煤层围岩岩石学研究在煤层气评价中的作用──以韩城矿区为例

本文以韩城矿区煤层围岩透气性研究为例，系统论述了以透气性为指标进行岩石学研究的重要作用。笔者利用压汞资料所获得的盖层性能参数，将韩城矿区煤层围岩划分为三种类型六个亚型。从传统的透气性岩石中区分出了半屏蔽层──泥晶灰岩，对砂岩也作了进一步区分。认为煤层围岩透气性统计分析中岩石学研究是必不可少的基础工作。     

陕西韩城北部矿区煤层气形成条件评价

以大量的测试为基础，从煤层生气性、储气性、渗透性及围岩封盖性等方面对陕西韩城北部矿区煤层气的形成条件进行了研究与评价；划分了各煤层生、储、渗、盖类型，为本区今后煤层气勘探开发提供了科学依据。     

论韩城矿区煤层气的构造控制

论述了韩城矿区总体构造控气框架及构造类型,分析了矿区的挤压与伸展构造边界,研究并揭示了不同构造类型对煤体结构类型、煤层渗透性能及煤层甲烷含量大小的控制特点与机理,为矿区煤层气勘探开发及评价预测提供了依据。      

韩城北区煤层围岩封闭性评价

以大量的统计、测试分析为基础,从煤层围岩的岩石学特征、剖面组合形式、孔隙结构参数等方面,对韩城北区3号煤层不同围岩的封闭性能进行了研究,确定其封闭类型为良好,为开展煤层气勘探开发及矿井瓦斯预测提供了依据。      

韩城矿区煤层围岩封闭性类型及其控制因素研究

煤层围岩封闭性类型是由围岩岩性变化、不同岩石空间组合关系和后期构造活动等多种因素综合作用所致。在进行煤层围岩封闭性类型及其分区研究时，必须注意各因素的全面分析。在岩石学研究的基础上，还须进行沉积学、构造地质学和矿井地质学分析，才能得出正确的结论。     

韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践

韩城矿区碎软煤层发育,煤层透气性差,本煤层钻孔钻进困难,瓦斯抽采效果差。顶板梳状孔水力压裂技术结合了水力压裂技术和定向钻进技术二者的优势,是解决碎软低渗煤层瓦斯抽采难题的有效技术途径。在韩城矿区王峰煤矿3号煤层顶板粉砂岩中施工长钻孔并向煤层开分支,采用套管+封隔器座封的整体压裂方式进行水力压裂工程试验。钻孔总长度344 m,有效压裂长度284 m,累计注水量874.79 m3,最大泵注压力9.4 MPa。试验结束后对钻孔瓦斯抽采相关参数连续监测86 d,钻孔瓦斯抽采体积分数27%~51%,平均42.11%,钻孔瓦斯抽采纯量8.25~21.41 m3/min,平均17.02 m3/min,钻孔累计抽采瓦斯量约210万m3。与常规的穿层钻孔水力冲孔技术相比,该技术百米钻孔瓦斯抽采量提高了11.48倍,初步证明了该技术在碎软煤层瓦斯强化抽采领域的适用性。      

韩城矿区煤层气勘探开发前景评述

通过对韩城矿区构造,煤层煤质,地质概况的研究认为该矿区煤层多,厚度较大,有机含量较高,变质程度高,具有良好的气源岩及生烃能力;表明南区生储条件好于北区,在南区试１井一次性点火初期日产气３０００立方米,予计具有可观的煤层气量。     

唐山矿区构造应力场特征及其对冲击地压的影响

河北唐山矿冲击地压的发生除了受开采技术条件、煤层顶底板岩石学特征等因素影响外,主要受赋存环境的影响,其中地应力条件是一个重要的影响因素。以唐山矿构造应力分布规律为背景,对不同水平构造应力条件下回采工作面煤层及其顶底板围岩的三维场进行了数值分析,系统研究了构造应力对煤层及其顶底板围岩的冲击地压的影响。结果表明,在煤矿开采过程中,高水平构造应力对采区煤层及其顶底板围岩的应力场和能量场的分布规律具有重要影响。高构造应力条件下,煤层及其顶底板围岩中的高水平应力为冲击地压的发生提供了力源条件,而在高地应力环境下所积聚的大量弹性应变能为冲击地压的发生提供了能量条件。      

