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。      

皖北二叠纪煤的煤岩特征

皖北地区含煤地层主要为二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组,共分七个含煤段,其中山西组为一煤段,煤层编号0～3;下石盒子组有二煤段(4～9煤)、三煤段(10～11煤);上石盒子组为四煤段(12～15煤)、五煤段(16～17煤)、六煤段(18～21煤)、七煤段(22～26煤)。含煤层数多,煤类较齐全。过去,多偏重于煤化学和煤工艺学方面的研究,尚缺少系统全面的煤岩学研究工作。《华北晚古生代聚煤规律与找煤研究》课题在建立两淮两个主干剖面过程中,为了弥补前述的不足,专门对潘集二井田三西孔的1-1、1-3、4-1、6-1、7-1、13-1煤层以及江口集88-2孔的24、25煤层,取了10个煤岩样。同时,在井下对淮南新庄孜矿1、13-1煤层及淮北桃园矿1煤层进行肉眼分层描述,取了34个分层煤岩样。这些样均由中国矿业大学地质系鉴定。     

瓦斯突出煤和非突出煤AVO响应的比较

基于Zoeppritz方程,对煤层进行AVO正演模拟,得到煤层的AVO响应曲线。瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应对比表明,无论是瓦斯突出煤还是非突出煤,其顶界面AVO响应在总体上表现为地震振幅绝对值随偏移距增加而减小的特点,但是瓦斯突出煤的截距绝对值要大于非突出煤的截距绝对值,瓦斯突出煤的斜率要大于非突出煤的斜率。煤层厚度变化会对AVO响应产生影响,当瓦斯突出煤和非突出煤的厚度相同时,瓦斯突出煤的截距绝对值大于非突出煤;当厚度不同时,瓦斯突出煤的斜率大于非突出煤的斜率。瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应差异,可为地球物理参数进行煤与瓦斯突出危险性预测以提供技术参考。     

乌达矿区主采煤层煤相特征与煤的可选性

对内蒙古乌达矿区主采煤层9煤层的煤岩学特征和煤相进行了分析,用煤样密度组成的煤岩学方法讨论不同煤相煤的可选性。研究表明,相同煤相不同煤的可选性相似,聚煤环境决定了煤中矿物的含量和赋存状态,同时也决定了煤的可选性。高位泥炭沼泽形成的煤可选性好,而低位泥炭沼泽形成的煤可选性差。      

构造煤的成因属性分类

前人研究认为构造煤是煤与瓦斯突出的必要条件,构造煤的分类对煤与瓦斯突出的预测和防治有重要意义。(1)根据构造煤参与煤与瓦斯突出过程的突出属性对构造煤重新进行了定义,认为构造煤是构造作用下强度降低、瓦斯异常的煤气双重介质,据此将构造煤划分为01类瓦斯构造煤和01类强度构造煤以及强度和瓦斯都变异的02类构造煤。(2)参考地质构造成因环境下岩石破坏的脆韧性划分方式,将突出属性分类与脆韧性的构造成因特性结合起来,划分出3类脆性构造煤和3类韧性构造煤,分别命名为01类脆性瓦斯构造煤、02类脆性构造煤等。(3)分析了构造煤在煤与瓦斯突出中的作用,低强度构造煤在其周围形成应力集中,瓦斯通过孔隙压力和吸附作用降低煤体强度,而高压瓦斯则是突出发展过程中煤体破坏和抛掷的重要动力源之一。(4)结合成因属性构造煤分类对各种地质因素对构造煤空间分布、构造煤瓦斯的生成和保存条件进行了分析。     

煤的挥发分产物中气体成分的初步研究

煤的挥发分产率是研究煤质,评价煤的工艺性质的一项重要指标。它不仅能较好地反映煤的煤化程度,而且能在一定程度上反映煤的工艺性质。因此,在国际煤分类和我国煤分类,以及世界各主要产煤国的煤分类中,大多以煤的挥发分产率作为主要分类指标。 煤的挥发分是在特定条件下煤的热解产物,它只能从一个侧面反映煤的综合平均性质。而煤的挥发分的组成成分是十分复杂的,其组成成分与煤的性质之间必然存在着一定的关系。但迄今尚未见到有关的研究报道。为了探索煤的挥发分产物中气体成分的变化规律,笔者进行了     

煤中氯赋存形态的试验研究

采用艾氏卡熔样—硫氰酸钾滴定法,对我国41个煤中氯的含量进行测定,并研究了煤中氯含量与挥发分、固定碳、灰分以及碱金属的关系。结果表明,我国煤中氯含量普遍较低,一般为0.1%~0.2%;煤中氯含量与煤的煤化程度有明显关系,煤的变质程度越高,煤中氯的含量越少。煤中氯含量与煤中水分和氟的含量无关。随着煤中碱金属含量的增加,煤中氯含量呈下降趋势,煤中氯与碱金属(Na,K,Ca,Mg)等存在负相关性。煤中氯主要以有机形式存在。      

