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:谢志清 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
运用传统沉积学、层序地层学理论知识,通过野外实地观测和钻井资料分析,对东胜地区延安组进行了层序地层划分。识别出两个三级层序(层序Ⅰ、层序Ⅱ),三个沉积体系域(低位体系域、湖侵体系域、高位体系域)。在延安组识别出两种沉积相——曲流河和湖泊三角洲。同时对延安组的煤层进行显微组分定量统计,研究显示研究区煤相主要为潮湿森林沼泽相。研究区构造稳定,煤相的垂向演化主要受湖平面波动的影响,而湖平面的波动受气候约束,显示气候是煤相演化的主要控制因素。
宁武煤田是我国典型的煤伴生资源丰富的煤炭基地。为研究煤中Ga的成矿规律,从宁武煤田2号煤中采集了117个煤样,通过工业分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱和逐级化学提取实验对样品进行测试分析。结果表明宁武煤田2号煤中Ga的平均含量为30.93μg/g,整体上属于轻度富集—富集。逐级化学提取的结果显示煤中Ga的赋存以残渣态为主,占比87~92%,其次为有机态,占比6%~10%。由煤中Ga与煤质和常量元素的相关性分析认为,高岭石、勃姆石等黏土矿物是煤中Ga的主要矿物载体,黏土矿物对Ga的吸附是2号煤中Ga富集的主要原因。
Kotabara井田位于南加里曼丹省南部,属于古近系盆地之一的Asam-Asam盆地的一部分。井田构造简单,主体为单斜构造。井田内揭露地层由老至新为新生界古近系(E)、新近系(N)和第四系。其中古近系始新统丹戎组(Tanjung)中段(T_2)为含煤层段,地层中含有丰富的煤炭资源,SL1、SL2、SL3U、SL3/4为主要煤层。主要可采煤层具有埋藏较浅、夹矸少、发热量高、稳定性好、开采条件好等特点。
为实现煤矸石的高附加值化利用与大宗化利用的统一,通过采集华丰煤矿的不同类别煤矸石,利用XRD、XRF、SEM-EDS及工业分析法进行煤矸石理化特征及资源化利用进行研究,结果表明:华丰煤矸石的水分较低,洗矸的挥发分和热值均比其余矸石矸高,热值达3 575 kJ/kg;洗矸、存矸和红矸的矿物组成以石英、黏土矿物为主,大矸的方解石含量占比高,存矸的矿物组成最复杂;洗矸和大矸呈层状和块状结构,存矸和红矸呈土状结构,化学成分主要以SiO_2、Al_2O_3及Fe_2O_3为主,酸碱比为3.9~6.1,Se和Ga在煤矸石中高度富集;通过三级破碎筛分,粗煤、石和“土”的产率分别为9.65%、65.64%和24.70%,分离出精煤1.75%、机制砂65.64%、高岭土15.59%和尾渣17.02%,实现煤矸石的分级分质全组分资源化利用。
针对煤矿碎软低渗煤层,提出了煤层顶板水平井分段压裂瓦斯治理模式。通过建立应力-渗流-损伤耦合的理论模型,运用数值模拟的方法模拟了煤层顶板水平井水力压裂裂缝扩展过程,结果表明紧邻煤层顶板岩石的裂缝能够延展至煤层,且在顶板岩石的撕裂作用下,煤层内的裂缝能够快速延展。应用产能模拟的方法对分段压裂水平井的产能进行了模拟,分析瓦斯抽采的效率,优选了分段压裂的压裂缝长度、压裂段数,认为在淮北矿区祁东煤矿的地质条件下,压裂裂缝的长度为80 m,裂缝间距为63 m,抽采效果最佳。通过工程验证,说明煤层顶板水平井分段压裂技术是国内碎软低渗煤层地面瓦斯高效抽采的有效模式。
为了解决四川煤层气单井产量差异大、产能规模小、探明储量极低等问题与挑战,以古叙矿区为例运用“一票否决+多层次模糊评价+多层空间叠加”等方法来应对煤层气开发选区等主要问题,综合分析了钻完井各种井型的条件与经济效益情况,提出“丛式井组为主体成井方式、地面煤层气开发模式、煤炭与煤层气有机协调的井上下联合抽采开发模式及关闭矿井煤层气抽采模式”分别适用于筠连和芙蓉矿区、古叙矿区及零星矿井;坚持传统“清水+砂”方式储层改造继续扩大运用,开展新型压裂液的研究是解决南方高煤阶构造复杂区煤层气开发的基本策略。
