期刊名称： 《中国煤炭地质》 创办日期： 1989年
主管单位：国务院国有资产监督管理委员会
主办单位： 中国煤炭地质总局 主编：张德高 刊期：月刊 出版地：北京市 国内统一刊号(CN)： 10-1364/TD 国际标准刊号(ISSN)：1674-1803
元素地球化学与黏土矿物特征是反映古环境变化的敏感指标，其在一定时间内含量的变化能够较好地对环境进行指示。以渤海湾盆地周缘大奎山地区为例，结合野外观察，应用黏土矿物和地球化学特征分析下石盒子组的古环境。结果表明：剖面岩性组合、矿物微观特征显示为曲流河三角洲相沉积；剖面化学风化作用强，CIA平均值为84.67,Mg/Ca平均值为0.52；大量伊-蒙混层矿物出现，平均值为58.6%，高岭石矿物含量远高于伊利石、绿泥石矿物，早期可达51%，指示为温暖湿润气候下的沉积；微量元素和稀土元素显示下石盒子组物源来自于大陆上地壳；Sr/Ba、V/Zr、m平均值分别为0.33、0.36、3.70，显示海陆过渡相沉积；Ni/Co、U/Th、V/Cr平均值分别为2.43、0.38、1.06，显示沉积于氧化环境。
蒋庄煤矿广泛发育正断层，断裂带内煤层变形严重，导致其力学性质和孔隙结构发生改变，影响着煤矿的安全高效开采。在蒋庄煤矿北十采区工作面揭露的正断层破碎带及其上、下盘采取煤及顶板岩石样品，运用纳米压痕实验准确测定其力学性质，通过二氧化碳及氮气吸附实验求得煤中孔隙特征，在此基础上探讨力学性质对煤中孔隙结构的影响。结果显示，蒋庄煤矿断层上、下盘的煤的平均弹性模量分别为5.96GPa和5.99 GPa，平均硬度分别为0.52 GPa和0.49 GPa，相差不大，而断层带内煤的平均弹性模量和平均硬度分别为5.40 GPa和0.43 GPa，明显低于断层上、下盘煤样。同样的，断层带内煤的顶板砂岩硬度急剧降低，其平均值为0.52 GPa，远低于断层上、下盘煤的顶板砂岩硬度。正断层使得煤中微孔体积增大、介孔体积减少，煤中微孔孔径主要分布在0.5～0.8 nm的范围中，而介孔孔径主要分布在3～5 nm的范围内。煤的弹性模量、硬度与煤的总孔体积和介孔体积均成正比，而平均硬度与微孔体积呈现出负相关关系。同时，平均弹性模量、平均硬度均与比表面积呈正相关、与微孔比表面积呈负相关。说明煤的弹性模量、硬度等力学性质越强，煤中微孔含量越低，介孔含量越高。
新安煤田局部煤层厚度变化幅度大给矿井安全生产和采掘接替造成了严重影响。基于矿区煤炭地质钻探资料和生产揭露情况，采用统计学方法开展了豫西新安煤田煤层赋存规律及煤质特征研究，结果发现：二_1煤层煤厚0～5m，平均4.04m，整体呈西厚东薄的特征；西部煤厚变化幅度较东部更大；厚度变化受顶薄褶皱和顶板或底板断裂控制作用明显；二_1煤层硫分变化较大，全硫含量平均1.78%，由于有机硫含量不同，中西部全硫含量明显大于东部；煤种和挥发分含量明显受埋深影响；灰分、水分变化缺乏规律性；二_2煤层厚度0～4.19m，局部发育，呈东厚西薄特点，东部局部可开采，可作为二_1煤层开采保护层。研究成果有效地指导了煤矿生产。
