煤礦瓦斯地質四維分析方法技術

本發明專利技術公開了一種煤礦瓦斯地質四維分析方法，首先獲取沉積環境數據、地質構造數據和生烴史數據，確定研究區域瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度；然后進行瓦斯地質單元劃分和測試點布置；最后建立瓦斯賦存數學模型并形成瓦斯地質圖。本發明專利技術從空間（區域、層域）、時間四維角度建立了煤礦瓦斯地質四維分析方法，實現了煤礦瓦斯地質分析方法的突破。解決了傳統瓦斯地質理論無法解釋層域上同一地質構造條件下，不同煤層瓦斯賦存或煤與瓦斯突出災害差異問題，實現了煤礦瓦斯地質區域、層域分析，解決了瓦斯地質單元劃分難以操作問題，解決了同一數據不同人不同結果問題，減少了瓦斯地質分析工作量，實現了真正指導安全生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煤礦瓦斯防治領域，特別涉及一種。
技術介紹
通過國內外研究現狀及分析可知，傳統瓦斯地質分析方法與開采工作不相適應有關，傳統瓦斯地質分析主要從平面區域角度分析地質構造對瓦斯賦存或煤與瓦斯突出災害的影響，無法解釋垂向上同一地質構造條件下，不同煤層瓦斯賦存或煤與瓦斯突出災害差異；傳統瓦斯地質分析方法沒有完善、明確的瓦斯地質單元劃分技術，傳統瓦斯地質分析方法無明確的瓦斯參數測點布置技術，傳統瓦斯地質分析方法中瓦斯參數獲取技術具有手段單一、測取數據比較慢、數據準確性差及不易測取問題，傳統瓦斯地質成果體現具有人工、不實時等特點，這些問題造成瓦斯賦存預測或煤與瓦斯突出預測與開采工作不相對應。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的是提供一種。在傳統瓦斯地質分析方法的基礎上，利用地質學理論、瓦斯參數獲取手段、信息化技術等，從空間(區域、層域)、時間四維角度建立，實現煤礦瓦斯地質分析方法的突破，為煤礦瓦斯賦存研究提供完善理論依據，為保護層選擇提供地質理論依據。本專利技術的目的是這樣實現的 本專利技術提供的，包括以下步驟 S1:獲取沉積環境數據、地質構造數據和生烴史數據，從區域上分析瓦斯分布情況，從垂向層域上分析瓦斯分布情況，進而確定研究區域瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度； 52:依據瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度進行瓦斯地質單元劃分； 53:依據瓦斯地質單元劃分確定各瓦斯地質單元測試點并獲取測試數據； 54:依據瓦斯賦存主控因素建立瓦斯賦存數學模型； S5:根據瓦斯賦存數學模型，采用瓦斯地質智能動態分析系統自動形成包含瓦斯壓力等值線、瓦斯含量等值線、瓦斯涌出量等值線、煤層厚度等值線、煤與瓦斯突出危險性劃分的瓦斯地質 S6 :隨著采掘進度的推進，重復步驟S1-S5，對采煤工作面的瓦斯地質圖進行更新，從時間上實現瓦斯地質規律的動態智能分析。進一步，所述步驟S2中的瓦斯地質單元劃分，按以下方式進行 當礦井有大型背斜、向斜時，則以背、向斜軸部為界劃分為不同瓦斯地質單元； 當礦井為大型斷層，則以斷層走向為界劃分為不同瓦斯地質單元； 當研究區域內無大型背斜、向斜及斷層，則以地勘鉆孔巖性、巖層厚度、煤層厚度、煤層傾角、煤層地勘瓦斯含量劃分為不同瓦斯地質單元；當研究區域煤質差異較大，則以煤質進行瓦斯地質單元劃分。進一步，所述步驟S3中的測試點布置，按以下方式進行 沿煤層走向布置的測試點的個數為2-6個，沿傾向走向布置的測試點的個數為3-6個，所述測試點位于埋深最大的開拓工程部位。進一步，所述步驟S4中的瓦斯賦存數學模型，按以下方式進行 y=a0+a1x1+a2x2+---+anxn ； 式中，因變量y為瓦斯壓力或瓦斯含量，自變量X表示為煤層底板標高、煤層埋深、煤層厚度、煤層頂底板泥巖厚度等，a0、al、…、an分別表示多元線性回歸擬合系數。進一步，所述步驟S5中的瓦斯地質圖為研究區域內的煤層瓦斯壓力、鉆孔瓦斯流量、煤層透氣性和煤層相對變形參數形成的圖表。 本專利技術的優點在于在傳統瓦斯地質分析方法的基礎上，利用新的地質學理論、瓦斯參數獲取手段、信息化技術等，從空間(區域、層域)、時間四維角度建立了，實現了煤礦瓦斯地質分析方法的突破。解決了傳統瓦斯地質理論無法解釋層域(垂向)上同一地質構造條件下，不同煤層瓦斯賦存或煤與瓦斯突出災害差異問題，實現了煤礦瓦斯地質區域、層域分析，解決了瓦斯地質單元劃分難以操作問題。通過瓦斯含量直接快速測定新技術、掘進面瓦斯涌出量智能反算瓦斯含量等瓦斯參數多手段獲取技術，解決了瓦斯參數測點布置不合理、數據量少、準確性差、速度慢及不易測取問題。從時間維上解決了動態更新問題，智能上解決了同一數據不同人不同結果問題，減少了瓦斯地質分析工作量，智能快速，實現了真正指導安全生產。