基于灰色关联与神经网络的瓦斯含量预测研究

为了解各影响因素对煤层瓦斯赋存规律的影响,准确预测煤层瓦斯含量,在分析潘一东勘探钻孔资料的基础上,基于灰色关联分析了影响13-1煤层瓦斯含量的各因素,确定了煤层埋深、顶板岩性、煤层厚度和地质构造是影响煤层瓦斯含量的主要因素;利用神经网络方法建立了煤层瓦斯含量预测模型,结合实际数据,对预测模型进行训练与检验。结果表明：预测精度较高,验证了基于灰色理论与神经网络预测模型的可靠性。     

基于粒子群神经网络的煤层瓦斯含量预测

针对BP神经网络在煤层瓦斯含量预测中的局限性,如收敛速度慢和可靠性差等缺点,根据煤层瓦斯含量与其影响因素之间相互作用和耦合的特点,建立了粒子群算法和BP神经网络相结合的煤层瓦斯预测模型.在采用BP网络对煤层瓦斯含量进行预测的基础上,采用粒子群算法优化隐含层神经元个数和网络中的连接权值,并根据现场的实测数据,提出了粒子群神经网络训练和检验样本集,对预测模型进行训练和检验.仿真结果表明,该预测模型加快了网络收敛的速度,克服了易陷入局部极小的问题,具有可靠性强和预测精度高等特点.     

沙曲矿井瓦斯地质规律研究

运用地质构造控制理论分析了沙曲矿井的瓦斯赋存特征,初步总结了沙曲矿井的瓦斯地质规律.针对矿井4号煤层瓦斯含量高、平面上具有从东向西逐渐增大的特点,从瓦斯地质学的角度指出一定的地质构造条件、煤层上覆基岩厚度差异大、致密的顶底板岩性、复杂的水文地质条件及煤的变质程度是沙曲矿井煤层瓦斯赋存规律的主控因素.并利用数值回归分析的方法,建立了上覆基岩厚度与瓦斯含量的数学预测模型,为预测深水平的瓦斯含量奠定了基础,为瓦斯防治工作提供了依据.     

鄂庄煤矿2煤层瓦斯地质规律研究

通过对鄂庄煤矿2煤层采掘区井下钻孔瓦斯煤样直接法测试结果及勘探钻孔瓦斯样资料的综合分析,阐明了影响鄂庄井田2煤层瓦斯赋存的主要地质因素和矿井未采区煤层瓦斯含量预测的思路和方法.探讨了鄂庄井田2煤层瓦斯赋存的规律.在分析低瓦斯矿井瓦斯涌出特点和影响因素的基础上,指出瓦斯异常涌出是低瓦斯矿井瓦斯防治的重点.     

鄂庄煤矿2煤层瓦斯地质规律研究

通过对鄂庄煤矿 2煤层采掘区井下钻孔瓦斯煤样直接法测试结果及勘探钻孔瓦斯样资料的综合分析 ,阐明了影响鄂庄井田 2煤层瓦斯赋存的主要地质因素和矿井未采区煤层瓦斯含量预测的思路和方法 .探讨了鄂庄井田 2煤层瓦斯赋存的规律 .在分析低瓦斯矿井瓦斯涌出特点和影响因素的基础上 ,指出瓦斯异常涌出是低瓦斯矿井瓦斯防治的重点     

黄陵二号煤矿瓦斯地质规律及涌出量预测

用地质观点研究煤层瓦斯赋存已获得实践检验,瓦斯的赋存及涌出与地质因素密不可分.在收集并整理黄陵二号煤矿井田地质资料和瓦斯资料的基础上,分析了井田地质构造特征,结合瓦斯地质理论,研究地质构造、煤层顶底板岩性、煤层埋藏深度、水文地质条件等因素对瓦斯赋存的影响,融合矿井勘探及生产期间实测瓦斯含量数据,采用瓦斯地质统计法建立回采面绝对瓦斯涌出量与煤层瓦斯含量的关系式,并以此对矿井未采区的瓦斯涌出量进行了预测.     

偏最小二乘法的煤层瓦斯含量预测模型研究

煤层瓦斯含量预测对矿井安全生产至关重要。根据煤层瓦斯含量受多种因素影响,运用偏最小二乘多元线性回归,通过交叉有效性分析,确定提取主成分个数,建立数学模型,得到最佳多元线性回归方程。研究证明:该方法配合SIMCA-P软件处理不仅可以最终以图表形式直观地反映各种因素对煤层瓦斯含量的影响程度,而且能够有效解决各种因素之间存在的严重线性相关问题,预测值比较精确,为煤层瓦斯含量预测提供了一种新途径。     

金发煤矿开采层瓦斯地质规律研究及危险性预测

矿井瓦斯赋存规律及涌出量预测是矿井瓦斯治理的重要理论依据.深入研究分析了金发煤矿瓦斯地质赋存规律控制因素,定性分析了金发煤矿地质构造、煤层上覆基岩厚度、顶底板岩性、水文地质条件等控制要素,确定埋深是影响矿井C8、C9煤瓦斯含量最重要因素.结合矿井实测瓦斯涌出量,预测了煤与瓦斯区域突出危险性.结果表明:煤层埋深与瓦斯含量呈正相关关系;瓦斯压力是判定该矿C8、C9煤瓦斯突出危险性的最重要指标,矿界内煤层瓦斯压力大于0.74 MPa的区域具有突出危险性,煤矿的突出危险区主要在矿界西北边靠近矿2坐标点附近.     

