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
煤炭清洁高效利用是我国煤炭工业的发展方向，其可能性取决于煤炭“质量”特征。查明煤炭质量特征，要知其然，知其所以然。以煤岩煤质煤类的成因为切入点，从原生条件（沉积环境与泥炭沼泽类型）和煤化作用过程（构造-热演化）两方面，分析新疆重点矿区特殊用煤形成和演变及其控制因素，划分特殊用煤的成因类型，揭示了不同成因类型的特殊用煤的时空展布，结果表明：(1)新疆早侏罗世煤主要形成于还原环境，镜质组含量高；中侏罗世位于盆地中心覆水区的煤镜质组含量高，边缘地区由于覆水浅，惰质组增多；受沉积环境和物源区分布的影响，灰分由盆地中心向外围递增，硫分含量普遍低于1%。(2)新疆早—中侏罗世包括3种泥炭沼泽类型，潮湿森林/草本沼泽环境下形成的煤以镜质组为主；干燥森林沼泽环境下形成的煤则以惰质组为主。(3)新疆煤变质作用以深成变质为主，煤类以低变质烟煤占优势，局部地区受区域岩浆热变质或动力变质作用叠加的影响，煤级增高，出现焦煤甚至贫煤。(4)新疆早—中侏罗世特殊用煤包括气化用煤、液化用煤和焦化用煤3种类型，可划分为9种不同的特殊用煤成因类型，其中早侏罗世7种，中侏罗世5种。该成果可为新疆煤炭清洁高效利用提供理论支撑。
北三台油田二叠系梧桐沟组是准噶尔盆地东部北三台凸起重要的油气产层，其重点区块X31井区成藏条件及成藏机理认识不清晰制约了其进一步的勘探开发部署。基于研究区岩心、测井、地震资料分析了二叠系梧桐沟组油气成藏条件及机理，为X31井区二叠系油气藏勘探扩边提供有利的理论支撑。结果表明：(1)西侧阜康凹陷厚层芦草沟组烃源岩为研究区远源成藏奠定坚实基础；(2)梧二段集中发育的扇三角洲前缘水下分流河道砂体物性较好，是研究区的优势储集层；(3)梧三段与三叠系韭菜花组底部沉积稳定厚层泥岩盖层，与梧二段优质储层在空间上匹配形成良好的储盖组合；(4)梧桐沟组油气运移模式具有典型的“远源供烃、复合输导”特征，燕山期Ⅱ幕时，油气沿不整合面顺斜坡区调整至研究区梧桐沟组中，顺断层和连通性砂体运移至断块圈闭内成藏。油气藏类型属于构造油气藏和构造-岩性油藏，受断层、构造高位、岩性多方面控制。
为深入调查海陆过渡相含煤地层页岩生烃潜力，以淮南为例，通过采样测试分析了页岩样品的总有机碳含量（TOC）、可溶性有机物、干酪根显微组分、干酪根镜质组反射率，结合岩石热解实验探讨了海陆过渡相含煤地层页岩的有机地球化学特征，评价了其生烃潜力。研究结果表明：山西组烃源岩TOC平均含量为1.08%，氯仿沥青“A”平均含量为0.046%，有机质类型以Ⅲ、Ⅱ_2型为主，有机质成熟度达到过成熟阶段，烃源岩质量为差烃源岩，生烃潜量平均为0.8 mg/g，生烃潜力一般，具备一定的气源勘探前景；下石盒子组烃源岩TOC平均含量为3.95%，氯仿沥青“A”平均含量为0.084%，有机质类型以Ⅲ、Ⅱ_2型为主，有机质成熟度达到高成熟—过成熟阶段，烃源岩质量为中等—好烃源岩，生烃潜量平均为6.06 mg/g，生烃潜力较好，具备较高的气源勘探前景；上石盒子组烃源岩TOC平均含量为1.34%，氯仿沥青“A”平均含量为0.102%，有机质类型以Ⅲ、Ⅱ_2型为主，有机质成熟度达到高成熟—过成熟阶段，烃源岩质量为中等烃源岩，生烃潜量平均为4.03 mg/g，生烃潜力不错，具备不错的气源勘探前景。
通过野外剖面实测与地球化学元素分析，以抚顺盆地始新统计军屯组沉积演化与有机质聚集的控制因素为目标，基于油页岩样品中主、微量元素，系统研究古盐度、古氧化还原条件及古气候，包括Sr/Ba、Al_2O_3/MgO、V/(V+Ni)、V/Ni、Sr/Cu、Rb/Sr、Ga/Rb、MgO/CaO等指标，揭示沉积古地理环境。结果表明:研究区计军屯组形成于淡水还原环境以及温暖湿润气候的条件下，且贫矿到富矿的沉积过程中，盐度逐渐增大，向干旱炎热气候过渡。因此，淡水环境、强还原条件和温暖气候的耦合是研究区有机质高效富集的关键。
