我国主要含煤区煤体结构特征及与渗透性关系的研究

通过对我国主要含煤区的100多个煤层以及若干个钻孔煤心,进行宏观煤岩类型、煤体结构、煤裂隙以及与煤层渗透性等方面研究,结果表明a.我国煤体破坏程度由北向南、自西向东增强,从盆地中部向盆缘增强.我国中、西部和北部主要是原生结构煤,东部和南部以及盆缘构造煤发育.b.糜棱煤是地层构造变形强烈的产物,但构造变形强烈的地层不一定形成糜棱煤.c.碎裂煤的渗透率比原生结构煤高,碎粒煤和糜棱煤渗透率低.对于一个即有碎裂煤,又有碎粒煤和糜棱煤发育并交替出现的煤层,碎粒煤和糜棱煤在碎裂煤之间起着低渗透性的屏障作用,渗透性低的煤分层扼杀了渗透性高的煤分层,极大地降低了煤层渗透性.因此在有碎粒煤和糜棱煤发育的煤层,煤体结构对煤层渗透性的影响大于裂隙发育程度的影响,成为控制渗透性的首要因素.     

织纳煤田晚二叠世构造煤区域分布及构造控制

为查明织纳煤田构造煤分布规律，通过整理分析贵州织纳煤田比德向斜、三塘向斜、珠藏向斜、阿弓向斜和关寨向斜等14个含煤构造单元共200余个煤田钻孔取心资料，并辅以测井曲线分析，综合分析6、16和27号等主采煤层的煤体结构区域分布特征及构造控制因素。研究表明:自西向东，织纳煤田内构造煤比例逐渐增大，西部主要为原生结构煤和碎裂煤，东部以碎粒煤和碎粉煤为主；构造煤的分布主要受构造演化和4条深大断裂影响，多期性构造运动造成煤体多期次变形，其中，燕山期是煤层发生构造变形的主要阶段，喜马拉雅期对早期构造变形进行了叠加改造；深大断裂影响了区域应力场分布，遵义-惠水断裂对构造煤的形成和分布影响最大，主燕山早期自东向西的区域性应力场受到遵义-惠水断裂阻挡，在煤田东部褶皱、断裂作用剧烈，发育逆冲、逆掩断层等构造，对煤体结构破坏严重，碎粒煤和碎粉煤发育。研究取得的认识对织纳煤田瓦斯灾害防治和煤层气勘探开发具有指导意义。移动阅读      

黔西-滇东地区不同变形程度煤的孔隙结构及其构造控制效应

基于黔西—滇东地区上二叠统80件煤样的压汞实验数据,结合煤层构造变形特征的矿井观测,探讨了煤中孔隙结构及其构造控制效应。结果表明,区内煤的孔隙度较高,以微孔和过渡孔为主,中孔和大孔发育的差异性加大。根据压汞曲线形态和阶段孔容的分布模式,将煤中孔隙结构划分为五种类型,即平行型、反S型、尖棱型、双S型和双弧线型。平行型和反S型的煤体结构主要为原生结构煤和碎裂煤,经构造改造后孔隙度和孔容均大幅增高,且连通性好;尖棱型为碎裂煤和碎斑煤,孔隙度和孔容均较高,连通性较好;双S型和双弧线型为糜棱煤、碎斑煤和揉皱煤,煤体破碎严重,孔隙连通性很差。构造变形所造成的煤的孔隙度和总孔容的整体增高和阶段孔容的差异性增长是煤储层孔隙结构分异的主要因素,且随着构造变形的增强其对煤体破坏的主要变形作用尺度有逐渐减小的趋势。     

朱仙庄矿构造煤结构及其孔隙特征

通过对淮北宿东矿区朱仙庄矿构造煤的宏观、微观特征的观察和研究,结合构造煤的形成环境,参照琚宜文的构造煤分类方案,将构造煤划分为8类:碎裂煤、碎斑煤、碎粒煤、碎粉煤、片状煤、鳞片煤、糜棱煤和非均质结构煤。同时,选取不同类型构造煤进行压汞实验,分析了不同变形级别煤样的孔隙分布特征、孔径结构的演化特征以及孔隙的类型和连通性。结果表明:构造煤的许多性质与其变形强度密切相关,朱仙庄矿构造煤变形从弱到强的顺序依次为片状煤、碎裂煤、碎斑煤、碎粒煤、鳞片煤、非均质结构煤、碎粉煤和糜棱煤。      

