解吸法则定煤层瓦斯含量中瓦斯损失量计算方法研究

摘要

解吸法测定煤层瓦斯含量时，煤层瓦斯含量测定的误差主要来源瓦斯损失量。目前瓦斯损失量计算方法建立的是瓦斯解吸参数与时间之间的关系，各方法计算结果都会受到时间因素的影响。本文以瓦斯损失量计算方法为研究核心，以准确、快速测定煤层瓦斯含量为目的，采用理论、实验和现场相结合的研究方法，对瓦斯损失量计算方法进行了深入研究。
　　以瓦斯吸附—解吸理论为基础，在实验室模拟了煤的瓦斯自然解吸过程，通过对实验数据的对比分析得出了瓦斯吸附平衡压力、煤的粒度和硬度对瓦斯解吸的影响规律。基于实验解吸数据，在时间因素上对目前瓦斯损失量计算方法进行了分析。其中，选取的解吸初期测点个数越多，各计算方法瓦斯损失量推算值越小；取样时间越长，各计算方法推算值与真实值差值的绝对值越大，所占煤层瓦斯含量的比重越大，增大了煤层瓦斯含量的测定误差；读数间隔对计算结果也会产生影响，但是影响效果不显著。
　　煤样相同时，不同吸附平衡压力下的瓦斯解吸曲线形状相同，从侧面说明了同种煤样在不同吸附平衡压力下的瓦斯解吸规律符合同一个函数类型，只不过是不同吸附平衡压力下的拟合参数各不相同而已。基于这一结论和相关分析理论，提出了一种不受时间因素影响和符合实际的瓦斯损失量计算新方法：利用时序数据匹配模型来推算瓦斯损失量。基于建立的数据匹配模型，将井下数据与实验室数据进行匹配，在实验室数据中找到与井下数据相匹配的解吸数据，拟合出两组数据之间的关系，结合现场取样时间，可以反推瓦斯损失量。该计算方法得到了现场验证，计算结果可靠。

目录

声明

1绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容及目标

1.4研究方案及技术路线

2瓦斯解吸实验原理与方法

2.1实验原理

2.2实验装置介绍

2.3实验方法

2.4本章小结

3瓦斯解吸规律实验研究

3.1吸附平衡压力对煤瓦斯解吸的影响

3.2粒度对煤瓦斯解吸的影响

3.3煤的硬度对煤瓦斯解吸的影响

3.4本章小结

4瓦斯损失量计算方法研究

4.1计算方法分析

4.2时序数据匹配模型的应用

4.3时序数据匹配模型应用分析

4.4本章小结

5时序数据匹配模型的现场应用

5.1实验矿井介绍

5.2测试目的与测试内容

5.3现场测试及结果分析

5.4本章小结

6结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录