面向智能化开采的矿井煤岩层综合对比技术

煤岩层对比工作贯穿于整个煤炭地质勘查与矿井生产阶段的全过程,针对近距离、多煤层且构造复杂的矿井生产阶段煤岩层对比困难的问题,以贵州盘县煤田火烧铺煤矿为研究对象,通过对地质勘查资料的分析,结合地面瓦斯勘查钻孔、井下地质调查、瓦斯参数测试工程从地质勘查阶段已经建立的煤岩层对比标志层中提取适应于矿井生产阶段的标志层;结合矿井生产过程中井筒、巷道、工作面及其两巷道、切眼等井巷工程生产揭露资料的宏/微观煤岩、煤质化验、煤层顶底板岩石力学、煤层的光学特征等资料,提炼矿井生产过程中基于开采技术条件的煤岩层对比的标志;综合地质勘查与矿井生产阶段重新构建矿井生产阶段煤岩层综合对比标准体系。研究表明:地质勘查阶段构建的煤岩层对比标志层在矿井生产阶段岩性组合、地球物理测井曲线,高位标志性岩层以及古生物化石层基本上失去了指导意义,而煤层结构、伪顶或低位直接顶板古生物化石层、岩性标志层仍具有指导意义,可以指导实践生产;矿井生产阶段大量的地层倾角数据、宏/微观煤岩组分特征、煤层夹矸岩性,尤其是可见光、热红外等光学特征,煤层瓦斯含量、压力参数,煤层顶底板岩石力学参数等是煤岩层对比的良好标志层;构建的煤岩层综合对比技术体系可以有效地指导煤矿巷道高效掘进、工作面快速回采并识别断层发育特征。研究成果不仅可以指导煤矿井下生产工作而且可以为构造复杂区的煤矿井下工作面智能化开采提供基础地质资料,为煤矿安全、高效、智能化开采提供地质保障技术。      

煤矿复杂地质条件精细预测预报技术及应用

三维地震勘探信息挖掘不足及与矿井采掘地质信息脱节是矿井地质保障工作中存在的普遍现象。针对影响郭家河煤矿安全生产的主要地质问题,利用采区三维地震勘探成果和矿井采掘信息的集成和融合,对煤层厚度、地质构造、水害等矿井地质条件进行精细预测预报研究。建立了以矿井开采和测井资料为约束条件、多参数反演煤层厚度的综合预测技术,使煤厚预测准确率提高15%;采用地震属性融合技术提高小构造的识别能力,预测地质构造准确率提高30%。基于三维地震信息识别含水砂体的空间分布,建立了充水含水层富水性层次分析结构模型和水害危险性地质预测方法。研究成果对复杂地质条件煤矿的安全高效生产提供了低成本但有效的地质支撑。     

丰城矿区B4煤层煤层气研究

根据丰城矿区以往煤田勘探，矿井生产及煤层气试验井试验资料，分析研究了B4煤层煤层气成分，含量变化规律及影响其赋存特征的地质因素，评价了开发煤层气资源所必须的储层条件。     

成煤环境对煤层、煤质及开采技术条件的控制作用(一)

煤层的很多参数,如煤层厚度变化、连续性、煤中硫分、灰分和痕量元素的含量以及煤层顶底板岩石开采技术条件和瓦斯含量等,是煤田勘探中评价煤矿床的重要因素,也是矿山设计和矿井开发中最关心的问题。若在煤田地质勘探期间,就能在一定程度上预测这些参数和煤层特征及其变化趋势、最有远景的可供开采地区及开采中可能遇到的种种问题,这样,不但解决了地质勘探和矿井开发中的实际问题;而且也可指导勘探和开采,大大地提高经济效益。      

三维地震探采对比及再分析初探

寺河矿为一个千万吨级特大型现代化矿井,截止2006年底,矿井三维地震勘探面积已达51km^2,目前采掘范围为二盘区和三盘区,面积分别为6．8km^2和2．8km^2。对比三维地震解释成果与矿井采掘区域实际揭露地质异常,发现早期的常规解释技术手段,在山区复杂地震地质条件下,勘探效果较差,难以满足高产高效矿井生产要求。建议根据采掘得到的相关煤层底板标高、补充钻孔数据、构造及异常数据,利用最新解释技术,在原有地震资料解释技术的基础上,重新进行层位标定,重点利用地震方差体解释技术及属性分析,更好地解释断层、陷落柱等地质异常,进而提高解释精度。     