构造煤U型对接井水平段钻井技术

煤层气是一种非常规天然气资源,传统的煤层气开采方式为地面直井排水降压开采,但这种方式开采煤层气单井产量低、经济效益比较差。U型对接井是一种煤层气开采钻井技术,是由一口直井和一口水平井对接组成,水平井可以在煤层或煤层顶底板与直井连通,目前大多数水平井沿着煤层钻进。煤层气水平井是一种成本不是很高但增产效果非常好的技术,已经越来越多地应用于煤层气的开采。文中主要介绍U型对接井构造煤水平段钻井技术,此地煤层结构形成了局部的碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤等构造分层,煤层稳定性较差。在该地质条件下U型对接井钻完井取得成功,对进一步丰富煤层气开发技术和推动高、中、低煤阶煤层气的全面开发,具有非常重要的意义。     

沁水盆地安泽区块3号煤层煤体结构及其控气作用

沁水盆地安泽区块煤层形成后经历多期构造运动,致使煤体结构遭受不同程度的破坏,煤体结构的分布规律制约本区煤层气的开发。基于此,利用该区的测井资料,提出测井判识煤体结构的方法,将研究区单井3号煤层结构分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种煤体结构类型组合,对比分析3号煤层不同煤体结构煤空间展布与煤层含气量、煤层埋深的相关性。结果表明:安泽地区碎裂-碎粒煤较原生结构煤、糜棱煤发育,南部碎裂-碎粒煤发育较厚,北部以糜棱煤发育相对较薄;煤层含气量随埋深有明显增加的趋势,但在同等埋深条件下,煤层含气量受不同煤体结构展布的影响较大,南部碎裂-碎粒煤发育较厚煤层吸附量大,出现煤层含气量的高值区。      

论不同构造煤类型煤层气开发

我国构造煤类型多,分布广泛,蕴含的煤层气资源量大,探明率低,开发难度大.本文在野外和实验室综合研究基础上,提出适合于煤层气资源开发的“描述+成因”的构造煤分类方案,按照固结类型将构造煤划分为未固结构造煤、固结构造煤两大类,及其对应的碎散煤、脆性煤和韧性煤3个系列,各种类型的构造煤依照形状或特殊结构构造进一步加以描述区分.不同类型的构造煤组合具有较明显的横向和垂向含气分带性特征,形成典型的构造非均质性煤层气藏.我国低煤阶构造煤和中高煤阶构造煤的发育情况与区域大地构造发生和演变具有相关性.构造煤煤层气开发更加强调系统论思想和配套技术集成开发,根据构造煤发育强度及赋存状态的差异,开发对象包括煤层、顶底板和夹矸(薄夹层)等含煤岩系;根据不同的开发对象,应有针对性地选用包括增温驱气等系统配套技术进行勘探开发.     

脆性变形序列构造煤纳米孔隙和粗糙度的原子力显微镜研究

煤孔隙结构是煤层气勘探开发与煤矿安全研究中的关键问题之一。构造煤相比于原生结构煤非均质性强,是煤储层研究中的热点和难点。采用原子力显微镜,结合NanoScope Analysis和Gwyddion分析软件,对脆性变形序列构造煤的孔隙结构和表面粗糙度特征进行研究。结果表明:构造作用整体上促进了脆性变形煤孔隙的发育,但不同脆性变形构造煤受构造作用影响的程度存在明显差异。根据煤受构造作用影响的程度,脆性变形煤孔隙结构演化可划分为强弱2个阶段:弱脆性变形阶段(原生结构煤—碎裂煤—片状煤—碎斑煤)构造作用对煤体的孔隙结构影响较小,平均孔数量缓慢增长,平均孔径缓慢减小,该阶段构造作用主要促进了100~200 nm大孔的发育;强脆性变形阶段(碎斑煤—碎粒煤—薄片煤)构造作用对煤体孔隙结构产生了显著影响,平均孔数量迅速增长,平均孔径迅速减小,这一阶段构造作用主要促进了10~50 nm介孔和50~100 nm大孔的发育。这表明脆性变形构造煤孔隙结构并非简单的线性演变。不同脆性变形煤的算术平均粗糙度和均方根粗糙度参数分别为3.00~6.05 nm和3.94~7.62 nm,其中,弱脆性变形阶段粗糙度整体较高且无明显变化,而强脆性变形阶段粗糙度迅速降低。通过AFM剖面分析,建立了煤表面孔隙形态的数学模型。基于该模型的算术平均粗糙度模拟结果表明,大孔是煤表面粗糙度的主要贡献者,构造作用主要通过影响煤中的孔隙结构,进而影响煤的表面粗糙度。      

