淮北芦岭煤矿煤层顶板水平井煤层气抽采效果分析

淮北芦岭煤矿为高瓦斯突出矿井,煤层碎软低渗,瓦斯抽采困难。应用“十二五”期间开发的紧邻煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采技术,试验井已取得产气突破。为了深入分析评价地面煤层气抽采对煤矿瓦斯灾害的防治效果,基于目标煤层特征,分析煤层顶板水平井的产气规律,利用产能数值模拟技术,对生产井数据进行了历史拟合,在此基础上,进行水平井产能预测,分析水平井抽采过程中煤层气含量和储层压力变化趋势。结果表明：水平井抽采影响范围主要为裂缝和近井筒区域,井筒-裂缝系统外部区域受影响较小;水平井影响范围随抽采时间的延长逐渐增大,预测1、3、5、8、10 a的影响面积分别为0.113、0.193、0.242、0.311、0.350 km²;随着水平井抽采时间的延长,剩余含气量和储层压力逐渐降低,预测水平井抽采5 a,水平井控制范围内瓦斯含量最低可降至2.86 m³/t,平均可降至4.2 m³/t,降低50.6%。储层压力最低可降至0.85 MPa,平均可降至2.30 MPa,降低66.2%。煤层顶板水平井技术对煤层气开发和瓦斯灾害防治效果显著,是实现碎软低渗煤层瓦斯地面预抽的有效手段。     

煤镜质组反射率的定向特征及其应力指示意义 ——以淮北矿区为例

基于淮北矿区4个矿井共15块煤定向样品的镜质组反射率测试数据,在相容性调整的基础上,开展煤样镜质组反射率三维椭球体进行拟合。结合区域及采样地成煤后构造演化分析及煤样变形类型特征,深入研究煤镜质组反射率三维椭球体的方位和形状对应力、温度和变形结构的响应,并探讨其内在机理。结果显示:煤镜质组反射率三维椭球体最大—中间反射率所在平面的倾向多与区域应力来源方向相近,其原因可能归结于煤中芳香片层向垂直于岩石圈当中近水平构造应力和上覆地层压力的合力方向优势发育。垂直于挤压应力方向延伸的断层的干扰、煤变形程度和多期应力场的叠加效应是导致少数样品指示异常的主因。在多期应力场叠加影响区域,镜质组反射率定向会向后期应力方向发生不同程度偏转。但对于强变形构造煤,煤体颗粒间的移位旋转会削弱镜质组反射率重新定向偏转的程度,使其镜质组最大—中间反射率平面倾向主要指示前期应力来源方向。岩浆热异常是导致最大—中间反射率所在平面陡倾的主要因素之一。根据弗林参数,多数样品表现为扁椭球型,仅是煤正常演化的反映,而长椭球型则主要反映了岩浆热异常的的影响。     

淮北市水资源开发利用对策

淮北市是以岩溶地下水为供水水源的城市,本文分析了淮北市水资源开发利用现状和水资源条件,指出水资源开发存在的问题,提出了淮北市开发利用水资源的方向。     

淮南采煤沉陷区积水来源的氢氧稳定同位素证据

淮南是我国东部重要的能源基地,由于长期地下采煤,地表形成大面积的采煤沉陷区并积水,造成严重地质灾害。针对于此,部分学者提出利用采煤沉陷区建立"平原水库"解决周边地区干旱年份农田缺水问题的设想。然而,一方面,由于煤层上覆几百米厚的新生代沉积,采煤塌陷形成的沉陷裂隙是否沟通了不同含水层之间的水力联系,并因此改变了这个地区的地下水系统,成为区域水资源评价需要了解的一个重要科学问题;另一方面,建立"平原水库"需要有稳定的补给水源,采煤形成的沉陷裂隙如果沟通了地下不同深度含水层的水力联系,是否使地下水成为塌陷区除降雨外的重要补给来源,这就成为评价"平原水库"水资源潜力的重要参考依据。氢氧稳定同位素是示踪天然水体水来源的重要手段,笔者在淮南矿区采集了旱季和雨季的浅层地下水、河水、雨水、沉陷区的积水等不同水体的水样23件,分析了其氢氧稳定同位素组成并与深层地下水进行对比。结果表明:雨季和旱季,该地区采煤沉陷区积水的氢氧稳定同位素组成都非常接近大气降水的氢氧稳定同位素组成,而与深层地下水的氢氧稳定同位素组成相差较大,说明采煤沉陷区的积水来源主要是大气降水补给。采煤沉陷区的沉陷裂隙贯穿了整个新生代地层,使地表水发生下渗与在深部与深层地下水发生不同程度的混合,而深层地下水尚不是"平原水库"的稳定补给源。     

