(1)資源量。一定的資源量是進(jìn)行煤層氣開(kāi)采的基礎(chǔ)。而一定的含氣量、煤層厚度、資源豐度是一定資源量的保證。
(2)滲透性。煤儲(chǔ)層的滲流能力是煤層中氣體導(dǎo)流能力的反映,它關(guān)系到甲烷氣體在煤中的賦存狀態(tài)和開(kāi)采抽放的難易程度。煤層氣存在于煤的雙孔隙系統(tǒng)中,煤的雙孔隙系統(tǒng)為基質(zhì)孔隙和裂縫孔隙。基質(zhì)孔隙由孔隙大小來(lái)反映,是煤層氣運(yùn)移的通道;裂縫孔隙又稱為割理,其不僅是儲(chǔ)氣空間,同時(shí)它又可使基質(zhì)孔隙連通,增強(qiáng)儲(chǔ)層的滲透性。煤層滲透率與煤的變質(zhì)程度、煤巖組分和煤的灰分有密切關(guān)系。中等變質(zhì)的肥煤和焦煤,其滲透率最高低變質(zhì)的褐煤、長(zhǎng)焰煤和氣煤孔隙度大,滲透率次之;中、高變質(zhì)的瘦煤至無(wú)煙煤滲透率最低。煤中惰質(zhì)組含量越高、灰分越低,其滲透率越高。
(3)解吸能力。解吸能力的大小將直接影響煤層氣的開(kāi)采難易程度及采收率。飽和度越大,煤層氣的運(yùn)移潛勢(shì)就越大,煤層氣的排采潛勢(shì)就越高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究表明,煤層氣的吸附一解吸過(guò)程可近似看成可逆過(guò)程,因此,吸附時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)煤層氣的解吸越不利。煤層氣是靠降壓解吸的,臨/儲(chǔ)壓力比越高,越不利于煤層氣的解吸。
(4)煤體結(jié)構(gòu)。煤的堅(jiān)固性系數(shù)和煤的破壞類型是煤體結(jié)構(gòu)的綜合反映。
(5)地質(zhì)條件。水動(dòng)力活動(dòng)頻繁的地區(qū),利于煤層氣的運(yùn)移和擴(kuò)散,不利于煤層氣的保存,也不利于煤層氣的排水降壓;構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域,將不利于煤層氣進(jìn)行地面鉆采。
綜上所述,得出煤層氣開(kāi)采模式的事故樹(shù)模型,如圖1。
3 煤層氣開(kāi)采模式評(píng)判體系
煤層氣開(kāi)采模式評(píng)判方法就是在對(duì)其影響因素的隸屬度規(guī)劃基礎(chǔ)上,通過(guò)專家確定的各影響因素的權(quán)重,利用模糊變換原理結(jié)合矩陣運(yùn)算,從而確定各個(gè)影響因素的分值,從而劃分出不同等級(jí),最后確定出煤層氣開(kāi)采模式。具體方法如下:
采取何種煤層氣開(kāi)采模式的影響因素集可歸納為:
U={資源量,滲透性,解吸能力,煤體結(jié)構(gòu),地質(zhì)條件}={u1,u2,u3,u4,u5}
為了將評(píng)價(jià)結(jié)果定量化.將最后結(jié)果分為5個(gè)等級(jí),即評(píng)價(jià)集為:
V={好,較好,一般,較差,差}={v1,v2,v3,v4,v5}
決定開(kāi)采模式的因素集中的任一指標(biāo),屬于好與壞的程度構(gòu)成一個(gè)模糊集合,其隸屬函數(shù)取值于[0,1]區(qū)間。根據(jù)隸屬度的大小,劃分為5個(gè)等級(jí):
設(shè)第i個(gè)因素的單因素評(píng)價(jià)為Ri=(ril,…,rim),它是U的模糊子集。對(duì)于一個(gè)區(qū)域來(lái)說(shuō),其開(kāi)采模式的各指標(biāo)在不同地區(qū)有所不同,設(shè)在不同地區(qū)共測(cè)n次,根據(jù)統(tǒng)計(jì)原則,確定某一指標(biāo)在uik(u)中各等級(jí)中隸屬度的次數(shù)m,從而確定rik=m/n。以此建立了開(kāi)采模式的單因素綜合評(píng)判矩陣,即:
權(quán)重確定:在綜合決策中,指標(biāo)因素的權(quán)重處于非常重要的地位,它反映了各個(gè)指標(biāo)因素在綜合決策過(guò)程中所起的作用,直接影響到綜合決策的結(jié)果。本文根據(jù)專家評(píng)分方法結(jié)合統(tǒng)計(jì)原則,建立了各因素之間的權(quán)重分配。將權(quán)系數(shù)矩陣記為:M=(m1,m2,m3,mm4);它們之和為1。
然后應(yīng)用模糊矩陣的復(fù)合運(yùn)算,得到開(kāi)采模式的模糊綜合評(píng)判矩陣為:
對(duì)B進(jìn)行歸一化處理,
評(píng)語(yǔ)是屬模糊性的,為了比較方便,對(duì)評(píng)語(yǔ)進(jìn)行量化處理。本文采用百分制進(jìn)行量化,定量評(píng)價(jià)等級(jí)如表1。
B與量化值之問(wèn)矩陣的積得出的數(shù)值與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表比較得出多級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果。建立的煤層氣開(kāi)采模式的評(píng)價(jià)體系如表2。
4 煤層氣開(kāi)采模式
煤層氣開(kāi)采評(píng)判體系建立后,根據(jù)某一地區(qū)的實(shí)際情況計(jì)算出各評(píng)判指標(biāo)的分值,從而建立了煤層氣開(kāi)采模式,如圖2所示。
?