月亮田矿南四采区构造成因及找煤应用

利用地质力学原理,对月亮田矿南四采区的构造发肓规律及展布特点进行综合分析,认为该区地质构造成因是由繁到简并成带状分布,从而成功地找到了经济可采煤层。     

晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征

为了给晋北煅烧高岭土用煤矸石的评价和开发利用提供科学依据,采用XRD、XRF、SEM和白度计等现代分析测试技术,研究了晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征。结果表明:1)根据造纸和涂料用煅烧高岭土的国家标准,晋北煤矸石主要可分为3种类型:合格原料、基本合格原料和不合格原料。2)与合格和基本合格原料相比,不合格原料煅烧产物的化学成分中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃含量以及碱金属与碱土金属总含量都与前者有较大差异。3)合格和基本合格原料主要由高岭石(85%～94%)组成,不合格煤矸石矿物组合为高岭石(30%～60%)+石英(23%～38%)+伊利石(14%～26%),并含少量黄铁矿和白云石等杂质矿物,石英等杂质矿物和含铁矿物是分别导致煅烧产物化学成分和白度不合格的主要原因。4)合格原料中高岭石结晶度较好,主要为不规则片状、书册状和弯曲片状,片表面光滑,片径大小范围较大,为0.05～51.22μm,平均2.80μm,径厚比41.24。     

六种不同煤阶煤的品质因子特征

通过6种不同煤阶煤的弹性测试,分析了煤岩变质程度（以镜质组最大反射率表示）与煤岩品质因子之间的关系;在此基础上,进一步分析了煤岩速度与品质因子之间的关系及纵波与横波品质因子的各向异性特征.研究发现：煤岩镜质组最大反射率与纵波、横波品质因子均存在良好的线性相关性;垂直层理方向的波速与品质因子存在良好的线性关系,好于走向与倾向方向;垂直层理方向的纵波与横波品质因子线性相关,相关系数可达93.5%;煤岩的三方向品质因子存在各向异性,且强于速度的各向异性.通过横波品质因子与纵波品质因子间相互换算的理论公式计算结果与实验室实测结果的对比,证明了该理论公式的可靠性,误差小于10%,为多分量转换波的吸收衰减补偿提供了理论依据.     

利用煤体破裂电磁信号进行局部震源定位方法研究

准确预测煤岩破裂震源方位,确定采掘工作面重点灾害区域,可以使煤岩动力灾害防治措施更为有效.根据煤岩变形破裂电磁效应规律和电磁波基础理论,提出了一种利用电磁信号能量来确定局部震源方位的方法,并通过实验室定向接收实验和平煤十矿现场测试验证该方法的有效性.结果表明,电磁信号强度随着煤岩体应力状态变化而变化;两个正交天线接收的电磁信号能量分别与各自接收夹角余弦值的平方成正比,利用此比例关系可以确定震源的方位;电磁信号定位方法与静态指标法预测局部区域危险性具有较好的检验一致性.研究成果为煤岩动力灾害重点灾害区域的判定提供依据.     

地震反演驱动的改进匹配追踪煤层识别方法

多类型油气藏储层受到煤层反射干扰, 有效识别与去除煤层地震响应是提高煤系储层地震描述精度的关键技术之一.常规煤层匹配识别欠缺考虑煤层弹性参数的影响, 引起煤层定位不准确、识别可靠性低、运算效率低等问题, 本文充分考虑了弹性参数对煤层具有较好的指示作用, 首次提出了地震反演驱动的改进匹配追踪煤层识别方法.首先根据岩石物理分析, 构建煤层指示因子, 提出匹配追踪煤层指示参数的地震反演方法, 该参数能够较好地刻画煤层空间展布; 基于此, 在地震反演驱动下获得了煤层的先验位置, 将其引入匹配追踪算法中约束匹配追踪搜索邻域, 为缓解现有匹配追踪算法运行效率缓慢, 将经验模态分解(EMD)引入匹配追踪领域, 同时将连续相位替换瞬时相位加快匹配追踪运算效率, 研发了煤层指示因子约束下基于EMD字典的改进匹配追踪煤层识别算法.模型测试验证了本文方法识别煤层的可行性, 实际资料的计算结果表明, 该方法在保持精度的情况下大大提高了计算效率, 此外, 预测的煤层与实际测井解释的煤层基本一致, 有助于油气储层预测和识别, 具有重要的实际应用价值.

