01 / 反推
W₁
损失瓦斯
取样后、开始解吸测定前已经逸出的部分。
Technical presentation 煤层瓦斯含量测定原理
每一份瓦斯，
都有迹可循。
从取样时的逸散，到解吸过程的记录，
再到含量汇总与压力反算。让测定过程清晰可见。
取样 · 解吸 · 拟合 · 反演
MEASURE WHAT REMAINS. RECONSTRUCT WHAT WAS LOST.
每一份瓦斯，
01 / The complete picture
五个组成，还原一份总含量。
实测解吸量、反推损失量与计算残存量，最终统一到相同的质量和气体状态基准。
W=W₁+W₂₁+W₂₂+W₃+Wc
02 / 实测
W₂₁
井下解吸
开始测定后，在井下收集的累计解吸量。
03 / 实测
W₂₂
地面解吸
转至地面后继续收集的新增解吸量。
04 / 实测
W₃
粉碎解吸
煤样粉碎后进一步释放、收集的气体。
05 / 计算
Wc
常压残存
按吸附及相关煤质参数计算的残存量。
统一单位：1 mL/g = 1 m³/t。各分量基准一致后，才能相加。
02 / Exposure time
暴露时间，就是测定前的这段时间。
本产品中，t₀ 从开始取样计至开始解吸测定；开始测定后，另用 t 记录解吸时长。
开始取样
T采样 · 煤样开始暴露
09:00
开始解吸测定
T解吸 · 开始累计读数
09:04
当前观测
T观测 · 记录本次累计量
09:10
暴露时间 t₀ = 4 min
解吸时长 t = 6 min
暴露时间 · 完整时间差
t₀ = T解吸 − T采样
模型使用的累计时间
t + t₀ = 6 + 4 = 10 min
取样、转移、装罐等环节，只要发生在这两个时刻之间，就计入 t₀。以上时刻仅用于教学演示。
03 / Sun Chongxu model
把解吸规律，变成一条可外推的直线。
孙重旭模型用累计解吸量与变换后的时间建立关系，利用已测数据估计未收集的损失量。
原始模型
Q(t) = K(t + t₀)i − Q₀
t从开始解吸测定起计的时间t₀开始取样至开始解吸测定的暴露时间Q(t)解吸开始后测得的累计气体体积i与煤样状态相关的模型特征参数
坐标变换与线性拟合
x = (t + t₀)i
Q = Kx + c
K拟合直线的斜率c纵轴截距；该模型下 c = −Q₀Q₀损失气体体积；正常负截距时 Q₀ = −c
横轴是变换坐标 x，不是原始分钟数。x = 0 是数学外推位置；开始解吸测定时，x = t₀ⁱ。
04 / Reconstruct the loss
向左延伸，找到没有被收集的那部分。
累计解吸体积 Q / mL教学示意 · 变换坐标数据
拟合方程 · 示意数据
负截距的绝对值
虚线段表示外推，不是实测数据；负截距是坐标外推结果，不表示实际气体体积为负。图中数据直接在变换坐标中构造。
05 / Volume to content
体积统一状态，含量对应质量。
气体体积先校正到标准状态，再除以相应煤样质量。累计量按阶段划分，避免重复计入。
LOSS / 损失量
拟合结果 → W₁
W₁ = Q₀,STPm
若拟合使用原始体积，先对 Q₀ 进行状态换算；若已使用标准体积，不重复校正。
DESORPTION / 井下与地面
阶段收集 → W₂
W₂₁ = V井下,STP / m
W₂₂ = V地面,STP / m
W₂₂ = V地面,STP / m
井下采用累计解吸量；地面采用该阶段新增解吸量。
CRUSHING / 粉碎解吸
粉碎释放 → W₃
W₃ = V粉碎,STPm粉碎样
粉碎使用对应子样质量，并保证子样具有代表性。
VSTP = V × p干气pSTP × TSTPT气体
压力使用绝对压力，温度使用 K；湿式量气时，干气压力需按装置条件考虑水蒸气压与液位差。
06 / The implemented model
同一份含量，对应同一组煤质参数。
压力反算以独立实测总含量为输入，求解吸附量与游离量之和对应的压力 P。
W实测 = abP1 + bP · 100 − Ad − Mad100 · 11 + 0.31Mad + FP10Ard
吸附项 / 煤质修正
k₁ = 100 − Ad − Mad100(1 + 0.31Mad)
a：吸附容量（m³/t）；b：压力常数（MPa⁻¹）。
Ad：灰分（%）；Mad：水分（%）。
游离项 / 孔隙与密度
k₂ = F10Ard
F：孔隙率（%），按百分数数值输入。
Ard：视密度（t/m³），不是灰分。
简写：W(P) = abP · k₁ / (1 + bP) + k₂P。程序直接输出 P（MPa），不另做表压换算。
07 / Solve by bisection
用二分法，让试算含量逼近实测值。
程序实际计算流程
01
限定区间：0 ～ 50 MPa
要求 W实测 > 0，且不大于 W(50)。
02
试算中点：Pmid = (L + H) / 2
代入完整公式，计算 W(Pmid)。
03
含量偏小 → 提高下界
W(Pmid) < W实测 时，L = Pmid；否则 H = Pmid。
04
缩小区间，输出中点
H − L < 10⁻¹⁰ MPa 时停止，最多 200 次。
等价代数推导 / 便于理解
W(1 + bP) = abk₁P + k₂P(1 + bP)
k₂bP² + DP − W = 0
D = abk₁ + k₂ − Wb；此处 W 指 W实测。
P = −D + √(D² + 4k₂bW)2k₂b
以上正根式适用于 k₂ > 0。F = 0 时，P = W / [b(ak₁ − W)]，要求 W < ak₁。
代码统一用二分法求解，包括 F = 0 的情况。正根式用于解释与交叉核对。
08 / Content composition
总含量，由各阶段共同组成。
本页汇总 W；压力工具在下一页单独输入独立实测总含量，不自动引用本页结果。
调整各阶段含量 / m³·t⁻¹
总瓦斯含量 W
—m³/t
W₁W₂₁W₂₂W₃Wc
Wc = 0.1abk₁1 + 0.1b + F100Ard
固定示例：a = 30，b = 0.8，Ad = 12%，Mad = 3%，F = 5%，Ard = 1.4 t/m³。Wc 按 0.1 MPa 计算。
09 / Independent pressure calculation
输入实测含量，反算对应压力。
煤质参数和独立实测总含量共同决定结果；采用与程序一致的二分区间与停止条件。
反算压力 P / MPa
—
只把 Wc(0.1 MPa) 回代同一公式，结果会回到约 0.1 MPa；应输入独立实测总含量。
10 / One complete chain
记录过程。
解释算法。还原含量。
W = W₁ + W₂₁ + W₂₂ + W₃ + Wc
时间决定反推的起点；曲线提供损失量的依据；
各阶段共同形成含量，吸附平衡建立含量与压力的联系。
内容依据：产品计时口径与孙模型定义；压力正反算、常压残存量及输入方式依据 DGC 桌面版计算逻辑。
图表与交互中的样本数值用于教学演示。
图表与交互中的样本数值用于教学演示。