本專利技術的應用，可形成煤礦瓦斯賦存規律研究、保護層選擇規范性技術，可形成煤礦瓦斯地質日常工作智能化、動態化及精細化管理體系，完善技術、管理過程環節對瓦斯災害的影響。對國內外瓦斯災害礦井的瓦斯防治技術提高到新的水平具有重要意義。附圖說明為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作進一步的詳細描述，其中 圖1為本專利技術提供的流程 圖2為煤層開采后11#煤層變形及瓦斯動力參數變化曲線。具體實施例方式以下將參照附圖，對本專利技術的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本專利技術，而不是為了限制本專利技術的保護范圍。實施例1 圖1為本專利技術提供的流程圖，如圖所示本專利技術提供的，包括以下步驟 S1:獲取沉積環境數據、地質構造數據和生烴史數據，確定研究區域瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度； S2 :依據瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度進行瓦斯地質單元劃分；所述步驟S2中的瓦斯地質單元劃分，按以下方式進行 當礦井有大型背斜、向斜時，則以背、向斜軸部為界劃分為不同瓦斯地質單元； 當礦井為大型斷層，則以斷層走向為界劃分為不同瓦斯地質單元； 當研究區域內無大型背斜、向斜及斷層，則以地勘鉆孔巖性、巖層厚度、煤層厚度、煤層傾角、煤層地勘瓦斯含量劃分為不同瓦斯地質單元； 當研究區域煤質差異較大，則以煤質進行瓦斯地質單元劃分。S3 :依據瓦斯地質單元劃分確定各瓦斯地質單元測試點 并獲取測試數據；所述步驟S3中的測試點布置，按以下方式進行 沿煤層走向布置的測試點的個數為2-6個，沿傾向走向布置的測試點的個數為3-6個，所述測試點位于埋深最大的開拓工程部位。S4 :依據瓦斯賦存主控因素建立瓦斯賦存數學模型；所述步驟S4中的瓦斯賦存數學模型，按以下方式進行 y=a0+a1x1+a2x2+---+anxn ； 式中，因變量y為瓦斯壓力或瓦斯含量，自變量X表示為煤層底板標高、煤層埋深、煤層厚度、煤層頂底板泥巖厚度等，a0、al、…、an分別表示多元線性回歸擬合系數。S5 :根據瓦斯賦存數學模型形成瓦斯地質圖，所述步驟S5中的瓦斯地質圖為研究區域內的煤層瓦斯壓力、鉆孔瓦斯流量、煤層透氣性和煤層相對變形參數形成的圖表。S6 :隨著采掘進度的推進，重復步驟S1-S5，對采煤工作面的瓦斯地質圖進行更新。實施例2 本實施例2詳細說明應用的具體實施過程 本專利技術提供的，包括理論數據分析、瓦斯地質單元劃分、瓦斯參數測點布置及獲取、瓦斯賦存數學模型建立；包括以下步驟 S1:獲取沉積環境、地質構造及生烴史等資料，通過分析確定研究區域瓦斯富集保存情況、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度； 煤礦煤層瓦斯賦存、煤與瓦斯突出災害等主要由沉積環境、地質構造、熱演化史及生烴史等影響，為此需要對各個因素進行單獨分析，綜合得出控制瓦斯賦存、煤與瓦斯突出災害的主控因素及相關模型。沉積環境、層序地層位置決定著煤層厚度、頂底板巖性等，是影響煤與瓦斯突出災害因素之一。煤系地層層序地層演化控制著煤層厚度及其變化、頂底巖層巖性、煤層間距等，控制著垂向上煤層煤與瓦斯突出災害的差異。同一地質構造條件下，越靠近海侵體系域最大海(湖)泛面位置煤層瓦斯賦存量越大(頂底板石灰巖煤層除外)、煤層煤與瓦斯突出傾向性越大。根據國內外突出事件的統計分析表明本文檔來自技高網...

【技術保護點】
煤礦瓦斯地質四維分析方法，其特征在于：包括以下步驟：S1：獲取沉積環境數據、地質構造數據和生烴史數據，從區域上分析瓦斯分布情況，從垂向層域上分析瓦斯分布情況，進而確定研究區域瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度；S2：依據瓦斯富集保存狀態、瓦斯賦存主控因素及煤與瓦斯突出危險性程度進行瓦斯地質單元劃分；S3：依據瓦斯地質單元劃分確定各瓦斯地質單元測試點并獲取測試數據；S4：依據瓦斯賦存主控因素建立瓦斯賦存數學模型；S5：根據瓦斯賦存數學模型，采用瓦斯地質智能動態分析系統自動形成包含瓦斯壓力等值線、瓦斯含量等值線、瓦斯涌出量等值線、煤層厚度等值線、煤與瓦斯突出危險性劃分的瓦斯地質圖；S6：隨著采掘進度的推進，重復步驟S1?S5，對采煤工作面的瓦斯地質圖進行更新，從時間上實現瓦斯地質規律的動態智能分析。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡千庭，文光才，董國偉，趙旭生，張慶華，鄒銀輝，崔俊飛，覃木廣，林輝欽，王麒翔，唐韓英，韓文驥，鄧敢愽，張軼，
申請(專利權)人：中煤科工集團重慶研究院，
類型：發明
國別省市：