煤层瓦斯吸常数分布参数的极大似然估计.doc

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1、煤层瓦斯吸附常数分布参数的极大似然估计摘要：极大似然估计是估计的另外一种计算方法，最早是由高斯先生最先提出来的，后来由英国的统计学家费歇先生进行了最后的命名和定义，此方法得到了广泛的应用和普及，当前实验室研究的重要课题内容是在极大似然原理的基础上，采取随机试验的方法，对结果进行相关的数据统计和分析，本文将利用极大似然这种估计方法，对煤层瓦斯吸附常数分布参数进行研究，并简要分析实验结果。关键词：煤层瓦斯；吸附常数；分布参数；估计前言：首先从某矿区进行煤块采摘取样，并随机分成5组数据，用容器测量法将这

2、五组样本放在同样的容器下，并释放不同的压力，进行瓦斯吸附实验，利用极大似然估计方法对常数的平均数和差值进行研究，并将最接近的数值作为煤层吸附的参考值，为了确保实验结果的准确性，本次实验从煤层进行了全方面的随机取样。一、煤层瓦斯吸附常数分布参数的主要特点首先煤层瓦斯是成煤反应的过程，高压高温是其发展的前提条件，经过物理和化学的双层作用，在这些客观环境因素的影响下形成的一种具有腐蚀性的有机物，煤层在形成过程中并不是很均匀，最后导致瓦斯在煤层释放出来时是通过散布和渗出等途径进行采取，如果在采取的过程中没

3、有良好的理论知识和实际操作做为基础很容易发生火灾等意外，目前，实验室进行相关的吸附常数测量是了解煤层瓦斯吸附数情况的主要手段和途径，在实验的过程中采取的煤层可能根据分布点的不同，导致吸附常数也不相同，严格上来说，这是因为吸附常数主要包括体积和压力常数，这两点的数值是不固定的，所以在研究中应该严格按照相关的瓦斯定义和规律进行计算，由于我国对相关内容的研究并不深入，导致研究受到了一定的阻碍，容易受到环境影响，如，温度，瓦斯中的水分，或者是电磁环境等方面，由此可见，现阶段的煤层瓦斯吸附常数分布参数的极大

4、似然估计在实验过程中操作严谨。二、煤层的瓦斯极大似然估计以及吸附性质参量压力和体积参数是煤层瓦斯吸附的主要内容，将体积和压力分别用简写的英文字母VL和PL表示,并将我们在这次研究中用大写字母AB进行标示，采取正向分布的方法描述，即AI(i=1,2,3,…，n)和BI(i=1,2,3,…，n)，根据概率,从而计算出样本的平均值和差值，在本次试验中，共记录了五组数据，即n=5,根据极大似然估计方法，得到吸附参数。具体的实验参考步骤和方法如下：（一）分组，首先在煤块的采集范围上要更加的广泛，在煤块的选取

5、上面应该着重选择直径大小相差无几的样本，并将采取好的煤层瓦斯进行一定数量的分组，根据研究内容和具体要求，在本次试验中共分为五组。（二)测试，把分好数量的每一组煤块，放置在不同的压力下进行吸附测试，将压力作为研究定量，检测在这种环境中获得的瓦斯吸附值，从而得到每个组整体的煤块实验常数即压力P和体积V。（三）计算，通过AI,BI(I=1,2,3,…5）样本参数，将已经经过处理的煤块样本通过测量方法，进行极大似然估计，从而得出相近的数值。（四）估计，最后将三步骤中的煤块瓦斯的平均值和平均方差的近似值作为

6、参考数值，这种估计手段能够尽可能保证实验结果的准确性，具有一定的科学研究利用价值。三、煤块瓦斯的吸附值测量途径实验室测量瓦斯吸附数值主要有三种方法，通常最被我们所使用的是重量和容器法以及色谱气相法，这次煤样瓦斯吸附值测试主要采用后一种方法，该实验总共分为八个步骤进行，最后得到的结果即是压力和体积的极大似然估计值。具体操作可以分为以下几点：(一）取样，严格的遵守相关规定，随机采取没有受到外部环境干扰污染的煤块，这些煤块的要求比较严格，首先生成环境最好没有受到火，水，灰尘等因素的干扰，其次煤样的块度最

7、好是超过20毫米，这样的煤块是保证实验顺利进行的基本条件，随后用完好无损的双层密封袋进行紧实的包装，按照GB/T211，212,217要求制作煤块，最后用破碎机器弄碎，这里的破碎机最好是颚式破碎机，用标准直径为0.165-0.26的筛孔进行严格的挑选。（二）充气，将已经选好的样本放入吸附容器中，此次实验利用的吸附容器为吸附缸，在保持压力不变的条件下，将瓦斯冲入容器缸中，直到压力保持稳定不变的恒值之后，就可以将容器进行密封，关闭吸附缸的开关装置。（三）保压，为了保证容器中的煤块样本能够充分的跟瓦斯进

8、行融合，通常要保压在3个小时左右，最好不要超过4个小时以免造成数据损失。（四）测算，V1（容器中的瓦斯体积）－V2（未使用的瓦斯体积）＝V3（煤块吸附的瓦斯体积），只要将冲进容器中原来的瓦斯体积减去剩下未使用的瓦斯体积，就可以得到真正煤块吸附到的瓦斯体积数值，进而计算出自单位质量中的瓦斯吸附值。（五）改变压力，重复第二和第四步骤（六）回归压力体积常数值，将吸附量设为S的话，那么与瓦斯压力P之间的计算公式为：PVL－SPL-SP=0.根据实验内容，可以设置5个压力值，AI(I=1,2