     

煤层构造岩顶板稳定性初探

河南登封煤田郜城井田二₁煤层顶板为滑动构造形成的构造岩,岩石破碎,结构松散,极难管理。为寻求合理有效的管理方法,通过宏观观察、镜下鉴定和岩石组构分析等研究,该顶板自下而上可分为断层泥、断层角砾岩、构造破碎带和裂隙带;断层角砾岩分为张性角砾岩和剪性角砾岩,它们是在深层塑性形变的基础上迭加了后期浅层脆性形变的产物。通过工程地质特性试验,其泥化现象明显。针对断层泥软化、膨胀、崩解和泥化现象,应用短段、快速掘砌法施工,严格排水措施,减少岩帮暴露时间,岩帮开挖压力释放槽等方法减缓膨胀;对张性角砾岩围岩,采用工作面预注浆加固,先锚喷后作永久支护办法减少围岩松动;顶板采用密集木支柱支护或迫使冒落法管理。     

神府矿区隐蔽采空区相关致灾因素分析及勘查技术

本文在分析神府矿区隐蔽采空区相关致灾因素基础上,针对该区隐蔽采空区主要相关致灾因素特点进行了勘查方法重新划分,对各勘查技术方法测网密度、参数选择等进行优化,形成一套精细勘查神府矿区隐蔽采空区相关致灾地质因素的技术体系.为了充分发挥不同勘查方法对隐蔽采空区不同致灾因素响应特征的的优点,分别采用浅层地震技术勘查采空区范围、瞬变电磁法技术勘查积水区位置;采用同位素测氡技术和钻孔测温、测气技术勘查火区和有毒有害气体;采用钻孔电视技术和钻孔冲洗液漏失量观测技术勘查采空区顶板;采用三维激光扫描精确勘查房柱式采空区残留煤柱尺寸.该体系研究成果为神府矿区采空区隐蔽灾害评估、治理提供参考依据.     

贵州六盘水地区水城矿区晚二叠世煤的煤质特征及其控制因素

本文中研究概括了六盘水地区水城矿区晚二叠世煤的煤岩学、煤化学和煤地球化学的研究结果,探讨了煤质的控制因素。研究结果表明水城矿区煤具有适合于炼焦用煤的煤岩煤质特征（中挥发分烟煤和高挥发分烟煤Ａ,适中的显微组分比例,４９．９％～８１．８％镜质组,１１．９％～３１．９％惰性组,０．４％～１６．９％壳质组,中－低的硫含量,０．３４％～１．５％）。水城煤的煤级主要受深成变质作用的影响。水城煤的岩石学特征主要受晚二叠世水城三角洲的控制。将水城矿区煤的微量元素含量与世界平均的微量元素进行比较,水城煤具有Ｓｅ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｕ和Ｔｈ稍高富集,Ｃｓ、Ａｓ和Ｂａ低富集的特点。煤中Ｂｒ和Ｃｌ具有亲有机性     

南梁煤矿多煤层开采地下水系统演化规律

煤层开采对所在矿区地下水系统有着重要影响。以往研究单煤层开采对地下水系统的影响较多,而对多煤层的影响研究甚少,特别对于我国西部缺水矿区。以南梁煤矿为例,运用地下水系统演化理论和岩石力学模拟等,对该矿井水文地质结构、矿井涌水变化规律、矿井地下水流场演变、矿井地下水化学成分变化等方面进行了综合分析研究,重构了多煤层开采条件下南梁矿井地下水系统流动模型,初步揭示了矿井水化学成分的演化机理。研究结果表明,2^-2煤单煤层开采时,顶板导裂带的最大发育高度为42.1 m,而2^-2和3^-1煤层重复开采时则增大为83.1 m,相应地应力、位移、塑性区范围后者也比前者增大许多。这揭示出多煤层重复采动明显增大了顶板导裂带的发育高度,加剧了矿井水文地质结构变异,进一步地,导水裂隙带改变了天然地下水渗流路径,沟通了不同含水层之间的水力联系,增强了地下水流动速度和水文地球化学作用,整体扩大了地下水流动系统的规模,从降雨入渗→导裂带渗流→各煤层涌水→井底水仓排水构成了一个自然-人工复合地下水流动模式。研究成果可以为南梁煤矿的矿井水害防治及水资源高效利...     

江苏南部地区煤层气资源

根据江苏南部地区二叠系龙潭组煤系的分布和规模、煤矿瓦斯涌出特征、煤的产气能力、煤层的储集条件等煤层气地质条件综合研究工作，认为该区煤层气资源存在一定的勘探开发前景，对各典型含煤区块煤层气综合评价出有远景区（A类）、较有远景区（B类）和远景差区（C类）。