专利名称：一种基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法
技术领域：
本发明属于煤矿安全技术领域，涉及一种瓦斯涌出量的预测方法，特别是一种由于落煤引起的瓦斯涌出量的预测方法。
背景技术：
在采煤过程中，煤块的垮落使得吸附态的瓦斯成为游离态，这种过程称为解吸。由于落煤引起的瓦斯涌出量占瓦斯总涌出量的大部分，随着开采深度和开采强度的增加，单位时间的落煤量和瓦斯涌出量不断增大，精确预测落煤引起的瓦斯涌出量，对于通风系统的设计以及煤矿安全生产具有重要作用。目前，采煤工作面的瓦斯涌出量预测主要是依靠通风系统提供的瓦斯浓度和风量来预测的。例如，矿山统计法(statistical predicted method of mine gas)是一种根据对本矿井或邻近矿井实际瓦斯涌出资料的统计分析，得出矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，预测新井或新水平瓦斯涌出量的方法；分源预测法(predicted method by different gas source)是根据时间和地点的不同分成数个向矿井涌出的瓦斯源，在分别对这些瓦斯涌出源进行预测的基础上，得出矿井瓦斯涌出量的方法。以上这些方法，一方面不能规定各分源瓦斯涌出量所占的比例，另一方面不能确定瓦斯涌出量的瞬时值，同时不具有较强的针对性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法，为矿区通风系统设计和瓦斯灾害防治提供科学的依据。本发明的落煤瓦斯涌出量预测方法利用三方面的数据来预测落煤瓦斯涌出量，一是落煤中粒径的分布(密度)函数，二是瓦斯解吸强度与煤粒直径的关系，三是单位时间的落煤质量；提出的落煤瓦斯解吸量计算公式是基于落煤粒径分布，分布函数用样本中直径小于的煤粒质量与样本总质量的比值来刻画的。本发明具体预测方法的过程如下。1、构建煤粒直径分布密度函数第一步采样
在井下采取质量M= 50kg左右的煤样，注意样本中各种粒径的颗粒分布尽量与实际相符；
第二步过筛和称重
禾1J 用孑L 径分另1J 为 25mm、20mm、15mm、10mm、8mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、lmm、0. 5mm 禾口
0. 2mm的筛子筛滤煤样，并称出各粒径区间中煤粒的质量； 第三步计算粒径分布函数值将第二步的测量结果填写到表1中，
权利要求
1. 一种基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法，通过以下步骤进行预测 (1)构建煤粒直径分布密度函数取一定数量的煤样Y,分别用
2.根据权利要求1所述的基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法，其特征是由单位时间落煤量的变化曲线、落煤粒径分布和不同直径颗粒的解吸强度的卷积来预测瓦斯涌出量。
3.根据权利要求1所述的基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法，其特征是利用二分法确定直径分布函数中的参数。
4.根据权利要求1所述的基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法，其特征是利用残余瓦斯含量确定解吸强度的参数。
全文摘要
本发明公开了一种基于粒径分布的落煤瓦斯涌出量预测方法，是用不同孔径的筛子筛漏煤样，称出各种粒径的煤粒质量，并计算出各种粒径的煤粒质量与样本总质量的比值以及对应于各种粒径的分布函数值，并用二分法求出分布函数的参数，从而构建出煤粒直径分布函数及分布密度；对同一粒径的煤样，取两个不同的暴露时间，测试相应的残余瓦斯含量，确定瓦斯解吸强度关系式中的一个参数，然后对两种粒径的煤样取不同的暴露时间，确定瓦斯解吸强度关系式中的另一个参数，从而构建出煤样中瓦斯残余量及瓦斯解吸强度的关系式；最后利用一种由单位时间落煤质量、煤粒直径分布密度函数和瓦斯解吸强度对时间和直径的二重积分式计算由于落煤引起的瓦斯解吸量，并以瓦斯解吸量作为瓦斯涌出量的预测。
文档编号G06F19/00GK102436537SQ201110219760
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者刘海滨, 张玉东, 李安洪, 王强 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司