[发明专利]判断煤与瓦斯是否会突出的方法

权利要求书

1.一种判断煤与瓦斯是否会突出的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)获取煤层所在实际的地质构造、地应力、煤体结构、瓦斯赋存条件以及 瓦斯参数；

2)根据上述条件，构建煤与瓦斯突出影响因素虚拟模型；

3)在实验室内通过实物模拟构建与步骤1)中参数相同的煤层三维地理模 型；

根据矿区实际煤岩层的岩性分布和地质构造情况，按照相似模拟试验的相 似原理进行相似材料配比，在试验箱体中根据相似材料配比逐层铺设试验材料； 在材料铺设过程中，在预先设定的位置安放瓦斯面充气设备和相应的数据监测 传感器；在传感器和相似模拟材料铺设完以后，安装试验箱体的上盖、下盖以 及各种数据线、管路，并使用密封胶将箱体的周围进行密封；同时，连接瓦斯 气瓶和试验箱体的瓦斯面充气装置，完成后保持压力一定时间后进行使用；

4)人为改变步骤3)中某一个参数使构建的煤层三维地理模型引起瓦斯突 出现象，并记录引起瓦斯突出现象时的参数值；

5)将步骤4中引起瓦斯突出现象时的参数值与开始时的该参数的初始值做 差，得出该参数的变化量，按照参数变化量的大小确定地质构造、地应力、煤 体结构、瓦斯赋存条件以及瓦斯参数在煤与瓦斯突出影响因素虚拟模型中的权 重度比例，其中变化量越小的参数的权重度越大，并根据新获取的权重度比例 重新建立煤与瓦斯突出影响因素虚拟模型，对虚拟模型进行修正；

6)使用新的煤与瓦斯突出影响因素虚拟模型判断是否会存在瓦斯突出现 象。

2.如权利要求1所述的判断煤与瓦斯是否会突出的方法，其特征在于所述 的步骤1)中的煤体结构参数通过如下方法获得：如果在地表有煤层露头，通 过地面现场观察的方式进行；如果有井下的采掘工作面，在井下对采煤或掘进 工作面进行观察的方式进行；对于一些没有观察条件的未采区，如果有勘探钻 孔资料，则通过对测井曲线进行解译的方式来判断煤层的煤体结构特征。

3.如权利要求1所述的判断煤与瓦斯是否会突出的方法，其特征在于所述 的步骤2)的方法如下：利用层次分析法进行煤与瓦斯突出危险性预测，将影 响煤与瓦斯突出的因素分为两个层次，其中第一层次因素包括地质构造、地应 力、煤体结构、瓦斯赋存条件以及瓦斯参数；第二层次分别为第一层次各因素 的子因素，其中地质构造影响因素包括褶曲、断层和水文地质；地应力影响因 素包括自重应力、构造应力；煤体结构影响因素包括煤的变质程度、煤的结构 破坏类型、软分层厚度、煤的强度性质和煤的解吸能力；瓦斯赋存条件影响因 素包括煤层埋藏深度、煤层厚度及变异系数、围岩孔隙性；瓦斯参数影响因素 包括瓦斯含量、瓦斯压力和瓦斯放散初速度。

4.如权利要求3所述的判断煤与瓦斯是否会突出的方法，其特征在于所述 的层次分析法中权重度的确定是根据层次结构模块，构造判断矩阵来进行计算 的，通过计算判断矩阵的特征值和特征向量来得出各因素的权重关系。