专利名称：地勘煤层瓦斯含量修正方法及预测方法
技术领域：
本发明涉及煤矿安全领域，特别涉及一种对煤矿地勘煤层瓦斯含量进行修正的方法，特别适合于具有地面井瓦斯抽采的矿井；在此基础上，本发明还涉及一种对煤矿地勘煤层瓦斯含量进行预测的方法。
背景技术：
煤层瓦斯含量是进行煤矿瓦斯涌出量预测、防治煤与瓦斯突出、瓦斯抽采设计等煤矿安全技术工程的基础，其大小直接影响到矿井安全设计与防治工程规模，因此，煤层瓦斯含量的准确测定将直接影响到煤矿生产安全，意义重大。目前，煤层瓦斯含量测定主要有两种途径，一种是在煤矿建井前，利用地面地质钻孔对煤层进行取样分析，测定瓦斯含量，简称煤层地勘瓦斯含量，这种方式测定煤层瓦斯含量偏小，但能掌握煤层瓦斯赋存总体趋势；另一种方式是在煤矿井下对煤层直接进行瓦斯参数测定，一般采用取煤芯直接测量或打钻孔测定瓦斯压力计算煤层瓦斯含量，实践证明， 后一种方式测定结果更为准确，但该方法受井下采掘空间的限制，测定范围小，不能准确反映煤层瓦斯含量变化趋势，不能满足矿井安全生产的需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种地勘煤层瓦斯含量修正方法，对地勘测定结果进行修正，从而较准确确定整个矿井煤层瓦斯分布情况，从而相对于现有方法，更为科学合理，在对煤层分布准确性的把握上更为有效；本发明的目的之二是提供一种地勘煤层瓦斯含量预测方法。本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的 地勘煤层瓦斯含量修正方法，包括以下步骤
1)获取矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据，包括地勘钻孔和地面瓦斯抽采井取样测定的煤层原始瓦斯含量测定数据；
2)将相关数据输入计算机，对矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据进行可靠性及可用性分析，对不合格瓦斯含量测点进行剔除；
3)通过计算机进行分析处理，针对不同地质单元，以井下实测为基础，对合格含量测点进行对比分析，从而确定煤层瓦斯含量修正系数，并对同一地质单元内的其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正；
4)利用修正后的地面井煤层瓦斯含量数据修正地勘瓦斯含量。进一步，在步骤2)中，通过程序设置，对不合格瓦斯含量测点的剔除原则为
(1)煤样灰分含量超过40%的视为不可靠；
(2)煤样重量少于250g的视为不可靠；
(3)对于距离较近、埋深相近且之间没有地质构造的相邻钻孔，将瓦斯含量测值较小者视为不可靠；(4)瓦斯含量大于煤层极限瓦斯吸附量的视为不可靠。进一步，所述步骤3)的具体步骤包括
3. 1)在同一地质单元内，在合格含量测点内选择具有相同埋深的井下实测和地面井测点，其含量的比值即为该点该埋深的修正系数；
3.2)同理确定该地质单元内其它点的修正系数，然后对这些修正系数取平均值，即可得出该地质单元内相同埋深时，井下实测与地面井测点的修正系数；
3. 3)利用该修正系数对该地质单元内其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正。本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的 该地勘煤层瓦斯含量预测方法，包括以下步骤
1)确定井田范围内煤层风化带范围及埋深；
2)采用如前所述的地勘煤层瓦斯含量修正方法对地勘煤层瓦斯含量进行修正；
3)针对不同地质单元，通过计算机对上述修正后合格含量测点的煤层瓦斯含量与煤层埋藏深度进行拟合，确定埋深与煤层瓦斯含量之间的定量关系；
4)通过计算机建立煤层瓦斯含量预测模型，并对煤层瓦斯含量预测模型进行可靠性验
证；
5)通过煤层瓦斯含量预测模型对煤层瓦斯含量进行预测。进一步，所述可靠性验证的内容包括
(1)满足煤层瓦斯含量预测模型本身相关性较好，相关性系数R2大于85%以上；
