专利名称：：煤层瓦斯含量快速测定方法
技术领域：
：本发明涉及一种煤层瓦斯含量测定方法。
背景技术：
：煤层瓦斯含量对于瓦斯治理、煤与瓦斯突出防治、煤层气开发等都是极其重要且不可缺少的基础数据。目前，煤层瓦斯含量的测量方法分为直接法和间接法。间接法是现场测定煤层瓦斯压力，实验室测定煤的吸附等温线、孔隙率和工业分析指标，通过计算确定煤层瓦斯含量，至少需要20天时间。直接法是在井下现场取煤样，直接测定煤层的瓦斯含量。这种方法工艺较复杂，一般需要24小时以上的时间且设备要求较高。以上方法不能满需现代化矿井的生产需要，严重阻碍了生产力的发展。
发明内容有鉴于此，为了解决上述问题，为此，本发明提出一种煤层瓦斯含量快速测定方法，能快速测定煤层瓦斯含量。本发明的目的是这样实现的煤层瓦斯含量快速测定方法，包括如下步骤1)预先采集待测煤层的煤样，测得该煤层的瓦斯含量修正系数qo;2)现场快速测定，具体包括如下步骤21)现场取样，测定所取样品的瓦斯含量系数a和煤结构系数i;22)将瓦斯含量系数a和煤结构系数i代入如下的计算模型进行运算，求得煤层瓦斯含量W:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中W为煤层瓦斯含量，qo为瓦斯含量修正系数，a为瓦斯含量系数，i为煤结构系数，m和x。为回归系数，其中m的取值范围为16-22，Xo的取值范围为2-5。进一步，所述步骤l)中，修正系数qo采用如下方法测得矿井温度下，用高压容量法测定煤样的常压吸附量2次以上，取平均值；进一步，所述步骤21)具体包括如下步骤211)测定样品在多个时间段内的瓦斯解吸量Qt;212)根据下式回归求得瓦斯含量系数a和煤结构系数i:e,式中，t为样品的暴露时间，Qt为时间t后的一个时间段内的瓦斯解吸量，fl为瓦斯含量系数，i为煤结构系数；进一步，步骤21)中，样品暴露时间不大于10min时开始检测；进一步，所述步骤21)中测定10-20min内每分钟的解吸量；进一步，所述步骤21)中测定样品暴露lmin之后10min内每分钟的解吸量。本发明相对于现有技术，具有如下优点可在10-30分钟内快速测定煤层内的瓦斯含量，工作量小，在步骤2)中，只需要取10克煤样即可，便于在现场快速测定，进而便于进行多点测定，以进一步评价井下安全及突出危险情况；同时本发明测定方法的可靠性和准确率高，测量的相对误差在5%以内。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，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述图1示出了煤层瓦斯含量快速测定方法的流程示意图。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。参见图1,本实施例的煤层瓦斯含量快速测定方法，包括如下步骤煤层瓦斯含量快速测定方法，包括如下步骤1)预先采集待测煤层的煤样，测得该煤层的瓦斯含量修正系数qo;修正系数qo可采用如下方法测得矿井温度下，用高压容量法测定煤样的常压吸附量3次，取平均值；2)现场快速测定，具体包括如下步骤21)现场取样，测定所取样品的瓦斯含量系数a和煤结构系数i;具体包括如下步骤一211)测定样品在多个时间段内的瓦斯解吸量Qt;为了使测试结果更准确，在样品暴露时间不大于10min时开始^r测，测定样品在10-20min内每分钟的瓦斯解吸量Qt;最佳的，在暴露时间lmin时开始检测，测定样品在第2min至第llmin内每分钟的瓦斯解吸量Qt。212)根据下式回归求得瓦斯含量系数a和煤结构系数i:式中，t为样品的暴露时间，Qt为时间t后的一个时间段内的瓦斯解吸量，。为瓦斯含量系数，i为煤结构系数。22)将瓦斯含量系数a和煤结构系数i代入如下的计算模型进行运算，求得煤层瓦斯含量W:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中W为煤层瓦斯含量，qo为瓦斯含量修正系数，a为瓦斯含量系数，i为煤结构系数，m和xo为回归系数，其中m的取值范围为16-22，x。的取值范围为2-5，最佳的，m=17.5,x0=4.3。