河南芦沟煤矿探采对比

芦沟煤矿1972年投产,设计能力60万t/年。区内开采±0以上的山西组二₁煤层（大煤,太原组一₁煤层待采）。鉴于二₁煤层变化大,探采对比目的在于找出该煤层地质储量变化的原因和规律,以便指导生产正常进行以及对比评定回采和勘探中掌握地质条件的程度,从而验证勘探精度的可靠性和勘探方法的适用性。      

综合物探技术在山西某整合矿井的应用

山西某整合矿井地表条件复杂,目的层埋深变化大,部分区段煤层埋藏较浅,且有采空区存在,为解决该矿地质构造、采空区范围及其富水性以及影响煤层开采的其它水文地质问题,采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的综合物探技术。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题;再利用瞬变电磁法进行平面控制,以使平面及深度解释误差达到勘探要求;应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探,在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比,并结合三维地震资料,确定地质构造的富水及导水性,取得了较好勘探效果。     

冷水江煤矿塘冲矿井的地质采勘对比分析

塘冲矿井的大量井巷地质资料与原勘探精查报告对比分析表明,原精查报告内容与实际情况有较大出入,特别是控煤褶皱、断裂,煤层厚度与储量等方面,都存在较大差异,对矿山采矿影响颇大。究其原因,可能是勘查阶段受规范和技术手段等的限制,使原报告精度不够。因此,本文提出改进勘探方法,完善规范,提高勘查精度和加强煤矿生产补充勘探,都显得十分重要。     

新疆和什托洛盖煤田沙吉海三井田含煤特征与煤层对比

新疆和什托洛盖煤田沙吉海三井田位于和什托洛盖中新生代凹陷,含煤地层主要为中侏罗统西山窑组。综合井田已有的地质资料及最新的勘探成果进行分析。结果显示:本井田总体构造形态为一单斜构造,地层平缓,构造中等;根据岩性特征,西山窑组分为下、中、上三个含煤岩段,共含可采煤层11层,其中B10煤层厚度大,为全区可采稳定煤层,分布在中段。利用煤层组合特征、标志性煤层等多种综合对比手段,较好地解决了煤层对比问题。井田煤炭资源丰富,经估算煤炭资源总量为95 335.2万t,适宜规划设计大型机械化矿井。     

地震反射波检测煤层厚度的直接反演方法

为适应矿井建设时采区地震勘探检测煤层厚度的需要,从煤层具有地震勘探中"薄层"特点出发,建立煤层反射波数学表达式在频率城直接反演,并采用可减少非煤厚因素影响的谱平方比法检测煤厚,取得良好效果,可达到煤矿建设要求。      

加强井田煤岩层对比扩大资源储量

多年来,根据通化矿务局湾沟井田的实际情况,在生产中采用岩性及植物化石等方法进行煤岩层的综合对比,初步查清了矿井构造形态及煤层赋存规律,扩大了近200万 t     

煤层稳定程度的定量评价

煤层稳定程度的划分直接影响勘探工程的确定、勘探程度的高低及矿井建设的规模。煤层稳定程度是根据煤层厚度、结构和煤质变化大小及在勘探区(井田)内的可采性确定的。目前,只是定性地确定煤层稳定程度——稳定型、较稳定型及不稳定型,因而导致     

江西省煤层气储量特征及资源预测

随着采煤面积的扩大和深度的增加，矿井瓦斯灾害愈来愈严重，为了煤矿的安全生产，同时也为了对煤层甲烷资源进行评价与勘探开发，不少教学，科研，生产单位就煤层瓦斯问题开展大量的研究工作，特别是进入九十年代，在全面整理已有煤层甲烷资料的基础上，本文总结了江西煤层甲烷的储层特征，计算和预测了煤层甲烷的资源量，提出了近期可供工程的选区。     

生产煤矿接续采区补充勘探模式的构建与应用

基于查阅大量的地质报告和矿井调研,对生产煤矿补充勘探工作和勘探成果现状进行分析,发现当前我国生产煤矿补充勘探还未形成成熟可行的勘查模式,无论是勘查设计、工程施工还是综合研究仍是以煤炭资源探查为主要目的,补充勘探的矿井地质工作属性未受到足够的重视。补充勘探中主要存在方法和手段选择针对性不强、工程布置思路僵化、对探采对比重视不够、标准规范体系不完善、新技术投入少、成果信息化程度低等问题。针对存在的问题,提出补充勘探模式构建应当遵循的4个基本原则,构建了一种生产煤矿接续采区补充勘探的模式。通过陕北地区典型矿井应用实例分析,提出针对顶板水害、坚硬顶板型冲击地压矿井补充勘探工作的基本工作方法,评价表明这种模式是现实可行的,可以为生产矿井接续采区补充勘探提供参考。     