(2)将井下和地面实测煤层原始瓦斯含量与煤层瓦斯含量预测模型的预测值相比较， 其相对误差需小于15%。本发明的有益效果是
本发明的修正方法采用以地勘测定结果为基础、以井下实测(地面井测定)结果为依据，对地勘结果进行修正的方法确定矿井煤层瓦斯含量，即采用井下实测及地面井测定结果与地勘测定结果比较确定修正系数，对地勘测定结果进行修正，从而较准确确定整个矿井煤层瓦斯分布情况，从而相对于现有方法，更为科学合理，在对煤层分布准确性的把握上更为有效；同时，本发明的预测方法是根据修正后的煤层瓦斯含量建立矿井煤层瓦斯含量预测模型，通过预测模型对煤层瓦斯的含量作出科学预测，其使用方便灵活，具有较高的应用价值。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
具体实施例方式以下将参照附图
，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。在煤层瓦斯含量测定中，地勘测试结果一般偏小，但它可反应整个矿井瓦斯赋存趋势，开拓区域井下实测及地面井测定结果相对准确，但反应的是测试范围局部的情况。而本发明包括了地勘煤层瓦斯含量修正方法以及在此基础上延伸出的地勘煤层瓦斯含量预
4测方法，修正方法采用以地勘测定结果为基础、以井下实测(地面井测定)结果为依据，对地勘结果进行修正的方法确定矿井煤层瓦斯含量，即采用井下实测及地面井测定结果与地勘测定结果比较确定修正系数，对地勘测定结果进行修正，从而较准确确定整个矿井煤层瓦斯分布情况。其中的地勘煤层瓦斯含量修正方法包括以下步骤
1)获取矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据，包括地勘钻孔和地面瓦斯抽采井取样测定的煤层原始瓦斯含量测定数据，获取数据可以通过专用的仪器进行采集后汇总；
2)将相关数据输入计算机，对矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据进行可靠性及可用性分析，对不合格瓦斯含量测点进行剔除；
对不合格瓦斯含量测点的剔除原则为
(1)煤样灰分含量超过40%的视为不可靠；
(2)煤样重量少于250g的视为不可靠；
(3)对于距离较近、埋深相近且之间没有地质构造的相邻钻孔，将瓦斯含量测值较小者视为不可靠；
(4)瓦斯含量大于煤层极限瓦斯吸附量的视为不可靠。3)通过计算机进行分析处理，针对不同地质单元，以井下实测为基础，对合格含量测点进行对比分析，从而确定煤层瓦斯含量修正系数，并对同一地质单元内的其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正；修正步骤包括
3. 1)在同一地质单元内，在合格含量测点内选择具有相同埋深的井下实测和地面井测点，其含量的比值即为该点该埋深的修正系数；
3.2)同理确定该地质单元内其它点的修正系数，然后对这些修正系数取平均值，即可得出该地质单元内相同埋深时，井下实测与地面井测点的修正系数；
3. 3)利用该修正系数对该地质单元内其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正。4)利用修正后的地面井煤层瓦斯含量数据修正地勘瓦斯含量。结合上述的地勘煤层瓦斯含量修正方法，本发明的地勘煤层瓦斯含量预测方法， 包括以下步骤
1)确定井田范围内煤层风化带范围及埋深；
2)采用如前所述的地勘煤层瓦斯含量修正方法对地勘煤层瓦斯含量进行修正；
3)针对不同地质单元，通过计算机对上述修正后合格含量测点的煤层瓦斯含量与煤层埋藏深度进行拟合，确定埋深与煤层瓦斯含量之间的定量关系；
4)通过计算机建立煤层瓦斯含量预测模型，并对煤层瓦斯含量预测模型进行可靠性验证；可靠性验证的内容包括
(1)满足煤层瓦斯含量预测模型本身相关性较好，相关性系数R2大于85%以上；