艾维尔沟矿区瓦斯地质规律研究

运用瓦斯地质理论,结合地质勘探和矿井生产揭露的瓦斯地质资料,研究了艾维尔沟矿区的瓦斯地质规律.综合分析了地质构造、煤层埋深、构造演化、煤变质程度等对煤层瓦斯赋存的影响.提出了煤层埋深是艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存区域的主控因素,同时受构造演化、煤变质程度等因素影响,在局部区域受地质构造因素控制明显.因各种因素的共同作用,在沿煤层走向上,同一水平标高,矿区西部瓦斯含量最高,东部次之,中部最小;沿煤层倾向方向上,瓦斯含量具有随煤层埋深的增加而增大的整体趋势.在向斜构造轴部及断层带附近瓦斯富集.     

小马村矿瓦斯赋存与瓦斯涌出规律研究

为对小马村矿一5煤层东区开采时通风设计以及瓦斯防治方案制定提供科学依据,通过对煤层瓦斯含量与埋深的回归分析,研究了煤层瓦斯含量分布规律.通过对预测方法特性和适用条件比较,并结合研究矿井的实际,选取了以煤层原始瓦斯含量为基础、能够实现对新(改扩)建矿井进行预测的分源预测法.根据分源预测法计算公式,得到了小马村矿掘进、采煤、采区和矿井最大瓦斯涌出量预测结果,按照矿井瓦斯等级划分标准,判定了矿井瓦斯等级.研究结果对于矿井通风设计和防治瓦斯管理具有重要作用和意义.     

基于相控的煤层气藏三维地质建模

煤层气藏是一种非常规天然气藏,与常规天然气藏在赋存方式、物性参数以及开发方式等方面存在较大差异。煤层气藏三维地质模型能够精确描述煤层以及物性参数空间分布,推动煤层气藏的认识由定性向定量的转变,对煤层气藏的开发具有重要意义。以澳大利亚B区块煤层气藏为研究对象,综合应用地质、地震、测井、煤岩取芯分析等资料,分析构造解释的煤层层面、测井精细解释结果以及物性参数精细表征结果;借助Petrel三维地质建模软件,以地震解释煤层顶面构造和断层结果为数据基础,以测井煤层划分结果为约束条件,建立B区块构造模型;在构造建模基础上,以测井资料划分的单井岩相数据为基准,建立煤层相模型;煤层气藏物性参数建模以相控建模理论为指导,以煤层气物性参数表征结果为数据基础,实现干燥无灰基含气量、渗透率、密度、灰分含量、饱和度等物性参数空间分布模拟。在建立的三维地质模型基础上,利用煤层气藏储量计算方法,计算B区块地质储量,确定B区块煤层气有利区优选物性参数及标准,划分煤层气藏有利区。煤层气藏三维地质模型为煤层气藏地质储量计算以及有利区筛选奠定坚实的地质基础,同时也为井型选择与井网布置等后续开发工作提供地质依据。     

焦作矿区山西组二1煤层含气量的控制因素探讨

分析了焦作矿区煤层气含量的分布规律 ;探讨了断块构造、煤层埋深、上覆岩层厚度等对煤层气的控制作用 .结果表明 :焦作矿区山西组二1煤煤层气含量较高 ,最高达 3 2 .7m3 /t(daf) ,平均为 1 6 .7m3 /t(daf) ;由于煤变质及其演化、煤层的有效埋藏深度、抬升剥蚀作用和地质构造等因素对煤储层特性产生显著的影响 ,使本区煤层气含量分布具有明显的规律性 ,从西部断块至东部断块煤层气含量由高到低变化 ,且各断块内由浅部向深部逐渐增高 .     

平顶山矿区煤层气赋存特征及开发潜力

平顶山矿区二1煤层富含煤层甲烷气体,其资源量估算达302亿m3以上．本文通过对控制煤层气赋存的二1煤层的传层几何形态、地质特征、煤质变化、特别是物性特征的研究,指出本区二1煤层渗透性较好,渗透率随着围限压力增加而降低,且与判及发育程度、构造应力变化有密切关系．而二1煤层中的煤层气含量与煤层理深有着密切关系,随着深度增加而增加．通过综合分析指出了开发潜力较好的区块．     

