[发明专利]利用掘进面瓦斯涌出参数反演的煤体瓦斯含量测定方法

摘要

本发明涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种利用掘进面瓦斯涌出参数反演的煤体瓦斯含量测定方法，包括如下步骤：获取巷道施钻设计特征参数、巷道形状设计特征参数、巷道风量以及班次时间、巷道掘进速度以及时空修正参数；从煤矿瓦斯监控系统的实时瓦斯涌出监控数据中提取分别获取各作业班次瓦斯涌出监控数据，并计算获得井下施钻作业班次与非施钻作业班次的瓦斯涌出监控数据班次均值和30分钟移动最小值；获取瓦斯涌出量特征值；根据上述数据，反演获得瓦斯涌出量；本发明首次利用掘进面瓦斯涌出参数对掘进面前方煤体瓦斯含量进行实时分析、预测与反演。实现了对掘进面瓦斯含量的非接触式、连续预测与反演分析。

主权项

1.利用掘进面瓦斯涌出参数反演的煤体瓦斯含量测定方法，其特征在于：包括如下步骤：1)获取巷道施钻设计特征参数α、巷道形状设计特征参数β、巷道风量Q_f以及班次时间T、巷道掘进速度V以及时空修正参数P₁与P₂，其中α＝巷道壁内钻孔长度/钻孔总长度、β＝掘进面迎头面积/(新鲜巷道壁面积+掘进面迎头面积)；2)根据井下作业情况，划分井下施钻作业班次与非施钻作业班次，从煤矿瓦斯监控系统的实时瓦斯涌出监控数据中提取分别获取各作业班次瓦斯涌出监控数据，并计算获得井下施钻作业班次与非施钻作业班次的瓦斯涌出监控数据班次均值和30分钟移动最小值X_i，30mm，1、X_i，30mm，2；3)获取瓦斯涌出量特征值Y，其中：第i个班次若为施钻作业，则通过下式获得瓦斯涌出量特征值Y_i，1：Yi,1=[Xi,1‾-(1-β)×Xi.30mm,1]×α;]]>第i个班次若为非施钻作业，则通过下式获得瓦斯涌出量特征值Y_i，2：Y1,2=X1,2‾-(1-β)×X1,30mm,2;]]>4)通过下式获得瓦斯涌出量反演结果Q：Q=Σj=i-ni(Yj,1×T)×Qf+Σj=i-ni(Yj,2×T)×QfMn+P1·ln(V)+P2;]]>式中：M_n——掘进面第i-n到第i班次的落煤量，单位：吨；Q——煤体瓦斯含量反演结果，单位：m³/吨；Q_f——巷道风量，单位：m³/min。