王云龙,李 龙

(义棠煤业有限责任公司,山西 晋中 032000)

基于气态平衡方程的煤系灰岩瓦斯气源储量估算方法

王云龙,李 龙

(义棠煤业有限责任公司,山西 晋中 032000)

基于义棠煤业煤系石灰岩瓦斯赋存特定条件,利用理想气体状态方程PV=nRT等相关理论,建立数学模型,通过现场实测抽放始末钻孔的瓦斯压力变化情况和抽放瓦斯量的变化,利用所建立的数学模型估算特定条件下该区域煤系K2石灰岩内瓦斯储量约为1.29×109m3。

煤系石灰岩瓦斯;理想气体状态方程;钻孔始末压力值;估算瓦斯储量

长期以来,煤层瓦斯储量计算一直采用《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008)中规定的方法计算,就能准确计算出煤层储量,该标准中对灰岩瓦斯储量的计算需要大量的统计数据,且预测区域地层赋存情况与统计区域的要有较高的相关性,极大地限制了该方法的应用,且在应用过程中易造成计算误差过大等后果。本文提出一种新的煤系石灰岩瓦斯储量计算方法,该方法基于气态平衡方程,设定瓦斯赋存灰岩为一封闭区域,经过一段时间的抽放后,测定抽放始末瓦斯压力,从而估算出该区域的瓦斯储量。

1 煤系灰岩特性及赋存瓦斯特征

山西义棠煤业有限责任公司(简称“义棠煤业”,下同),位于晋中盆地西南介休市义棠镇刘屯沟,开采1#、2#、9#、10#煤层,设计生产能力1.80 Mt/a,其中9#煤层位于太原组下部,与10#煤层距离平均为0.84 m,全区稳定可采,上覆岩层依次为K2石灰岩、泥岩、砂岩、K3石灰岩、泥岩、K4石灰岩、泥岩,其中K2石灰岩为9#煤层直接顶。……