Evaluation of coal bed methane content using BET adsorption isotherm equation

Coal bed methane is unconventional raw natural gas stored in coal seam with considerable reserves in China.In recent years,as the coal bed methane production,the safety and the use of resources have been paid more attentions.Evaluating coal bed methane content is an urgent problem.A BET adsorption isotherm equation is used to process the experimental data.The various parameters of BET equation under different temperatures are obtained;a theoretical gas content correction factor is proposed,and an evaluation method of actual coal bed methane is established.     

煤系共伴生矿产定义内涵及分类

含煤岩系中存在着多种矿产和元素,统称为煤的共伴生矿产。然而,煤的共生矿产与伴生矿产明显不同,主要体现在成矿过程、赋存方式及其后期开采形式等方面,至今二者概念较为模糊,需要进一步区分。通过详细分析了煤共生、伴生矿产的特征,根据矿产在煤层中的赋存状态、存在位置及与煤的关系,认为煤的伴生矿产包括煤层气、煤成气、镓、铀、锗、钒等,共生矿产包括页岩气等,而油页岩、粘土与高岭土则既是伴生矿产也是共生矿产。在此基础上,该文提出了煤的共生、伴生矿产分类方案,对煤系矿产资源的勘探与开发有着重要的指导意义。     

基于D—InSAR的济宁市采煤沉陷监测与分析

对地下采煤造成的地表沉陷进行及时、精确的监测监管是一个亟待解决的课题。该文以济宁市为例,介绍了D-InSAR技术在大范围采煤沉陷区监测及其时序变化特征分析中的应用。介绍了使用D-InSAR技术对采煤沉陷进行监测的基本原理;以5cm下沉线作为采煤沉陷区边界线,选取15期RADARSAT-2 Wide模式数据,采用多基线累积叠加方法分别提取各期采煤沉陷区边界并使用岩移观测数据对监测结果进行了检核。以花园煤矿为例,分析D-InSAR监测采煤沉陷范围及程度的时序变化特征,随着开采的持续进行,沉陷范围及沉陷量逐步增加,受临近工作面开采影响,沉陷中心的沉陷量呈周期性增加。结果表明,D-InSAR可以精确有效地对采煤沉陷区范围及其时序变形过程进行监测,可以应用于大尺度采煤沉陷区的动态监测。     

山东省采煤塌陷地综合治理实践与思考

山东省煤炭资源丰富,长期的煤炭开采形成了大量采煤塌陷地,引发耕地破坏、基础设施受损、城市发展受限等一系列问题.截至2020年底,山东省累计形成采煤塌陷地9.20万hm2,经过30多年的治理实践,共治理采煤塌陷地7.60万hm2.本文通过梳理山东省采煤塌陷地综合治理相关文件和案例,总结了山东省采煤塌陷地综合治理政策实践和...     

大汶口石膏矿区石膏矿房地下空间特征和利用对策探析

大汶口矿区石膏矿产资源丰富,经过近30年的开发利用,形成了一定数量规模、结构相对稳定的石膏矿房地下空间。该文通过对大汶口矿区现有石膏矿床特征和开采技术条件分析,在调查了解矿山开发利用现状基础上,研究总结了石膏矿房地下空间特征,认为其埋藏深度适中,呈层状分布,矿房空间结构稳定且密闭性好,空间规模潜力大并易于监控;并就影响开发利用因素进行了分析,围绕石膏矿房地下空间开发利用提出对策,石膏矿房地下空间开发利用有利于促进石膏矿山开发转型升级,实现矿业持续、绿色发展。同时,在石膏地下空间利用的思路下,拓展了煤炭、岩盐等其他矿产地下采矿空间开发建议。     

瞬变电磁法在煤矿断层导水性勘查中的应用

煤矿断层导水是引起煤矿水害问题的主要因素之一,对煤矿断层的导水性勘查与评价是煤田水文地质研究中的重要课题,也是煤矿采区布置与安全开采必须解决的问题。在煤矿开采初期查明矿区内断层构造的空间分布及其含导水性,对指导煤矿安全生产具有重要的意义。在充分收集新安煤矿矿区地质、水文及物探资料的基础上,利用瞬变电磁技术,对区内断层等构造的含导水性进行了勘查,取得了良好的效果,为煤矿的开采设计和施工提供了参考依据,有效地预防了煤矿开采过程中安全事故的发生。     

济宁-兖州煤田采煤沉陷区建(构)筑物损毁特征分析及防治建议

济宁-兖州煤田煤炭资源开采历史较久,采煤造成的地表弯曲和沉降变形导致诸多房屋破坏、道路损毁.本文通过详细分析采煤沉陷区不同结构形式的建(构)筑物损毁特征机理及与煤炭资源开采方式、煤层埋深、开采厚度、建(构)筑物结构形式之间的关系,总结了相关规律,提出了采煤沉陷区建(构)筑物损毁防治的方法与建议.     