煤化作用与构造 热事件的耦合效应研究——盆地动力学过程的地质记录

煤是一种对温度、压力等地质环境因素特别敏感的有机岩。煤化作用实质上是煤与外界进行能量和物质交换的一个开放系统。地质历史演化过程中的各种构造 热事件必然导致煤发生一系列物理、化学、结构和构造变化,煤中有机组分和无机组分在各种地质营力作用下迁移、分异和改造,从而影响煤层现今赋存状况、煤化程度和煤质特征,在一定程度上记录了沉积盆地动力学过程的地质信息。文中介绍了国内外在煤化作用与构造 热事件的耦合效应方面的研究进展,讨论了存在的问题,提出了重点研究课题。     

内蒙古胜利煤田共生锗矿的成因地球化学初探

用统计和作图的分析方法,对内蒙古胜利煤田中共生锗矿床的锗品位与挥发分、灰分、硫分的关系进行了研究。结果表明煤中锗品位与挥发分呈正相关、与原煤灰分负相关、与洗煤灰分正相关关系;全区煤属中硫煤,锗品位与原煤和洗煤硫分均呈正相关关系,煤的灰分指数较低(3 579);锗分布不均匀,富锗煤矿明显属于断裂坳陷边缘沉积,锗品位可以在煤层的顶部、中部、底部同时或单个部位呈现高值,大多数煤层中部出现锗高品位值,这有别于以往所报道的锗品位只在煤层顶、底部相对富集的研究结论。认为胜利煤田锗主要与有机质结合;锗的有利聚集条件是水动力较弱、地下水位较低、强还原的停滞沼泽环境;泥炭聚集阶段有机质的吸附作用是锗的主要富集机制。     

中国煤田构造研究进展

新一轮全国煤炭资源潜力评价工作在煤田构造与构造控煤作用研究方面取得重大进展,整体深化了对中国煤田构造发育规律的认识。提出赋煤构造单元的概念,建立了赋煤构造单元区划层次结构,系统总结了各赋煤构造区构造单元的煤田构造特征。从煤系变形控制因素角度,揭示了中国煤田构造展布的分区分带特征,把中国煤田构造格局划分为两大构造区域、三大煤系变形带、五大一级赋煤构造单元。提出煤盆地构造类型划分方案,研究了主要聚煤期古构造格局及其对成煤盆地发育的控制作用,恢复了煤田构造演化历程。建立了控煤构造样式分类方案,强调构造变形和构造形态对煤系现今赋存状态的控制作用,使构造控煤有了明确的载体。     

柴达木盆地北缘构造分区与煤系赋存特征

柴达木盆地北缘煤炭资源丰富,煤系赋存受构造格局控制明显。本文立足于煤田构造特点分析,结合煤系基底构造特征、主干断裂构造特征及煤系赋存特征分析,建立了柴北缘煤田构造单元划分方案,将柴北缘含煤区划分为3个三级构造单元和11个四级构造单元。以此为依据,讨论了构造格局对煤系赋存状况的控制。印支期后多次大规模的构造运动,使得煤系展布呈现出南北分带、东西分区的基本规律。三条隆起带南麓,受逆冲推覆构造作用,含煤地层抬升变浅,但多遭受剥蚀;三条凹陷带内煤系广泛分布,浅部可形成较大面积的有利勘探开发区块,成为柴北缘预测找煤的重点区域。     

贵州某高硫煤脱硫降灰重选试验研究

以贵州某高硫煤样为研究对象,该煤样原煤灰分27.00%,硫分3.35%。通过对原煤硫的物相进行分析,硫的赋存状态主要以硫化物硫为主,其分布率占到73.07%。进行了单一摇床工艺研究,获得的精煤产率73.27%,精煤中硫分1.30%,灰分15.39%。试验结果表明,仅采用工艺较为简单的单一摇床工艺就可达到对原煤高效的脱硫降灰目的。     