华北型煤田底板灰岩含水层超前区域治理模式与选择准则

为建立系统的超前区域水害探查治理技术体系，分析概括我国石炭-二叠纪煤田煤层赋存及水文地质条件，从水害治理工程的系统性出发，围绕我国煤层底板水害超前区域治理工程施工过程中钻孔施工条件、层位选取、钻进工艺3个主要因素，概化形成适用于我国华北型煤田地质及水文地质条件的底板含水层注浆改造模式。综合考虑煤层埋深、煤层底板承受水压、底板岩层结构组合等判识指标，确定了各类治理模式的选择准则；结合钻孔布设、注浆材料2项指标，进一步划分出超前区域治理亚类模式。以淮北矿区、韩城矿区2个典型超前区域治理工程实践为例，分析了各区域治理模式的选取原则及工程应用效果。研究成果对指导我国煤层底板含水层超前区域治理工程模式选择与底板注浆工程实施具有重要理论指导作用。      

模糊综合评判在韩城矿区煤层气评价中的应用

本文应用模糊综合评判方法，采用６个主要指标综合评价了韩城矿区主要煤层煤层气赋存征征，将其分为煤层气赋存及开发条件好，煤层气赋存及开发条件较好，煤层气赋存及开发条件较差三个不同区域。     

煤层瓦斯主要赋存影响因素筛查——以河南汝州煤田朝川矿区二1煤层为例

煤矿瓦斯赋存与众多地质因素相关，包括煤的变质程度、围岩性质、埋藏深度、水文地质条件、构造发育等。其中起主要作用的可能只是少数，且在不同条件下起主要作用的因素可能不同。如何在众多的地质因素中确定主要因素，是解决问题的关键。为了研究清楚朝川矿区二₁煤层瓦斯赋存影响主要因素从而服务于煤矿生产，文章基于瓦斯地质理论，通过定量的方式分析研究了朝川矿区构造、二₁煤层钻孔瓦斯含量，生产矿井鉴定瓦斯相对涌出量、绝对涌出量等方面的关系及规律，确定了朝川矿区二₁煤层瓦斯赋存的主要影响因素为地质构造，次要因素为埋藏深度，而围岩性质、煤的变质程度和地下水文因素对瓦斯的赋存影响较小。本次研究成果，可为地质条件类似的煤矿在瓦斯研究、监测及管理方面提供借鉴。     

大红山古火山口的碳酸盐围岩的氧和碳同位素研究

云南大红山矿区为我国著名的同海底火山喷发有关的铁铜矿床。矿区地质、岩石学研究工作已相当详尽。据云南省地质九队等单位研究,从喷发物的产状分布特点推断为中心式喷发。由于火山喷发这种巨大热源将引起围岩的同位素交换反应而导致同位素分     

大红山古火山口的碳酸盐围岩的氧和碳同位素研究

云南大红山矿区为我国著名的同海底火山喷发有关的铁铜矿床。矿区地质、岩石学研究工作已相当详尽。据云南省地质九队等单位研究,从喷发物的产状分布特点推断为中心式喷发。由于火山喷发这种巨大热源将引起围岩的同位素交换反应而导致同位素分     

韩城矿区煤层气赋存特征及开发前景

韩城矿区煤炭资源丰富，１５００ｍ以浅，１１００ｋｍ＾２范围内，有煤炭资源１００亿，钻孔瓦斯含量较高。根据有资料最高的２６．１４ｍｌ／ｇ（可燃物）。１９９４年提交了《韩城矿区煤层气赋存状况及远景评价》科研报告，获得煤层气资源量为２０８０亿ｍ＾３，资源丰度约２亿ｍ＾３／ｋｍ＾２。此报告上交后，得到叫局的重视，１９９５年煤田地质总局决定在韩城矿区进行了面抽放煤层气试验工作，同年１０月，第一口井开钻，现已     