新疆五彩湾矿区开发对荒漠植被的扰动分析

荒漠露天矿区植被受损评估及环境修复是近年研究的热点方向。为了研究新疆五彩湾地区矿产开发对矿区及周边荒漠植被的扰动影响,采用1990-2017年90景Landsat数据分析煤矿开发前后矿区及周边荒漠植被的时空变化特征,并定量分析矿区植被长势对气候变化、矿区扩张的响应。结果表明：① 2006-2013年矿区植被所受的扰动最大,在周边植被长势转好的情形下出现明显的退化,在1990-2006年和2014-2017年,扰动较小,矿区与周边植被长势变化一致;② 生长季的月度NDVI分析显示,矿区中心样区的植被经历了一个先退化后恢复的过程;③ 矿区开发对周边植被长势的扰动距离分别为“西-东”方向的-17~21 km和“南-北”方向的-13~23 km,其中2013年对植被的干扰距离最大;④ 冬春季降水是五彩湾矿区及周边植被长势转好的主要因素,虽然矿区一直处于扩张的状态,然而随着降水的增加和矿尘防护措施的加强,2014年来矿区植被长势转好,与周边植被变化趋于一致。本文的研究为干旱区露天煤矿及周边荒漠植被变化动态监测及矿区开采的扰动范围提供了准确的数据支持,便于矿区管理者合理制定相关环保法规及矿区管理办法,实施相关环境保护和污染控制等措施。     

鸡西盆地主力煤层水可动性及其孔渗控制

水可动性是影响煤层气产出的重要因素,分析孔渗对水可动性的作用对鸡西盆地煤层气开发具有重要意义。以鸡西盆地不同矿区主力煤层为研究对象,开展了低场核磁共振（NMR）及渗透率实验,同时,结合称重测定煤样含水饱和度的方法,分析了煤层孔渗特征对煤中水可动性的影响。结果表明:①研究区煤样中吸附孔较为发育,平均占比为58.36%;渗流孔和裂隙发育程度相当,平均占比分别为21.23%和20.41%,且两者之间连通性较好;②确定了煤样达到束缚水状态的离心力为1.38 MPa,此压力下煤中可排出半径约0.1 μm半开放或开放孔隙中的可动水。煤样可动水饱和度为27.84%~60.87%,平均值37.86%;束缚水饱和度为39.13%~72.16%,平均值62.14%,可动水含量相对束缚水含量较低。随着离心压力的增加,可动水首先沿着大裂隙流动,随后经过渗流孔流出,束缚水主要存在于吸附孔中,需要克服较大的毛细管阻力,难以流动;③尽管煤样变质程度相近,但其内部水的可动性及赋存状态存在明显差异,这可能是造成同一区块不同煤层气井气水产出差异的原因之一;④研究区煤中半径>1 000 nm段孔喉越发育、煤岩渗透率越大,煤的可动水饱和度越高,水在其中越容易流出;煤中半径0~100 nm段孔喉越发育,煤的可动水饱和度越低,水在其中被束缚而难以流动。      

山东省黄河北煤田煤层分布规律及防治水建议

黄河北煤田是山东省仅存的没有全面开采的煤田。该煤田主要可采煤层位于太原组,主采13煤层位于太原组底部,距离徐灰和奥灰较近,开采时受底鼓水威胁。该文通过收集大量的各勘查区不同勘查阶段的地质资料,并进行了充分的分析、归纳和总结,找出了黄河北煤田具有"东多西少"、"上薄下厚"的赋煤规律和徐灰、奥灰含水层厚度大、富水性强、具有较高的静水压力等特点。通过充水因素分析结合其他煤田的开采经验,对开采11、13煤层,提出了注浆改造奥灰顶部30 m的工作思路和建议。     

山东省黄河北煤炭矿区地表沉陷预测与综合治理研究

黄河北煤炭矿区为鲁西煤炭基地最后一块整装后备资源,阳谷茌平煤田和黄河北煤田其开发建设具有重要的意义。该文采用实际观测资料利用回归分析法获得的岩移参数,对山东省黄河北矿区内上组煤开采后引起的地表沉陷进行了预测,预测结果表明:地表沉陷总面积达到3 724.5 km~2,最大下沉深度为5 455 mm;其中,阳谷茌平煤田最大下沉深度为5 455 mm,地表沉陷面积为1 188.0 km~2;黄河北煤田最大下沉深度为2 976 mm,地表沉陷面积为2 536.5 km~2。地表沉陷预测结果与多年水位观测数据进行对照,煤炭开采会造成1 091.5 km~2季节性积水区和62.3km~2的常年积水区。地表沉陷对地面、地物产生不同的影响和危害,其中对农业的影响最大。地表沉陷形成的塌陷裂缝、不同坡度耕地、大型塌陷坑等可分别采取黄土填堵、大型设备平整、退耕还林、煤矸石充填、修复为鱼塘等治理措施。该文对下一步黄河北矿区开发过程中,相关政府部门采取的规划控制措施提出了建议。     