(2)将井下和地面实测煤层原始瓦斯含量与煤层瓦斯含量预测模型的预测值相比较， 其相对误差需小于15%。5)通过煤层瓦斯含量预测模型对煤层瓦斯含量进行预测。本发明的修正方法受井下采掘空间的限制小，测定范围广泛，能够准确反映煤层瓦斯含量变化趋势，充分满足了矿井安全生产的需要。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.地勘煤层瓦斯含量修正方法，其特征在于所述方法包括以下步骤1)获取矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据，包括地勘钻孔和地面瓦斯抽采井取样测定的煤层原始瓦斯含量测定数据；2)将相关数据输入计算机，对矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据进行可靠性及可用性分析，对不合格瓦斯含量测点进行剔除；3)通过计算机进行分析处理，针对不同地质单元，以井下实测为基础，对合格含量测点进行对比分析，从而确定煤层瓦斯含量修正系数，并对同一地质单元内的其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正；4)利用修正后的地面井煤层瓦斯含量数据修正地勘瓦斯含量。
2.根据权利要求1所述的地勘煤层瓦斯含量修正方法，其特征在于在步骤2)中，通过程序设置，对不合格瓦斯含量测点的剔除原则为(1)煤样灰分含量超过40%的视为不可靠；(2)煤样重量少于250g的视为不可靠；(3)对于距离较近、埋深相近且之间没有地质构造的相邻钻孔，将瓦斯含量测值较小者视为不可靠；(4)瓦斯含量大于煤层极限瓦斯吸附量的视为不可靠。
3.根据权利要求1或2所述的地勘煤层瓦斯含量修正方法，其特征在于所述步骤3) 的具体步骤包括3. 1)在同一地质单元内，在合格含量测点内选择具有相同埋深的井下实测和地面井测点，其含量的比值即为该点该埋深的修正系数；3.2)同理确定该地质单元内其它点的修正系数，然后对这些修正系数取平均值，即可得出该地质单元内相同埋深时，井下实测与地面井测点的修正系数；3.3)利用该修正系数对该地质单元内其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正。
4.地勘煤层瓦斯含量预测方法，其特征在于包括以下步骤1)确定井田范围内煤层风化带范围及埋深；2)采用如权利要求1或2或3所述的地勘煤层瓦斯含量修正方法对地勘煤层瓦斯含量进行修正；3)针对不同地质单元，对上述修正后合格含量测点的煤层瓦斯含量与煤层埋藏深度进行拟合，确定埋深与煤层瓦斯含量之间的定量关系；4)通过计算机建立煤层瓦斯含量预测模型，并对煤层瓦斯含量预测模型进行可靠性验证；5)通过煤层瓦斯含量预测模型对煤层瓦斯含量进行预测。
5.根据权利要求4所述的地勘煤层瓦斯含量修正方法，其特征在于所述可靠性验证的内容包括(1)满足煤层瓦斯含量预测模型本身相关性较好，相关性系数R2大于85%以上；(2)将井下和地面实测煤层原始瓦斯含量与煤层瓦斯含量预测模型的预测值相比较， 其相对误差需小于15%。
全文摘要
本发明公开了一种地勘煤层瓦斯含量修正方法，包括以下步骤1)获取矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据；2)将相关数据输入计算机，对矿井煤层原始瓦斯含量的相关数据进行可靠性及可用性分析，对不合格瓦斯含量测点进行剔除；3)针对不同地质单元，确定煤层瓦斯含量修正系数，并对同一地质单元内的其它地面井测点的煤层瓦斯含量进行修正；4)利用修正后的地面井煤层瓦斯含量数据修正地勘瓦斯含量，本发明的修正方法采用以地勘测定结果为基础、以井下实测结果为依据，对地勘结果进行修正的方法确定矿井煤层瓦斯含量，从而能够准确确定整个矿井煤层瓦斯分布情况，相对于现有方法，更为科学合理，在对煤层分布准确性的把握上更为有效。
文档编号G01N33/22GK102507897SQ20111029278
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者周厚权, 孙东玲, 张志刚, 文光才, 李树彬, 杜子健, 杨利平, 胡千庭, 董洪凯, 袁德权, 陈宾 申请人:中煤科工集团重庆研究院