[发明专利]一种基于碳氢同位素的回采工作面多源瓦斯预测方法

摘要

本发明涉及矿山瓦斯治理技术领域，具体的说是一种基于碳氢同位素的回采工作面多源瓦斯预测方法。本发明主要是通过对现场取的煤样和瓦斯气样进行实验室气体组分分析和碳氢同位素测试，分析单一煤层瓦斯气体和多个煤层混合瓦斯气体对应的δ¹³C(CH₄)，δD(CH₄)和δ¹³C(CO₂)等碳、氢同位素组成差异，运用数学方法，确定所取气样中回采工作面多源瓦斯来源及比例。本发明采用碳、氢同位素分析方法，定量分析了所取气样中的混合瓦斯气体中的组成特征和来源比例，提出了新的回采工作面多源瓦斯预测方法，为本煤层瓦斯抽采以及本煤层瓦斯治理提供了依据，明确了瓦斯来源，治理瓦斯就显得有的放矢，避免了盲目治理和不必要的投入。

主权项

1.一种基于碳氢同位素的回采工作面多源瓦斯预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:在现开采煤层中分别获取第一煤样和第一气样，在现开采煤层的上邻近煤层中分别获取第二煤样和第二气样，在现开采煤层的下邻近煤层中分别获取第三煤样和第三气样，在现开采煤层工作面的采空区中获取第四气样或在现开采煤层工作面的回风巷中获取第五气样；S2:分别测试所述第一煤样、第二煤样和第三煤样的气体组分(具体参照AQ1066‑2008煤层瓦斯含量井下直接测定方法)；分别测试所述第一气样、第二气样、第三气样、第四气样或第五气样对应的CH₄中碳的同位素值、CH₄中氢的同位素值和CO₂中碳的同位素值；S3:对比分析不同煤层对应的碳的同位素值和氢的同位素值的特征，找出不同煤层碳的同位素值和氢的同位素值所对应的区间值，从而确定现开采煤层工作面或工作面的回风巷的瓦斯来源；S4:计算第一气样、第二气样、第三气样在第四气样中的体积分数，即现开采煤层工作面瓦斯来源比例；或计算第一气样、第二气样、第三气样在第五气样中的体积分数，即现开采煤层工作面的回风巷的瓦斯比例。