基于遥感和高程差异特征快速调查采煤塌陷地的方法研究——以山东省为例

煤矿开采产生的地表塌陷不仅造成耕地破坏,还会引发生态环境破坏及基础设施建设损毁,对社会经济发展造成严重的负面影响。如何快速摸清底数,进而理清责任并分类治理显得尤为重要。该文以山东省为例,研究借助遥感技术和DEM高程差异特征形成一套快速调查采煤塌陷地的技术方法,该方法重点调查地表在一定时期高程损失0.5m以上、且损害人民生产生活的采煤塌陷区域。通过研究,摸清了山东省采煤塌陷地位置、规模、损毁程度及土地用途等基本情况,并建立了采煤塌陷地基础数据库。     

煤炭充填开采技术在济宁煤矿的应用

济宁市煤炭企业为安全高效开采煤炭资源,开展了煤炭充填开采技术研究,该技术的实施既释放了地下煤炭资源,提高资源回收率;又控制了土地塌陷,减少矸石占压,保护矿区生态环境,提高矿井开采安全保障程度,具有良好的经济效益和社会效益。但该技术还存在生产效率低、厚层煤充填效果不理想、不能满足大面积实施等一些问题,需要进一步完善提高。     

滕州泉上煤矿碳酸盐岩富水性及对煤层开采的影响

通过滕县煤田(南部)泉上煤矿井下实际揭露及钻孔资料,分析研究了十下灰岩、奥灰富水性特征及石炭二叠纪月门沟群对太原组16,17煤层开采的影响,认为在开采16煤层时,必须遵循“深部疏水降压,浅部采煤”的方针;在开采17煤层时,正常情况下不会受到奥灰水的威协;在井巷开拓过程中必须慎重对待十二灰,应先查明十二灰与奥灰的关系,防止奥灰底鼓水危害。     

兖州市采煤塌陷地生态治理模式探讨

介绍了兖州市采煤塌陷地综合治理的几种传统方法及生态治理模式。结合兖州市采煤塌陷地综合治理实际情况,通过传统治理模式与生态治理模式在经济、社会、环境方面的效益对比分析,提出了采煤塌陷地以生态治理为主导的观点。     

兖州市采煤塌陷地治理项目管理存在问题及建议

采煤塌陷地综合治理是对因采煤造成地表塌陷沉降的区域进行综合治理,使塌陷的土地恢复其农业可利用性的复杂过程,需要投入大量的人力、物力和财力。该文结合兖州采煤塌陷地综合治理实际情况,对在采煤塌陷地治理过程中存在的几个主要问题进行分析并针对问题提出了相应建议。     

章丘市采煤区地质环境问题及恢复治理

煤炭是章丘市的主要矿产资源,分布于章丘市中、西部地区,煤炭地质储量1.67亿t,可采储量0.43亿t,年生产能力200万t左右,开采方式为地下开采。针对章丘市采煤区不同的地质环境问题,提出了相应的治理措施,对采空塌陷区土地进行综合治理,对固体废弃物和矿井排水进行资源化利用。上述措施和方法的推广,既节约了大量土地,又改善了矿区环境质量,取得了良好的社会、经济、环境效益。     

三维地震勘探综合解释技术在探测3煤层中的应用

七五煤矿是枣庄矿业集团旗下主要生产煤矿,地质条件比较复杂,不仅断层较发育,而且主采3煤层存在冲刷、沉缺、采空区和岩浆岩侵入等地质现象,对下一步巷道及工作面布置造成很大影响,北七采区为七五煤矿接续采区,急需查明区内地质构造及煤层赋存状况,通过采用常规地震时间剖面及地震属性综合解释技术,结合钻探资料查明了区内3煤层上述地质现象的赋存边界,后期巷道揭露与三维地震解释结果吻合度较好,取得了较好的应用效果。     

莱芜市煤矿区土地复垦的现状及策略研究

在人地矛盾日益紧张的大环境下,土地后备资源的开发显得愈来愈重要.作为煤炭主产区的莱芜市,煤矿区的土地复垦还处在起步阶段.该文从分析莱芜市煤矿区土地复垦的现状人手,对今后莱芜市煤矿区的土地复垦提出了建议.     

采煤塌陷区土地质量评价指标体系探讨——以徐州矿区为例

简要回顾采煤塌陷区土地质量研究状况,根据科学性、代表性、可行性、敏感性的原则,以徐州市采煤塌陷区为研究对象,运用PSR概念模型,尝试给出针对具体采煤塌陷区的土地质量评价指标体系。体系共分为3层23个指标,较全面的涵盖了社会经济、物理化学、政策法规等不同范畴。