煤层高压水力割缝增透技术地质条件适用性探讨

我国煤层透气性差,煤层瓦斯预抽难度大,提高煤层透气性是提高瓦斯抽采效果的关键,煤层高压水力割缝增透技术的应用取得较好的效果,但因矿井地质条件的差异,也存在部分矿区应用效果不理想的情况。通过理论分析、数值模拟和工程实例,研究了不同地质条件下高压水力切割煤层后地应力、煤层位移的变化规律,采用储层数值模拟软件进一步研究了水力切割后钻孔的产气效果,分析了国内工程应用效果。研究结果表明,煤层高压水力割缝增透技术能有效提高煤层透气性能,大幅提升瓦斯抽采效果;在煤层较厚、瓦斯含量大、煤体碎软及低渗的煤层中应用效果更为显著。     

基于脆弱性指数法的韩城矿区11号煤层底板突水危险性评价

在全面分析韩城矿区地质与水文地质条件的基础上,应用相关因素分析方法,提出研究区煤层底板奥灰含水层突水的指标体系,并以多个典型煤矿为例,重点分析了受奥灰含水层威胁最严重的11号煤层底板突水的影响因素;构建了有效隔水层厚度、褶皱规模、含水层富水性、断层规模4个评价指标;采用脆弱性指数评价方法对11号煤层底板突水的危险性进行了分区。      

韩城矿区煤层气开发潜力评价

韩城矿区煤层气工作是伴随着我国煤层气研究。开发同步进行的，1995年在该区施工的韩试一井经过多年排采试验，获得了大量基础资料，通过分析这些资料认为，韩城矿区煤层气的开发潜力巨大，是陕西省煤层气开发利用的重点区域。     

古叙矿区煤层气成藏开采地质条件分析评价

通过研究古叙矿区煤层气成藏性和可采性,揭示了影响该矿区煤层气成藏、开采的地质条件,并对其进行了相应评价。煤的演化程度、煤层厚度、煤层埋深、围岩封盖性能及断裂构造是影响成藏性的主要地质条件,煤层渗透率、等温吸附特征及含气饱和度是影响可采性的主要地质条件。综合分析古叙矿区的地质条件,结论是该矿区地质条件有利于煤层气的成藏和开发。     

韩城矿区煤层结构特征及其对微粒生成的影响

煤层气开发利用具有“资源、安全、环保”多重经济效益和社会效益。韩城矿区是我国煤层气勘探开发试验先导区之一,区内煤层气井中煤粉等固相微粒产出现象较为突出。为了查明韩城矿区煤层结构特征及其对微粒生成的影响作用,分析了煤层气开发主力煤层的煤层结构复杂程度,讨论了3、5和11号煤层中夹矸发育规律,表征了物理模拟实验条件下煤中夹矸与微粒生成的关系。结果表明:按主力煤层由早至晚发育顺序,其煤层结构由复杂趋于简单、夹矸发育层数减小、夹矸总厚降低。3号煤层中夹矸主要发育在桑树坪、下峪口及王峰井田。5号煤层中夹矸发育在矿区南部,夹矸总厚高值区集中在象山、薛峰和龙亭一带。11号煤层中夹矸分布遍及全区,具东部边缘发育程度高、西部发育程度低的特征。在物理破坏、水岩反应和层间压差作用下,煤中夹矸会成为微粒生成层位。泥质夹矸对微粒的生成数量、运移距离及相应的储层渗透性伤害影响尤甚。加强煤层结构特征分析有助于查明煤中夹矸岩性变化及分布特征,进而为有效防治微粒生成提供保障。     

呼鲁斯太矿区煤层瓦斯分布规律及其控制因素探讨

根据煤矿井下煤层瓦斯参数测定结果,以瓦斯地质理论为基础,分析了呼鲁斯太矿区瓦斯分布规律及其控制因素。结果表明:矿区煤层瓦斯区域分布具有不均衡性,以F2-2和F22断层为界将矿区划分为北部、中部、南部三个区域,中部煤层瓦斯压力、瓦斯含量最高,北部次之,南部最低;煤变质程度较高和围岩封闭性较好是矿区瓦斯富集的根本条件,而构造复杂程度的不同、构造线方向的改变是瓦斯分布不均的主控因素。矿区中部为北北东向构造向东西向构造转折区,应力集中,且顶板为泥岩,煤变质程度较高,形成较好的瓦斯生储条件;南部北北东向推覆构造较为强烈,使煤层沿倾向切割,断层连通地表,造成瓦斯大量逸散。