淮北海孜煤矿断层与层间滑动构造组合型式及其形成机制

煤矿中煤层断层与层间滑动构造(简称层滑构造)发育普遍,可出现不同形式的组合。进行煤层断层与层滑构造及其组合型式的研究,对分析区域构造变形史、查明和预测煤层赋存规律、研究煤的耗散流变、煤层气的开发以及预防煤与瓦斯突出都具有重要作用。本文以淮北矿区海孜煤矿为例,在现场观测的基础上,分析总结了7、8、9和10煤层的断层与层滑构造的组合型式,并探讨了其形成机制。由于7、8、9和10煤层及顶、底板岩层组合的差异,不同煤层构造变形有较大区别。由于海孜煤矿岩层和煤层经历了多次构造活动,断层和层滑构造间产生了不同的空间组合,具体表现为3种型式:断层与层滑构造的同期扩展、断层与层滑构造组成块体及断层与层滑构造间的相互切割和限制。煤层的构造组合型式在很大程度上取决于构造应力作用、含煤地层的岩石力学性质和应变环境等。     

赣中安源煤系发育特征及构造条件分析

本文通过赣中地区上三叠统安源煤系沉积特征研究以及安源煤系发育过程中所产生的一系列构造特征与区域断裂构造之间的关系分析，初步认为安源煤系的形成受区域构造运动的挤压影响，并沿两组斜交断裂带侧边产生的剪切拉张作用的结果。     

潘家庵矿区构造复合及在煤矿安全生产中的意义

通过对徐州潘家庵矿区宏观构造特征及小断层统计分析,得出黄淮地区石炭二叠纪含煤地层沉积后,历经两期或两期以上构造运动,存在两套构造应力场。两期地质构造大角度横跨复合,是导致含煤盆地底部凹凸不平的主要原因。同时形成NNE-NEE方位的应力拉伸区,该方位的构造形迹显压性或压剪性是很好的隔水构造;SN-NW-NWW向为应力压缩区,该方位倾角大于45°的正断层多显张性或张剪性,是良好的储导水和排气构造。      

中国东北地区赋煤构造单元与控煤特征

中国东北地区赋煤构造是在太平洋地球动力学体系影响下形成的一系列NE—NNE向断陷盆地,目前对本区赋煤构造单元划分尚未形成统一认识。根据东北地区含煤岩系赋存特征,将东北赋煤构造单元划分为三级体系,即:东北赋煤构造区—3个赋煤构造亚区—11个赋煤构造带。以地球动力学理论为基础,以构造控煤特征为研究主线,探讨了三级赋煤构造单元的基本控煤特征。该项研究对煤炭资源评价和勘查具有重要意义。      

湖南白兔潭矿区荷田区段构造特征与找煤前景

煤炭是湖南省的主要能源,经过多年的勘探开发,暴露区和浅部的煤炭资源已基本采完,因此,在隐伏区寻找新的煤炭资源已成为当务之急。隐伏区找煤主要指“三下”(老地层下、构造下和红层下)找煤,而“老地层下和构造下”找煤主要是指利用推覆构造理论寻找新的煤炭资源。为了深化对区域构造和煤田构造发育规律的认识,为本区煤炭资源勘探和矿井生产地质保障提供新思路、开拓新领域,以当代构造地质理论为指导,结合已有资料,对白兔潭矿区荷田区段的煤田构造进行了研究,揭示了煤田的构造格局,提出了该区可能存在的两种构造模式,对该区找煤前景做出了科学评价,指出了可供进一步勘探的有利区段。      

赣西北二叠纪煤系地质特征与聚煤作用

赣西北地区下二叠统王家铺煤组和上二叠统乐平煤组,形成于陆缘海的湖泊沼泽环境。王家铺煤组属构造中等、煤层极不稳定型,煤质为高硫、低灰份之烟煤;乐平煤组是构造中等、煤层较稳定型,煤质为高硫、高灰份之无烟煤。聚煤作用与原始成煤盆地地形、下伏成因相及成煤后构造密切相关     

宏观煤岩特征预测煤灰中CaO含量的初探

利用煤岩学的理论和方法,对煤灰分中氧化钙(CaO)含量与煤样煤岩特征的关系进行了探讨。结果表明:煤灰分中氧化钙含量与其宏观煤岩特征的关系比较密切,用宏观煤岩特征可以预测煤灰中氧化钙的含量。