平朔矿区安太堡2号露天矿的风氧化煤

通过风氧化煤各项指标的分析,提出了各种风氧化煤——煤或粘土、强氧化煤、氧化煤和正常煤的划分指标,并对控制煤层风氧化的因素作了探讨。     

构造煤甲烷吸附表面能研究

煤的表面能是致使煤具有吸附性差异的根本原因。通过分析动力变质作用对构造煤结构和组分的影响,借助甲烷等温吸附实验,计算了不同温度下随着压力增大,原生结构煤和构造煤吸附甲烷的煤表面能的变化情况,并从构造煤动力变质角度分析了其表面能变化的原因。结果表明:动力变质作用对构造煤结构和组分改造作用明显,构造煤比共生的原生结构煤微孔隙更发育,吸附能力更强;计算结果也表明,随着温度的升高和压力的增大,构造煤吸附甲烷的表面能降低值均大于共生的原生结构煤,构造煤吸附甲烷的能力更强。      

宣东矿区下花园组岩矿、煤岩及孢粉组合特征

河北宣东矿区含煤地层为中侏罗统下花园组,含有5个煤组,煤层多,标志层不发育,煤层对比较为困难。钻孔岩、煤心样品的岩矿、煤岩鉴定和孢粉分析等成果资料揭示:①长石砂岩主要赋存于Ⅲ煤组岩段及其以上地层,Ⅴ煤组岩段分布极少;安山岩屑砂岩集中分布在Ⅴ煤组顶底板附近,Ⅲ煤组岩段及其以上岩段未见;泥化安山岩屑砂岩仅分布在Ⅴ煤组岩段的下部;石英砂岩分布在Ⅴ煤组岩段底部与煤系基底地层接触处;鲕状粘土岩仅分布于Ⅴ煤组岩段下部,并常为煤组底板。②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤组显微煤岩类型以微镜煤、微亮煤为主;Ⅳ、Ⅴ煤组多为角质微亮煤、微亮暗煤及丝炭微暗煤。③Ⅰ、Ⅱ煤组的裸子植物花粉含量丰富,占孢粉总数的40%～60%;Ⅲ煤组低于Ⅰ、Ⅱ煤组;Ⅴ煤组除克拉梭粉及苏铁粉含量占15%左右外,其它松科花粉少见。该结论可作为矿区岩、煤组(层)划分和对比的依据,对指导煤矿开采生产和邻区的勘查工作具有实际意义。     

试论煤中矿物质对煤反应性的影响

1 概述 煤的反应性是煤的重要工艺性质之一,它与煤的气化和燃烧有密切的关系。它是评价气化、动力以及冶金用煤的一个重要指标。因此,研究煤的反应性具有极其重要的意义。 以往,研究煤的反应性主要侧重于煤的有机组成部分,诸如煤的变质程度;煤的组成结构;煤的有机显微组分;煤及焦炭的表面微孔结构,以及煤经焦化后其光学各向异性组织的发达程度等等。而对煤中矿物质对煤的反应性的影响,则未引起足够的注意。特别是在国内尚未见到有关的报导。但是,国外不少学者对煤中矿物质,特别是某些金属化合物对煤反应性的影响进行了广泛深入的研究。他们通过热重分析、X射线衍射、扫描电镜等手段,研     

煤岩学在煤自然发火倾向性研究中的应用

介绍了煤岩成分、煤级和煤的还原性等因素对煤自然发火倾向性的影响,镜质组的自然发火倾向性最大,壳质组次之,惰性组最低;随着煤级的增加,其自然发火的倾向性降低;煤级相同煤的还原性越强,其自然发火的倾向性越弱;华北石炭纪太原组煤的自然发人倾向性比同煤级的二叠纪煤倾向性小。      

煤有机地球化学研究进展与展望

本文定义了煤中有机元素并充实了有机地球化学概念,综述了近十年来关于煤中有机元素现状的研究、生物标志化合物、煤分子结构和煤微观超微观研究趋势,以及煤有机地球化学在地质、工业和生态环境中的应用,提出了研究存在问题并展望了未来这一领域发展趋势.近十年来,煤有机地球化学研究主要集中于高有机硫煤硫化合物、树皮煤脂肪烃和煤多环芳烃...     

