基于VC的煤层透气性系数的计算可视化
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第
9
期
山
西 焦 煤 科 技
No． 9
2012
年
9
月
Shanxi Coking Coal Science ＆ Technology
Sept． 2012
·
试
验研究
·
收
稿日期
： 2012 － 07 － 12
作者简介
：
王鹏
（ 1984—）
，
男
，
河
南禹州人
，2011
年河南理工大学在读研究生
，
主要从事煤及煤层气方面的研究
（ E － mail） wangpeng52169@ 163． com
基
于
VC
的煤层透气性系数的计算可视化
王 鹏
，
张
跃铮
（
河南理工大学
能源科学与工程学院
，
河南 焦作
454003）
摘 要 针对煤层透气性系数计算过程复
杂的特点
，
介绍了以煤层透气性系数的两种计算方法
为基础
，
以
VC 6． 0
作为开发平台的可视化设计
。
对两种算法通过实例进行结果对比
，
误差很小
，
并进
行了人工计算
，
验证了其可靠性
。
关键词 煤层透气性系数
； VC；
可视化
；
效率
；
准确性
中图分类号
： TD712
文献标识码
： A
文章编号
： 1672 － 0652（ 2012） 09 － 0051 － 03
煤层是一种多孔介质
，
煤层透气性系数是描述煤
层中瓦斯流动难易程度的一个重要指标
，
也是研究煤
层瓦斯抽放和瓦斯突出的重要技术参数
［1］
。
它
的物
理意义是
：
当长度为
1 m
的立方体两侧面的压力平方
差为
1 MPa
2
时
，
一天流过该侧面的瓦
斯流量
。
它对
煤层气的开发和煤矿井下瓦斯抽放具有重要意义
，
是
瓦斯抽放分类方法的一项主要指标
（
见表
1） 。
表
1
瓦斯抽放难易程度分类
类
别
透气性系数
/（ m
2
/MPa
2
·d）
容
易抽放
＞ 10
可
以抽放
10 ～ 0． 1
较难抽放
＜ 0． 1
目
前
，
现场测定法在煤层透气性的测定中应用最
广
，
一般能较好地反映现场的实际情况
，
但这种方法
需要在一组公式中采用试算法才能找到合适的计算
公式
，
计算步骤繁杂
，
工作量大
，
人工操作极易出错
。
本文针对通常使用的矿大算法和优化后的计算方法
进行可视化软件开发
，
极大地提高了工作效率
，
减轻
了人工计算量
，
也减少了出错的几率
。
1
煤层透气性系数计算方法
煤层透气性系数的计算与测定方法密切相关
。
径向流法在测定中能避免钻孔扰动带的影响
，
后期测
定结果稳定
，
不受煤层条件限制
，
实用性好
，
在我国得
到了广泛的应用
［2］
。
径向流量法计算公式组见表
2。
表
2
径向流量法计算煤层透气系数参数与公式组
［3］
时
间准数
F
0
= B
λ
煤层透气性系数
/
λ
m
2
·MPa
－ 2
·d
－ 1
常
数
A
常数
B
10
－ 2
～ 1
λ
= A
1． 61
B
1 /1． 64
1 ～ 10
λ
= A
1． 39
B
1 /2． 56
10 ～ 10
2
λ
= 1． 1A
1． 25
B
0． 25
10
2
～ 10
3
λ
= 1． 83A
1． 14
B
1 /7． 3
10
3
～ 10
5
λ
= 2． 1A
1． 11
B
1 /9
10
5
～ 10
7
λ
= 3． 14A
1． 07
B
1 /144
A =
qr
1
p
0
2
－ p
1
2
B =
4tp
0
1． 5
α
r
1
2
利
用表
2
中的公式进行计算时
，
一般是先计算出
q，
进而求出常数
A
和
B，
然后采用试算的方法
，
即选
用一个煤层透气性计算公式
，
算出煤层透气性系数 λ
和时间准数
F
0
，
如
若计算的
F
0
不
在表
2
范围
，
那么
换用下一个公式
，
以此类推
，
直到找到适合的值
。
本
文通过
VC 6． 0
开发平台
，
把复杂的计算过程程序化
、
简单化
，
只需通过可视化界面向软件输入相关参数
，
便可以得到相应结果
（
见图
1、
图
2
和图
3） 。
在矿大算法中
，
存在着无法找到合适计算公式的
缺陷
，
而且还存在两个相互矛盾的计算结果
。
在本软
件设计过程中
，
考虑了这些缺陷问题
，
当计算结果出
现这类问题时
，
可以提示错误信息
，
进而可以选用优
化算法进行计算
。
表
2
中
，P
0
—
煤
层原有绝对瓦斯压力
； P
1
—
钻
孔
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