厚煤层分层开采条件下基于压力恢复速率的煤层瓦斯含量快速测定方法

摘要

厚煤层分层开采时，受多分层扰动、层间应力场重分布及非均质瓦斯越流耦合效应影响，诱发瓦斯压力场动态异化与赋存形态非稳态演化。现有均质地层假设下的瓦斯含量测定方法难以反映多层采动后的真实瓦斯赋存状态，出现瓦斯含量测定失真现象。为快速、准确测定瓦斯含量，提出一种厚煤层分层开采条件下基于压力恢复速率的煤层瓦斯含量快速测定方法。首先，通过压力恢复法获取瓦斯压力数据，并采用多项式逼近算法对压阻式传感器的零位偏移及温度漂移进行补偿；然后，针对压力恢复曲线因动态异化与非稳态演化导致的形态复杂、局部波动问题，采用最小二乘曲线拟合法进行光滑处理，并分析曲线分段特征与压力恢复速率之间的关联规律；最后，基于拟合后的可靠瓦斯压力值计算煤层瓦斯含量。实验结果表明，该方法能有效抑制测量干扰，瓦斯含量测定结果与实际值吻合度高，为分层开采工作面瓦斯风险评估提供了可操作的技术支持。

关键词

厚煤层分层开采 / 压力恢复法 / 压力恢复速率 / 最小二乘曲线拟合法 / 煤层瓦斯含量

基金资助

华能集团年度科技项目（HNKJ24-H53）