东胜煤田延安组成煤模式与煤质特征

总结了东胜煤田延安组煤的两种主要成煤模式,结合煤质分析数据,探讨成煤环境条件对煤质的控制作用。研究结果显示,河流成煤模式的煤层,煤岩类型以暗淡型为主,煤中富丝质组,煤层中矿物质含量较高,灰分含量多大于10%,煤类以不粘煤为主。湖泊三角洲成煤模式的煤层,煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主,煤中富镜质组,煤层中矿物质含量低,灰分含量少于10%,煤类以长焰煤为主。经对比两种成煤模式煤的工艺性质,认为富丝质组煤利于气化、动力燃烧、制吸附剂,富镜质组煤则首选液化和配焦。     

聚煤盆地富煤规律研究综述及展望

聚煤盆地富煤规律是煤地质学研究之焦点。富煤规律研究的突出进展主要包括聚煤模式、富煤带和富煤单元以及现代泥炭比较沉积学研究。尤其是近年来富煤单元和现代泥炭比较沉积学研究更清楚地揭示煤赋存规律与成因煤相和工艺煤相之间的内在联系,从而为聚煤盆地优质煤的预测提供有效的方法。     

不同变质变形煤储层吸附/解吸特征及机理研究进展

不同变质变形煤储层包括低煤级、中煤级和高煤级变质变形环境中的脆性变形煤、韧性变形煤和过渡型变形煤,不同变质、变形程度和机制对煤层气的吸附/解吸影响较大。干燥煤和平衡水煤的甲烷吸附量随变质程度的增强呈现出不同的变化趋势,干燥煤呈横"S"形且易于解吸,而平衡水煤呈倒"U"字形且吸附/解吸强度皆低于干燥煤样,且解吸过程较干燥煤滞后。构造变形导致煤的大分子结构和纳米级孔隙发生不同程度的改变,进而影响气体的吸附/解吸能力,脆性变形主要增加煤的大、中孔,其基本结构单元堆砌度略有增大,甲烷吸附/解吸程度有所增强;韧性变形主要增加煤的微孔-超微孔,其基本结构单元堆砌度增加较快,煤层气吸附能力增强,降压时韧性变形煤比脆性变形煤具有较高的瞬时解吸速率。由此可见,不同变质变形环境中的煤储层吸附/解吸能力差异较大,这主要是由煤储层内部结构及其影响因素对其制约所决定的。     

煤相分析在煤储层评价中的应用

煤储层研究的重要内容是孔裂隙系统发育特征、渗透性及其空间不均一性特征。煤储层的孔裂隙特征决定煤储层的渗透性,而煤储层的孔裂隙特征主要取决于煤岩成分和煤级。对一个特定的煤层气田而言,煤级变化不大或者规律明显。煤岩成分往往成为控制煤储层渗透率分布不均性的主导因素。煤岩成分,包括有机显微组分和矿物质均受控于煤相。可以通过系统的煤相分析认识煤储层中煤岩成分、结构、层序等的空间展布特征,为科学预测煤储层的渗透率莫定基础。煤相分析在注重横向变化的同时,更强调垂向层序分析。     

遥感技术在四川省盐源地区煤炭资源调查评价中的应用

以卫星遥感技术为主要手段,通过室内遥感地质解译和野外调查验证,结合聚煤规律研究分析,对四川省盐源地区各时代含煤地层的含煤性及赋存规律进行了总结,最终圈定了8个含煤远景区,即盖祖-桃子含煤远景区、盐塘含煤远景区、梅雨含煤远景区、营盘山含煤远景区、小高山含煤远景区、大坡-白乌含煤远景区、巴折含煤远景区、白马-金河-藤桥含煤远景区;其中,盐塘、梅雨及白马-金河-藤桥含煤远景区为资源潜力较好区域,为该区进一步开展煤炭资源勘查工作提供了有利靶区。     

煤利用技术研发现状及发展趋势

在煤利用技术科学分类的基础上,重点对煤转化利用(煤热解、煤气化、煤气脱硫、煤基C1化工、煤间接加氢液化、煤直接液化、煤转化利用集成、等离子体煤化工)和煤直接利用(煤填充高分子复合材料、煤基炭材料、水煤浆)中涉及的主要技术,从发展历史、开发和应用现状以及发展趋势和产业化前景3个方面概要地进行了分析,在有些方面并结合本室的工作提出一些看法和建议.     

软煤和硬煤的甲烷吸附扩散特性对比

研究煤的吸附和放散特性,对于查明煤与瓦斯突出中甲烷的作用,提高煤层气采收率或矿井抽采率具有重要作用。通过自行研制的实验装置,对河南新安矿和平煤一矿软煤和硬煤甲烷吸附和扩散的性质、相同吸附压力下的吸附量和Langmuir吸附常数的差异进行分析,阐明煤表面能的控制因素,查明煤在初始解吸时刻的扩散系数。结果表明,同一煤层中软煤比共生的硬煤具有更大的Langmuir吸附体积,在同一吸附压力下同阶煤的吸附量与煤的软硬和吸附压力有关,软煤和硬煤的表面能与煤阶有关,短时间解吸时软煤扩散系数大于硬煤,长时间解吸后硬煤的扩散系数大于软煤,且软硬煤的扩散系数均随解吸时间延长和吸附平衡压力的增加而减小。