准噶尔盆地深部煤层气资源丰富，资源潜力巨大但勘探难度大。本文基于取得产气突破的准噶尔盆地白家海凸起勘探资料，分析了深部煤层气成藏特征，优选了有利区，并预测了深部煤层气的勘探开发前景。结果表明，研究区具有煤层厚度较大（>10 m）且分布稳定、中低煤阶（0.52%<R_(o,max)<1.05%）、埋深较大（平均，埋深介于2 425～2 808 m）、特低灰、低水分、中高挥发性等储层特征；具有含气量较高（10～22 m~3/t）、含气饱和度高（最高可达217%）、游离气占比高（可达60%以上）、以热成因为主的混合成因等含气性特征；具有主力孔渗差异性大、整体呈现低孔低渗等物性特征；形成以自生自储为主、下生上储为辅的游离气为主的煤层气成藏模式。西山窑组优质储层主要位于区块北部，有利区面积42.4 km~2，基于有利区的煤层气成藏特点，以彩探1H井为例，按照单井控制面积（0.1 km~2）和产气量（2×10~(4 )m~3/d）估算，在开展先导性试验的基础上，可部署68口L型分段压裂井，预期建成4×10~(8 )m~3/a的产能。
矿井工作面顶板疏放水过程中对疏放水量监测是矿井水害防治一项十分重要的工作，工作面疏放水量监测要求既能反映总体涌水情况，又能反映具体钻场对应大水钻孔疏放的细节信息。顶板砂岩水害严重的矿井一个工作面往往设计多个钻场，施工几百个疏放水钻孔，如何合理布设传感器对这几百个钻孔的涌水量进行有效监测，目前没有明确的标准，急需一种合适的分类管理方法来指导监测设计工作。为解决上述问题，将ABC分类管理方法引入到工作面疏放水量监测中，通过收集钻场涌水量、钻孔涌水量数据，运用双重ABC分类方法对钻场、钻孔进行科学分类，准确识别出重点监测对象，进而指导监测设计工作。该方法已成功在某矿11205工作面疏放水监测中进行了验证，通过对已施工98个钻孔进行分类，准确识别出21个关键钻孔作为监测对象，有效地解决了大量疏放水钻孔监测设计难题，取得了很好的效果。
预制贯通型裂缝用于钻孔劈裂岩石时有重要的辅助作用。首先对不同长度的预制贯通型裂缝岩样展开室内模型试验，再用数值模拟分析其起裂引导机制，得出结论：(1)预制贯通裂缝用于砂岩劈裂时破岩效果更理想，裂纹曲线更加垂直与光滑，裂缝越长时效果越明显；(2)预制贯通裂缝长度大于0.5 mm时试件在起裂阶段所需的加载力大幅下降，裂隙发育阶段所需的最大、最小主应力均有明显下降，但裂缝长度越长时下降幅值越小；(3)预制贯通裂缝让岩样起裂时最小主应力聚于裂缝尖端，裂缝越长，两侧最小主应力分布越对称，最小主应力最大值越小。这些成果有助于深入理解预制贯通型裂缝在钻孔劈裂岩石中的作用，为相关工程实践与理论研究提供有力依据。
为研究巨厚砂泥岩互层条件下开采过程中覆岩运动规律，以红庆河煤矿五采区501工作面为例，采用3DEC数值模拟分析覆岩运动规律，运用现场实测、理论计算等方法对模拟结果进行检验。结果表明：随着工作面的回采，采空区两端与巷道两侧围岩一直处于应力集中状态，应力值随着工作面的推进而增大；上覆岩层常在工作面形成见方时刻发生破断、垮落，地表下沉速度增加，此时覆岩运动剧烈；地表下沉速度逐渐减小，呈现出“大范围、小位移”的特点；导水裂隙带高度在工作面初次见方前会迅速上升，见方后导水裂隙带高度基本趋于稳定为96 m，与经验公式相符；地表下沉值的骤变一般会伴随着大量微震事件的发生。模拟结果与现场实测数据对比显示，其平均误差约为6%，说明模拟结果准确可靠。
