方法，其特征在于：所述地層情況包括煤炭地下氣化區(qū)域地質采礦條件以及該區(qū)域煤樣的物理、化學與力學性質資料，煤層厚度m, 依據煤層的物理力學性質和成分信息確定該區(qū)域煤層中灰分占總成分的平均灰分率β_a，利用公式：m_a＝m·β_a，則可以推導出該區(qū)域煤層若煤炭氣化后遺留的灰分厚度m_a，m為煤層厚度。

3.根據權利要求2所述的煤炭地下氣化實際采厚的計算方法，其特征在于測試煤層灰分的壓縮性能的具體步驟為：

利用鉆孔的方式獲取待氣化區(qū)域的煤層中的煤樣，然后對采集的煤樣進行燃燒處理并收集燃燒后的灰分，之后對燃燒后的灰分進行壓力測試，進而得到壓力與灰分壓縮率的關系式：，進而計算出當前測試區(qū)域的灰分壓縮率；式中：y為灰分壓縮率，x是壓力，a、b、c為常數系數，不同地方或煤樣試驗結果取值不同。

4.根據權利要求3所述的煤炭地下氣化實際采厚的計算方法，其特征在于壓力與灰分壓縮率關系獲取步驟為：利用推導出該區(qū)域煤層氣化后遺留的灰分厚度m_a以及該區(qū)域煤層的壓力與灰分壓縮率的關系，通過公式：m_a′＝m_a·(1-y)，計算出煤炭地下氣化壓縮后灰分厚度m_a′，式中y為灰分的壓縮率，1-y為刨除灰分外其它成分占總成分的比率。

5.根據權利要求4所述的煤炭地下氣化實際采厚的計算方法，其特征在于：通過將獲取的煤層厚度m與氣化壓縮后灰分厚度m_a′相減，即可獲得煤炭地下氣化實際采厚m_實，具體公式為：m_實＝m-m_a′。