安徽淮北天然焦矿井探采对比的探讨

由于岩浆的侵入破坏作用,使得煤层结构复杂化,煤、天然焦和岩浆岩交叉混合在一起,降低了煤层和天然焦的可采性,开采条件变复杂。一直以来天然焦伴随煤炭一起勘查,其勘查线距也遵从煤炭相关规范,而实际开采天然焦采区的设计与井下实际的采区布置相差较远。以安徽淮北天然焦矿井为例,对该矿的探采对比情况进行探讨,认为勘探阶段针对天然焦矿层勘探钻孔间距和勘探线距,无法满足矿井实际开采需要,适宜的勘查工程线距至少为50~100m。     

煤层甲烷资源的开发与利用

煤层甲烷是指富存于煤层中的天然气，９０％以上都由ＣＨ４组的，煤层中甲烷具有埋深浅，勘探成功率高的优点。我国煤层甲烷资源十分丰富，开发煤层甲烷对于改变我国能源构成，降低矿井瓦斯，减少温室气体排放都具有重要意义。     

梅田矿区煤岩层对比

梅田矿区含煤地层的煤岩层对比问题多年来没能很好解决,地质勘探资料与矿井开发资料对比出入较大。其原因之一是该区褶皱发育,断裂纵横,构造比较复杂,给含煤地层正常层序的建立和煤岩层对比带来了困难。然而,在矿井生产中,煤岩层对比的正确与否,对于正确分析矿井构造形态,指导开拓工程的设计施工和能否及时采取措施防治煤和瓦斯突出,保证安全生产,以及正确指导矿井生产勘探,增加矿井储量和扩大远景等方面均具有重要意义。      

煤田地质勘探钻孔瓦斯突出危险性评价

基于灰色关联分析法和模糊综合评判理论,综合考虑煤体结构、瓦斯压力和含量、地质构造、煤层埋深以及煤厚等因素,利用勘探钻孔所测瓦斯资料,建立了勘探钻孔煤层瓦斯突出危险性评价模型,并以重庆松藻矿区为例,对矿区勘探钻孔附近煤层瓦斯突出危险性进行了评价。结果表明:模型评判结果与矿井实际生产揭露情况一致,评判结果可靠。该模型避免了以往勘探阶段仅利用单项指标或简单综合指标进行突出危险评价的不足,使评价指标更全面,评判结果更可靠。      

安鹤煤田伦掌井田二_1煤层瓦斯赋存特征研究

河南省安鹤煤田伦掌井田二_1煤层瓦斯含量高,对其进行研究对下一步煤层气的开发和矿井生产具有重要意义。根据勘探阶段资料,对二_1煤层瓦斯成分及含量的控制因素和变化规律进行了系统研究,结果表明,二_1煤埋藏深,煤层厚,瓦斯含量高,为22 m~3/t左右,瓦斯成分甲烷(CH_4)在95%以上,具有较强的甲烷吸附和储集能力,压力在0.98~2.16 MPa。二_1煤层瓦斯赋存特征主要受煤层埋深、煤厚、地质构造、围岩、顶板岩性以及排放条件等因素的控制。结合邻近生产矿井二_1煤层瓦斯的资料,预测出本区二_1煤层瓦斯突出危险性。通过对二_1煤层瓦斯赋存特征的研究,为瓦斯地质灾害的防范治理、煤层气的有效利用提供依据,降低煤矿瓦斯事故的发生,做到安全文明生产。     

突水系数法在大淑村煤矿西翼6号煤安全开采中的应用

大淑村矿从勘探到生产阶段,对奥陶系石灰岩含水层的专门水文地质勘探程度较低,其含水层富水性及其变化规律,地下水补给、径流条件及水文地质单元划分尚未完全明确,对矿井后续生产拟开采的6号煤层,开采中受到水压高达4~10MPa的下伏巨厚奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压水的潜在威胁,底板水害影响程度无法进行较为准确的评价。通过西翼奥灰放水试验,利用获得的主要水文地质参数,计算出6号煤层底板突水系数。经用突水系数法预算,开采西翼6号煤层时,奥陶系中统峰峰组石灰岩含水层水头高度需下降192.17m,其预计涌水量为924.43m3/h,才能满足煤层底板突水系数小于0.06MPa/m的要求,开采6号煤层才是安全的。