[发明专利]一种基于对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法

说明书

本发明提供一种基于对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法，该预测方法针对同一煤矿同一煤层条件下，通过以下步骤实现：首先通过在煤层施工穿层钻孔，测定或者计算得出临界瓦斯压力P对应的瓦斯流量，为基准瓦斯流量Q(t)_基；将得到的基准瓦斯流量Q(t)_基进行线性回归，形成基准流量曲线；在预测区域施工预测穿层钻孔，直接延时测量各时刻t瓦斯流量，为预测瓦斯流量Q(t)_预，将预测瓦斯流量Q(t)_预进行线性回归，形成预测流量曲线；判断预测流量曲线是否在基准流量曲线上方或预测流量曲线与基准流量曲线有交叉，判断预测区域煤层是否具有煤与瓦斯突出危险性。本发明的预测方法时间短、成本低、准确性高，可用于解决煤与瓦斯突出预测效率低的问题。

技术领域

本发明属于煤矿煤与瓦斯突出预测技术领域,具体涉及一种对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法。

背景技术

据专业机构调查显示，经过2014-2017年煤炭资源整合后，我国仍有近700座煤与瓦斯突出矿井，并且随着煤矿开采深度的不断增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量不断升高，突出矿井数量仍会进一步加大，瓦斯灾害防治形势依然严峻。国内外煤矿突出煤层开采实践表明，突出灾害发生的位置往往具有明显的区域特征，突出煤层中具有潜在危险的区域仅占总采掘面积的10％～30％。故《防治煤与瓦斯突出细则》明确要求突出矿井应当依据井下实测瓦斯参数等资料对开采的突出煤层进行区域突出危险性预测，将突出煤层划分为无突出危险区和突出危险区，以有效指导采掘工作面设计和采掘生产作业。由此可见，进行区域突出危险性预测，不仅是合理预防煤与瓦斯突出事故发生，保障矿井安全生产的第一要务，并且能有效指导防突措施、减少瓦斯防治工程量，大幅提高突出矿井的生产工作效率，使瓦斯灾害防治工作有的放矢。

煤与瓦斯突出是煤矿井下生产过程中发生的一种极其复杂的动力现象，在地应力和瓦斯压力共同作用下能使煤层内部煤体和瓦斯在较短的时间内突然向巷道或采场喷出，在此过程中，瓦斯压力、地应力、煤体强度等多个因素都会对煤与瓦斯突出的发生产生影响。同时，煤矿井下地质构造、煤炭开采方式等也会改变地应力和瓦斯压力，进一步影响煤与瓦斯突出的发生。因此，对多因素影响的煤与瓦斯突出进行预测是非常困难的。

现阶段，传统的煤与瓦斯突出突出预测方法主要包括瓦斯压力和瓦斯含量预测方法，但由于瓦斯压力和瓦斯含量测试时间在半个月以上，并且测试成本相对较高，这种预测方法仅考虑了瓦斯压力或瓦斯含量单个因素，且预测指标的临界值的大小会随着不同地区不同矿井而有所不同，这些因素造成煤与瓦斯突出预测结果准确度不高。此外广大科研工作者对区域突出危险性预测技术进行了改进与创新，通过技术引进开发出了电磁法、人工智能法、直流电法等一系列区域突出危险性预测新方法，这些方法彻底改变了原有区域预测指标体系，对煤矿工作人员而言相对陌生，并且技术的普遍适应性还有待加强，应用推广程度也不高。

发明内容

针对煤与瓦斯突出预测难题，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法，该预测方法时间短、成本低、准确性高，可用于解决煤与瓦斯突出预测效率低的问题，对煤矿安全生产起到了良好的指导作用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法，该预测方法针对同一煤矿同一煤层条件下，通过以下步骤实现：

A.施工1号穿层钻孔并测定煤层瓦斯压力P_测1；

B.对测定煤层瓦斯压力P_测1进行判断，若0.70MPa≤测定煤层瓦斯压力P_测1≤0.74MPa，延时测试各时刻t瓦斯流量，为基准瓦斯流量Q(t)_基，则直接执行步骤H；

C.若P_测1＜0.70MPa或P_测1＞0.74MPa，延时测试各时刻t瓦斯流量Q(t)_测1，则执行步骤D～步骤F；