煤炭作为我国主体能源的地位短期内难以改变,在“双碳”目标政策背景下,降低煤炭消费总量及其生产、消费过程中的碳排放强度是实现“双碳”目标的必然选择。地下煤火对资源、环境、经济等造成严重的影响,同时燃烧过程中产生大量CO_2,新时期高效开展煤火防治显得尤为重要。煤火防治是一项复杂的系统工程,为了给地下煤火防治提供决策参考,阐述了目前常用于防治地下煤火的注浆、阻化剂、惰气、胶体等技术的机理、研究进展及优缺点,单一防治技术均有一定的局限性和适用性,今后应重点加强新型灭火技术研发及综合应用、灭火材料、灭火工程设备等方面的攻关研究,不断提高防火技术的有效性、适应性和经济性,以达到保障煤矿安全生产、保护生态环境及早日实现碳中和战略目标。
为了准确评价江淮地区地热水可开采资源量及随地热水开采的温度变化,根据研究区地质、水文地质及地热地质特征概化出了地热水系统的概念模型,并构建了相应的地热水非稳定渗流与热量运移三维耦合数值模型,模拟预测了地热水水位降深条件为50m时各地热水井地热水的可开采资源量及温度的变化趋势。结果表明:江淮地区6口地热水井年地下水可开采资源量达51 290 m~3,各地热水井随地热水开采的温度变化均不超过1℃。
为全面了解煤矿区不同功能区土壤质量和重金属含量特征,为后续煤矸石土地复垦提供决策依据,以恒源矿区为研究区域,分别采集采空塌陷区稳定区、采空塌陷沉降区、矸石堆场区和未受采动影响区四个区域的土壤样品共计30组,开展土壤肥力及重金属含量分析,研究表明:恒源矿区土壤整体呈碱性,塌陷稳沉区和塌陷非稳沉区由于地表沉降,土壤质量受到破坏,土壤中总氮、总磷、速效钾、有效磷、碱解氮等养分流失严重,土壤肥力较差,矸石山周边区土壤肥力最好,未受影响区次之;恒源矿区重金属生态危害强度由强到弱的顺序为Cd、As、Cu、Pb、Cr、Hg、Ni、Zn,重金属均低于风险筛选值,土壤重金属处于低风险状态。
为研究高陡山体下多煤层重复开采沉陷对西南矿区地质环境的影响,采用工程地质分析与udec数值模拟等方法,根据组成坡体的岩性、主控结构面、结构面形状及其充填物特征、节理裂隙特征分析了坡体的结构特征。基于离散元法得出多煤层重复开采过程中塑性区分布特征、岩体裂隙扩展特征、水平位移特征和纵向位移特征的变化规律,分析了多煤层重复开采沉陷对矿区环境的累积影响。结果表明:高陡山体下多煤层重复开采诱发的岩质斜坡变形破坏经历了一个复杂的时间和空间过程,具有明显的开采累积效应,重复采动引起高陡山体的附加水平移动、水平变形会导致山体变形活动更复杂,得出重复采动坡体的变形破坏演化过程:单一煤层开采扰动—上覆岩体变形—多煤层重复采动—岩质坡体变形加剧—坡体沉陷开裂—岩质坡体局部塌陷和崩塌。
由于煤系地层具有多煤层叠置的赋存特点,在煤炭地震勘探资料处理过程中,往往遇到由于上组煤层对下组煤层的屏蔽作用进而影响下组煤层反射波成像效果的问题。因此,如何在煤炭地震资料处理中提高下组煤层的成像效果成为当前普遍关心的问题。随着煤层的深度加大,原始资料中的低频成分对反射波成像质量的贡献也越大,资料处理过程中低频成分利用越多,下组煤层成像效果就越好,因此在处理过程中应尽量保留地震资料的低频成分。本次研究在应用地表一致性反褶积的基础上,串联使用预测反褶积方法并结合剩余静校正的运用,充分拓展资料低频段频带宽度,从而达到提高下组煤层成像效果的目的。
矿井瞬变电磁法作为煤矿防治水中最常用的物探方法,在实施过程中经常受到探测现场一些环境干扰因素的影响,降低了探测结果的准确度。以峰峰矿区为例,针对井下巷道中常见的干扰因素,通过现场对比分析总结得出以下经验:在井下金属环境设施中,探测地点的掘煤机、液压柱、底板上的钢轨等体积较大的金属良导体对瞬变电磁探测干扰严重,应尽量撤离或采取相应的措施避开,而锚杆、锚网、锚索、锚网带支护、工字钢等体积较小的金属物体对瞬变电磁探测的干扰较小,在实际应用时可以忽略不计。通过排除干扰等措施,利用多种观测系统所探测的成果进行综合分析、相互验证,可以提高物探资料解释的准确度,对煤矿的防治水工作起到有效的指导作用。
煤航隧宝三维点云数据处理软件通过对高精度三维点云数据的智能化处理,能够快速检测隧道施工质量,及时提供隧道施工过程中的超欠挖信息、混凝土方量等检测报告,辅助隧道施工过程的精细化管理。本文以某段隧道工程为实例,详细介绍了点云数据的处理流程以及所采用的处理算法,以数据处理结果为支撑,说明了三维扫描系统在隧道施工中具有很强的实用性。