断裂构造特征是地质构造研究的重要内容，断裂构造的复杂程度是影响煤矿建设与安全生产最重要的地质因素，以万福煤矿内钻孔资料、三维地震数据为依据，采用分形理论对矿区内断裂网络进行构造复杂程度评价。结果表明，矿区内断裂以正断层为主，按其走向可分为北北东向、北东向、近南北向三组，其中北北东向断裂最为发育。分形结果显示，在研究标定尺度（0.125～2 km）范围内，断裂整体分形维数值D_s在1.10～1.40区间内，构造复杂程度为中等偏复杂，且区域性差异较明显：在煤矿东北部和东南部断裂分布差异较大，构造较复杂，对瓦斯赋存、赋水条件和巷道布置有一定影响；在中、西部断裂分布相对较为均匀，构造复杂性相对简单，对回采影响相对较弱。
镓属于国家限制出口的关键金属，而我国煤层是其重要赋存介质之一。成矿高峰集中在两个期次：北方石炭纪—二叠纪含煤岩系和南方晚二叠世高铝含煤岩系；西北侏罗纪、东北白垩纪局部层段亦见异常富集。普通煤的镓含量为2～20μg/g，富集带则达30～170μg/g。华北准格尔黑岱沟-官板乌素-哈尔乌素和大青山阿刀亥-海柳树构成世界罕见的超大型镓矿集，扬子西南沐川及滇黔桂地区的宣威组、合山组亦多具超工业品位。镓以类质同像方式进入勃姆石和硬水铝石，少量赋存于高岭石及有机质，其中勃姆石含量决定品位高低。玄武岩-碳酸盐岩风化供源、火山灰黏土层输入及弱碱性盆地沉积分异共同促成富集。预测显示，仅北方石炭纪—二叠纪和滇黔桂晚二叠世含铝煤即可提供数万至数十万吨镓，具备形成多处超大型矿床的潜力，为后续找矿与资源综合利用指明了方向。
选取平朔矿区石炭纪—二叠纪地层为研究对象，通过采集14个泥岩、砂岩、页岩等各类岩样，进行了XRD和XRF测试分析，揭示平朔矿区的黏土矿物组成及古气候演化特征。结果表明，从海相本溪组到海陆过渡相太原组，演化到陆相上石盒子组，不同沉积相黏土矿物特征差异显著：海相本溪组高岭石相对平均含量高达92.5，其次绿泥石相对平均含量7.5%，风化指数99.81，反映湿热气候；海陆过渡相太原组高岭石相对平均含量71.0%，其次伊蒙混层相对平均含量11.5%，风化指数92.2，气候向湿润转变；陆相山西组—上石盒子组高岭石相对平均含量59.25%～71%，其次为伊蒙混层平均相对含量27.7%～34.25%，风化指数81.89～90.4，表明气候逐渐由湿润向半干旱过渡。本研究为该地区地质历史时期的古气候与古环境变迁提供了重要依据。
为了探究矿井水在异位存储含水层的水动力场演化规律，根据研究区的实际情况，将储水含水层视为以裂隙和孔隙为主要储水空间的双重储水介质，通过双孔双渗模型对地下水动力场进行数值模拟。以储水含水层中含水饱和度的变化规律和回灌井底以及各层位的压力变化曲线为依据，研究矿井水在加压定流量的回灌条件下在储层内的扩散规律。根据研究区实际情况模拟了单井回灌、三井同时回灌、三井顺序回灌等多种情景，最长模拟周期为三年，结果显示：(1)回灌的矿井水主要在储层的裂隙中运移，裂隙的孔隙度是回灌过程中回灌水运移范围的主要影响因素，裂隙的走向和回灌制度等地质和工程条件也是重要的影响因素。(2)单井回灌的井底压力以及周围压力在初始升高后会逐渐趋于稳定；多井同时回灌情况下，初期不同井回灌带来的储层压力改变不存在相互干扰，随着时间的推移逐渐形成干扰；顺序回灌情况下，首先开展回灌的井已影响储层大范围压力，则后续进行回灌的井在启动回灌初期就会受到压力干扰；多井承担回灌任务时，如果回灌任务量较大适合同时回灌情况，如果回灌任务量较小适合顺序回灌情况。