以广州新白云国际机场第二高速公路北段工程SG05标Ⅰ段和Ⅱ段基坑为例，采用地下水三维数值模拟方法，分别模拟仅开挖Ⅱ段基坑和先开挖Ⅰ段基坑再开挖Ⅱ段基坑两种开挖降水工况，探究邻近已开挖基坑对于基坑降水诱发地面沉降的影响。研究表明：单基坑开挖时周围地面沉降最大值为47.8mm，双基坑开挖时地面沉降最大值为55mm，超过了地面沉降预警值50mm。故基坑开挖降水会受到邻近已开挖基坑的影响，基坑外地面沉降也会增大。鉴于此，从降水深度和基坑止水帷幕渗透性两个方面进行优化，保证基坑底部不发生突涌破坏的前提下设计含水层最佳降水深度，并保证基坑止水帷幕渗透系数低至5.0×10~(-6)cm/s，降水后，单、双基坑外地面沉降最大值分别为15.2mm和16.1mm，与原方案相比减少了68%和71%，优化效果较好。
运用X射线荧光光谱（XRF）和高分辨电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术测定了黔北地区6个矿井主采煤层共计22个煤样中的主量元素和稀土元素，探讨了煤中稀土元素的地球化学特征及沉积环境。结果表明：研究区煤中REY质量浓度为111.04～1 233.21μg/g，平均浓度为405.39μg/g，属于煤中稀土元素高度富集区，且以轻稀土富集为主；不同煤层、矿井煤中稀土元素配分曲线特征相似性揭示成煤期物源一致，物源供应相对稳定，同时Ce无异常，Eu呈负异常，Yb呈正异常特征反映煤中稀土元素受陆源控制；煤中稀土元素质量浓度与CaO、Na2O和MnO2呈较中等正相关，推测主要赋存于碳酸盐或是有机化合物中；灰成分指数与δCe/δEu值指示沉积环境主要以弱还原为主，Al2O3/TiO2值与REY和(La/Yb)N的关系显示煤中稀土元素的来源主要为中性岩。
地震资料处理中反褶积参数的选择主要依赖处理人员的经验，缺乏一种定量分析方法对反褶积效果做科学评价。传统井控反褶积参数定量分析方法主要使用VSP走廊叠加数据做质量控制，但在煤田地震勘探中VSP探测罕有应用，这限制了井控反褶积质控方法的在煤炭领域的应用。采用测井数据制作合成地震记录，将其与井旁道求取相关系数，依据相关系数对反褶积参数进行评价，实现对反褶积参数定量质控。该方法在沁水盆地应用表明，利用定量分析方法可以有效质控反褶积效果。
瓦斯突出是矿井工作中的一大安全隐患，严重威胁着井下员工的人身安全和生产工作的顺利开展。建立一个可以及时防范瓦斯突出的模型对降低事故风险、保护矿工人身安全有着举足轻重的意义。造成瓦斯突出的原因有许多，这些原因造成瓦斯突出危险性的增加。在实际掘进活动中，把传感器采集到的多种信息加以综合，利用GRU神经网络强大的时间序列数据处理能力和记忆能力，构建出完整的瓦斯突出预警模型。实验结果表明，基于GRU神经网络的瓦斯突出预警模型在预测精度和分级预警效果上均表现出色，能够在关键时刻发出有效的预警信号，为煤矿安全生产提供了有力保障。
为摸清滑坡要素的地质雷达响应特征，提高解释成果质量，在南面窑滑坡一处揭露了周界裂缝、滑体、滑带和滑床的开挖面上方布置地质雷达测线，进行了现场试验。通过开挖剖面与雷达剖面的对比，分析总结了滑坡各要素的地质雷达响应特征。发现：在雷达剖面上，周界裂缝处同相轴扭曲或错断；滑体上部同相轴近水平分布，连续性较好；滑体中部同相轴近曲线分布，连续性一般；滑体下部同相轴不明显或缺失；滑带反射波振幅较强，同相轴数量减少，同相轴形态平整顺直；滑床同相轴不明显或缺失。将总结的滑坡要素地质雷达响应特征应用于南面窑滑坡各条测线数据的资料解释工作，查明了南面窑滑坡结构。所总结的滑坡要素地质雷达响应特征可以为滑坡探测工作提供有益借鉴。