新集矿区煤层气地面开发技术探讨

作为国家煤层气示范开发区,针对新集矿区的地质条件及煤层气储存特点,选用地面垂直井开发煤层气的工艺技术,通过开发试验现场的＂1＋3＂井组工程的三口试生产井,成功地产出了煤层气,获得了单井最大日产气量3 728m3,排采三年后日产气量仍维持1 000m3。对其中的钻井、储层保护、水力压裂、排水、采气方面的关键技术的研究和实施,建立起一套适用于新集矿区地质条件及中国国情的煤层气钻井、完井、压裂和采气工艺技术。试验区地面垂直井开发煤层气的成功实施,也为矿区治理矿井瓦斯,提供了新的途径。     

煤层气典型曲线产能预测方法

为简单快速预测煤层气井产能,引入了典型曲线-无因次产量与时间的关系曲线法.通过分析兰氏压力、兰氏体积和渗透率等对典型曲线形态的影响,建立了不同兰氏压力下无因次产量与时间的关系式,提出了煤层气井典型曲线产能预测方法.运用该方法分别对韩城和沁南区块两口煤层气井进行产量预测和储量评价.结果表明:预测产量与前5年的实际产量符合率高于80%,表明该方法可供现场应用.对生产数据进行拟合得出两口井的控制储量分别为2.40×107m3和2.29×107m3,预测未来10年采出程度分别为44.3%和46.3%.     

白额地区2~#煤层气藏成藏控制因素分析

在分析白额地区2^#煤储层空间发育特征、储层物性特征、含气量分布特征及区域构造背景的基础上,对煤层气成藏控制因素进行分析。结果表明：构造演化史直接控制着煤储层埋藏史及生烃史,是煤层气成藏主控因素;地下水水动力特征和围岩封闭特征决定了煤层气藏的保存条件,是煤层气成藏的关键;综合以上特征,可以得出2#煤煤层气藏为单斜-水动力封堵型煤层气藏。     

A forecasting and forewarning model for methane hazard in working face of coal mine based on LS-SVM

To improve the precision and reliability in predicting methane hazard in working face of coal mine, we have proposed a forecasting and forewarning model for methane hazard based on the least square support vector (LS-SVM) multi-classifier and regression machine. For the forecasting model, the methane concentration can be considered as a nonlinear time series and the time series analysis method is adopted to predict the change in methane concentration using LS-SVM regression. For the forewarning model, which is based on the forecasting results, by the multi-classification method of LS-SVM, the methane hazard was identified to four grades: normal, attention, warning and danger. According to the forewarning results, corresponding measures are taken. The model was used to forecast and forewarn the K9 working face. The results obtained by LS-SVM regression show that the forecast- ing have a high precision and forewarning results based on a LS-SVM multi-classifier are credible. Therefore, it is an effective model building method for continuous prediction of methane concentration and hazard forewarning in working face.     

沁水盆地晚古生代含煤沉积体系及其控气作用

沁水盆地晚古生代含煤地层主要为晚石炭世太原组和早二叠世山西组，可采煤层有太原组第15号煤层和山西组第3号煤层，两者均为高煤阶无烟煤。对含煤地层内部各成因相及其组合的综合分析表明，太原组为陆表海多堡岛与碳酸盐台地复合沉积体系。第15号煤层形成于海退持续时间较长的潮汐三角洲环境，其中三角洲平原沼泽相中煤层较厚，滞留泻湖相中煤层较薄，障壁沙坝一带煤层厚度较稳定。山西组为河控三角洲沉积体系。三角洲平原沼泽环境中均衡补偿沉积持续时间较长，形成的第3号煤层厚度较大，结构简单。三角洲前缘沙坝中煤层厚度稍薄，分流河道中煤层不稳定。煤层气勘探实践表明，在同一口试气井中，盆地内大部分地方第3号煤层比第15号煤层厚度大，生气能力强，煤层气保存条件优越，气体质量浓度、含气饱和度、煤层气资源量高。因此，第3号煤层应是沁水盆地煤层气试采和商业化开发的首选目标层。     

煤层气开发项目经济评价方法与预测模型

根据煤层气开发工程的特点及中国煤层气勘探开发现状，在充分借鉴美国煤层气开发项目经济评价方法和国内有关研究成果的基础上，利用作多年煤层气开发实践经验，建立了一套较为完整的煤层气开发项目经济评价方法和预测模型，并分别从项目投资预测、采气成本计算、产出预测和财务评价等4个方面对此经济评价方法和预测模型加以简要介绍．实际应用结果表明：煤层气开发项目经济评价方法和预测模型是项目决策科学化的重要依据．     

河南省下二叠统山西组二_1煤煤层气储层描述

从煤厚、煤岩组成、煤级、煤体结构、裂隙系统、渗透性、吸附／解吸特性等方面对河南省的主可采煤层二１煤的煤层气的储层特征进行了详细论述．指出镜质组含量较高、割理比较发育、外生裂隙发育适中的原生结构煤和碎裂煤渗透性最好,是最有利的储层;外生裂隙发育适中的无烟煤是有利储层;碎粒煤为不利储层;糜棱煤为不可开发储层．临界解吸压力较高、含气量较高的中煤级煤分布区是煤层气勘探开发的首选地区．