本发明通过新的计算模型测定煤层瓦斯含量，步骤简单，可靠性和准确性高；步骤2)中，通过测定样品不同暴露时间后不同时间段内的瓦斯解吸量Qt，最终求得的煤层瓦斯含量与实际含量的误差如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的并奇神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。权利要求1.煤层瓦斯含量快速测定方法，其特征在于，包括如下步骤1)预先采集待测煤层的煤样，测得该煤层的瓦斯含量修正系数q0；2)现场快速测定，具体包括如下步骤21)现场取样，测定所取样品的瓦斯含量系数a和煤结构系数i；22)将瓦斯含量系数a和煤结构系数i代入如下的计算模型进行运算，求得煤层瓦斯含量W<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>W</mi><mo>=</mo><msub><mi>q</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mfrac><mi>m</mi><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><msup><mrow><mo>[</mo><mfrac><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub><mrow><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><msup><mn>60</mn><mi>i</mi></msup><mo>-</mo><msup><mn>45</mn><mi>i</mi></msup><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>]</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math></maths>式中W为煤层瓦斯含量，q0为瓦斯含量修正系数，a为瓦斯含量系数，i为煤结构系数，m和x0为回归系数，其中m的取值范围为16-22，x0的取值范围为2-5。2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯含量快速测定方法，其特征在于所述步骤l)中，修正系数qo采用如下方法测得矿井温度下，用高压容量法测定煤样的常压吸附量2次以上，取平均值。3.根据权利要求1所述的煤层瓦斯含量快速测定方法，其特征在于所述步骤21)具体包括如下步骤211)测定样品在多个时间段内的瓦斯解吸量Qt;212)根据下式回归求得瓦斯含量系数a和煤结构系数<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>式中，t为样品的暴露时间，Qt为时间t后的一个时间段内的瓦斯解吸量，"为瓦斯含量系数，i为煤结构系数。4.根据权利要求3所述的煤层瓦斯含量快速测定方法，其特征在于步骤21)中，样品暴露时间不大于10min时开始检测。5.根据权利要求4所述的煤层瓦斯含量快速测定方法，其特征在于所述步骤21)中测定10-20min内每分钟的解吸量。6.才艮据权利要求5所述的煤层瓦斯含量快速测定方法，其特征在于所述步骤21)中测定样品暴露lmin之后10min内每分钟的解吸量。全文摘要本发明提出一种煤层瓦斯含量快速测定方法，能快速测定煤层瓦斯含量，包括如下步骤1)预先采集待测煤层的煤样，测得该煤层的瓦斯含量修正系数q<sub>0</sub>；2)现场取样，测定所取样品的瓦斯含量系数a和煤结构系数i；3)将瓦斯含量系数a和煤结构系数i代入如下的计算模型进行运算，求得煤层瓦斯含量WW＝q<sub>0</sub>+(m/(1+[x<sub>0</sub>/a(60<sup>i</sup>-45<sup>i</sup>)]2))；式中W为煤层瓦斯含量，q<sub>0</sub>为瓦斯含量修正系数，a为瓦斯含量系数，i为煤结构系数，m和x<sub>0</sub>为回归系数。文档编号G01N33/22GK101551377SQ200910103818公开日2009年10月7日申请日期2009年5月8日优先权日2009年5月8日发明者胜刘,吕贵春,吴教琨,康建宁,张庆华,张淑同,文光才,李秋林,林雪峰,邹银辉,隆清明,雷红艳申请人:煤炭科学研究总院重庆研究院