淮北地区寒武系/新元古界界线讨论

淮北地区寒武系与新元古界的界线 ,长期以来存在争议 ,主要有 5种划分意见 :猴家山组 /沟后组 ,沟后组 /金山寨组 ,沟后组上段 /沟后组下段 ,金山寨组 /望山组及猴家山组 /金山寨组之间。通过近年来的实地考察和室内研究 ,从叠层石、宏体碳质压膜化石及小壳动物化石组合综合考虑 ,认为该区新元古界最上面的岩组应是沟后组 ,而超覆于区内新元古界不同层位上的长期被描述为猴家山组“豹斑状”灰岩、白云岩 ,实为昌平组 ,属下寒武统     

现阶段如何开展两淮地区煤炭资源勘查中煤层瓦斯勘查工作的建议

煤层瓦斯勘查工作是煤炭资源勘查工作的重要组成部分,作好资源勘查工作中的煤层瓦斯勘查工作,既可为煤矿规划和设计提供地质资料,又可为煤层瓦斯如何开发利用提供依据。本文基于《煤、泥炭地质勘查规范》对资源勘查工作中煤层瓦斯勘查、研究的具体要求,同时结合近期国家出台的相关文件要求,针对我省两淮地区煤层瓦斯赋存的总体状况,提出在两淮地区煤炭资源勘查中如何开展煤层瓦斯勘查工作的建议,为现阶段开展上述工作提供了参考依据。     

安徽淮北平原更新世—上新世地层划分及第四纪下限

本区更新统自上而下有茆塘、潘集、桃园三个哺乳动物群,分别与萨拉乌苏、周口店、泥河湾(狭义)动物群相当。通过古地磁、热释光、氨基酸、铀系法测年,并结合气候地层对比,上、中、下更新统底界可分别定为0.13、0.7、1.8Ma左右。上新统/中新统的分界线与地中海地区的Piacenzian/Messinian分界线基本一致,其年龄在4.5Ma左右。     

淮北平原中更新世以来古气候和沉积环境演变：来自涡河流域沉积物粒度和地球化学的证据

通过对毗邻中国南北地理分界线的第四系标准孔岩芯进行粒度和地球化学研究，探讨了淮北平原中更新世以来的古气候变化和沉积环境变迁。研究表明淮北平原中更新世气候在暖湿与干冷(温凉）频繁交替中总体经历了从暖湿趋于干冷，与中国东部季风区北部的温带季风气候变化趋势属同相位演变，而与受控于亚热带季风气候的长江中下游及淮河源区古气候演变模式总体呈反相位。晚更新世，气候总体经历了干冷(即温干—严寒—干冷）、温湿、转向干冷，却表现出与以长江中下游及淮河源区气候演化格局更相似，而与中国北方气候总体上由暖湿向干旱化转变步调不一致。进入全新世，淮北平原与中国南北方气候均回暖，降水相应增多。涡河流域GBK1标准孔区域沉积环境总体上经历了中更新世早中期从半深湖演化到浅湖、滨湖，到晚期湖泊快速收缩直至消失，演化为泛滥平原或河流；晚更新世以来主要为河流和泛滥平原。淮北平原区域气候变化总体上对全球变化有着积极的响应，或许因其地处中国南北地理分界线边缘，致使其气候又具区域独特性。     

采矿迹地景观生态重建的理论与实践

本文以淮北市和铜山县煤矿塌陷地为例，研究了采矿迹地的景观变迁；并探讨了如何应用景观生态学的理论来进行采矿迹地的景观生态重建。     

淮北市矿山公园总体规划

在实地考察的基础上,以突出矿业遗迹特色和体现科学研究价值为主导,并结合淮北市自然与人文景观特点,提出淮北市矿山公园总体规划:在布局上将淮北矿山公园划分为相城煤文化景区、相山地质遗迹景区和南湖塌陷地娱乐区三大景区;在主体景观结构上将淮北矿山公园规划为“一轴五板块”,并建设具有科学与历史内涵的矿山公园博物馆;同时通过提高煤矸石资源化利用率来解决矿山环境中的重点问题,采取“两大层次、三大类型、六种模式”进行塌陷区生态环境恢复治理。