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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明公开了一种煤矿采空区煤层气富集区域界定、分区及量化方法，其包括1确定采空区煤层气的存储边界；2依据煤层气在存储边界内的渗透情况进行富集区域划分，3量化煤矿采空区煤层气富集区域体积、煤层气中渗透区体积、煤层气高渗透区体积及煤层气低渗透区体积。本发明煤矿采空区煤层气富集区域界定、分区及量化方法，其更准确的界定出了煤层气在采空区域的富集空间边界，并准确找出了煤层气在富集空间内不同渗透程度的区域边界、以及不同渗透区域各自的空间体积，能为准确判断煤层气储量、煤层气抽采井选址、抽采设备选型等提供可靠的参考依据。

主权项：1.煤矿采空区煤层气富集区域界定、分区及量化方法，其特征在于，包括以下步骤：1确定采空区煤层气的存储边界：以采煤工作面底板作为煤层气存储区域的下部边界；计算采煤工作面煤壁外侧各岩层的支承应力，将连接各岩层支承应力峰值所在点位构成的特征界面作为煤层气存储区域的横向边界；以导气裂隙带的上部边界作为煤层气存储区域的上部边界，在当前采煤工作面处的导气裂隙带的高度通过如下方法确定：a在当前采煤工作面上覆岩层均为软岩，无关键层时，导气裂隙带的高度H按以下公式进行计算：10Mpa＜岩层单轴抗压强度≤20Mpa时，岩层单轴抗压强度≤10Mpa时，式中，∑M为累计采高；b在当前工作面上覆岩层存在关键层及亚关键层时，即部分岩层的单轴抗压强度大于20Mpa时：若当前采煤工作面下，亚关键层未发生破断，则在当前采煤工作面处的导气裂隙带的高度为底板至亚关键层底部的高度；若当前采煤工作面下，亚关键层破断且主关键层未破断，则在当前采煤工作面处的导气裂隙带的高度为底板至主关键层底部的高度；若当前采煤工作面下，亚关键层破断且主关键层破断，则在当前采煤工作面处的导气裂隙带的高度为底板至基岩顶界面的高度；2依据煤层气在存储边界内的渗透情况进行富集区域划分：计算采空区岩体的卸压程度a： 式中，σ0为岩体原岩应力值，σ1为岩体采动卸压后的应力值；找出采空区岩体内卸压程度a＝0.3的第一特征界面，将第一特征界面以内的区域划分为煤层气低渗透区；找出采空区岩体内卸压程度a＝0的第二特征界面，将第一特征界面与第二特征界面之间的区域划分为煤层气高渗透区；将横向边界与第二特征界面之间的区域划分为煤层气中渗透区；3建立煤层气富集区域的走向剖面和倾向剖面，并根据煤层气中渗透区、煤层气高渗透区和煤层气低渗透区的边界算出：煤层气富集区域走向顶部长度L上、煤层气富集区域走向底部长度L下、煤层气中渗透区走向顶部长度L中上、煤层气中渗透区走向低部长度L中下、煤层气高渗透区走向顶部长度L高上、煤层气高渗透区走向低部长度L高下、煤层气低渗透区走向顶部长度L低上、煤层气低渗透区走向低部长度L低下、煤层气富集区域倾向顶部宽度W上、煤层气富集区域倾向底部宽度W下、煤层气中渗透区倾向顶部宽度W中上、煤层气中渗透区倾向底部宽度W中下、煤层气高渗透区倾向顶部宽度W高上、煤层气高渗透区倾向底部宽度W高下、煤层气低渗透区倾向顶部宽度W低上、煤层气中渗透区倾向底部宽度W低下和煤层气富集区高度H，然后根据如下公式量化煤矿采空区煤层气富集区域体积、煤层气中渗透区体积、煤层气高渗透区体积及煤层气低渗透区体积：煤矿采空区煤层气富集区域三维空间体积计算公式： 煤矿采空区煤层气富集区域中渗区三维空间体积计算公式： 煤矿采空区煤层气富集区域高渗区三维空间体积计算公式： 煤矿采空区煤层气富集区域低渗区三维空间体积计算公式：

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