为防止厚煤层综放开采过程中卸压瓦斯超限问题，以玉华煤矿典型厚煤层综放开采工作面为例，采用3DEC离散元模拟方法研究采场受扰后覆岩运动特征，以判别卸压瓦斯运移通道和储集区域，针对性制定瓦斯抽采方案并进行现场工业性试验。结果表明：随着工作面回采，覆岩破坏形成的裂隙区成为卸压瓦斯升浮运移通道；垮落带与裂隙带交界处的裂隙区形成较大离层空间，构成卸压瓦斯的主要储集空间；基于覆岩裂隙分布特征，制定了以高位钻孔为核心的抽采方案：在回风顺槽顶板上方5 m处布设L形钻场，设计12个孔径153 mm的钻孔，终孔位置垂向定位在裂隙带中部（26.8～45.3 m），倾角5.3°～8.1°，方位角以左偏2.5°～8.2°覆盖卸压瓦斯储集空间；优化后的高位钻孔抽采流量达1.83 m~3/min，抽采浓度稳定于40%以上，回风巷瓦斯浓度全程低于0.3%，显著降低了卸压瓦斯超限风险，实现了瓦斯储集区的精准抽采与工作面安全高效生产。
富硒矸石中硒资源的开发利用对拓宽固废绿色化利用方式、促进富硒农业发展具有重要意义。以徐州某电厂洗选矸石样品为例，在分析其理化性质的基础上开展环境危害性评价和供硒潜力分析。结果显示，富硒矸石具有高Se(3.36～42.00μg/g)、高有机质28.56～448.90 g/kg的特点，化学成分中Si、Al、Fe氧化物占比为80.42%；重金属含量低于农用地土壤风险筛选值，较低的生态风险因子（0.21～131.33）、生态风险指数（49.6～277.64）及浸出毒性试验均表明富硒矸石重金属环境污染风险较低；有效硒含量为52.02～631.05μg/kg，硒活化率为0.49%～1.78%，较高的总硒、有效硒以及较低的活化率表明富硒矸石供硒潜力较大。总硒、Al、Fe、Ca、P的含量以及pH值影响硒的有效态，可为富硒矸石农业化利用提供依据。
针对渤海湾盆地构造条件复杂和海域油田岩心资料稀少的问题，馆陶组沉积微相刻画困难的问题，提出基于集成学习算法的测井曲线沉积微相识别方法。为了充分利用测井曲线信息，提高沉积微相识别效果，构建了测井曲线衍生特征作为补充信息。在对测井曲线进行优选和预处理基础上，将测井数据集划分为训练集和盲测集，并使用训练集构建了三种集成学习模型和一种常规监督学习模型。经过在盲测集上的应用，基于Bagging思想的随机森林模型取得最优的预测效果，预测准确率达到82.57%。经过Stacking融合后的模型较常规监督学习模型预测准确率提高了6%以上。因此，使用集成学习算法是识别复杂构造下沉积微相的有效手段。
云应地区盐矿地质构造复杂，传统盐矿溶腔探测技术存在局限性，影响矿山安全生产与预警防控。采用高密度三维地震技术，结合数据处理关键技术与多属性融合解释方法，实现了对盐矿溶腔的精细探测。通过建立盐矿溶腔的风险等级评估，为矿山安全防控提供了差异化的防控策略。该技术为盐矿精细探测提供了有效手段，对矿山安全生产与科学开采具有一定的参考价值。
经过70多年地质勘查实践，我国已建立了一整套完整的具有中国特色、国际一流的固、液、气矿产资源地质勘查体系。以前人的煤炭地质勘查技术体系为基础，总结了我国煤炭地质勘查体系发展过程，提出了煤炭地质智能勘查技术框架，提出了煤炭地质智能勘查分析与决策模型构建须具备地质过程数据指标表征、多勘查手段数据一致性、地质逻辑的数据化表达的功能；结合煤炭地质行业存在的成果数据、分析效率问题，提出了人工智能在煤炭地质勘查中的地质成果智能分析、遥感影像解译、地震数据获取与解释、光纤监测等4个场景应用建议。
<正>《中国煤炭地质》是国务院国有资产监督管理委员会主管、中国煤炭地质总局主办的以煤炭地质科技为主的综合类学术性期刊,现为中国科技核心期刊。本刊主要栏目:矿产地质、矿井地质、水文地质、工程地质、环境地质、物探、化探、钻探、地理信息等。投稿要求如下:1.来稿要求理论、技术有创新,论点明确,资料数据可靠,文字简练通顺。论文应附有200～300字的摘要及3～8个关键词。论文题名、作者姓名、作者单位、摘要、关键词、图名及表名应提供相应英文。