碱沟山矿区无烟煤煤质特征及变质因素探讨

研究了宁夏碱沟山矿区无烟煤煤质特征,并与太西煤(汝箕沟煤)进行了对比.结果表明碱沟山煤为年老的优质无烟煤,最大的特点是灰分低、碳含量高、氢含量低,是优质化工原料.由于所处大地构造位置特殊,所经受的煤变质作用比较复杂.研究认为,促使煤变质的主导因素是中深成岩浆热变质.     

碱沟山矿区无烟煤煤质特征及应变因素探讨

研究了宁夏碱沟山矿区无烟煤煤质特征,并与太西煤（汝箕沟煤）进行了对比。结果表明：碱沟山烟为年老的优质无烟煤,最大的特点是灰分低、碳含量高、氢含量低,是优质化工原料。由于所处大地构造位置特殊,所经受的烟变质作用比较复杂。研究认为,促使烟变质的主导因素是深成岩浆热变质。     

温度控制下的煤层气储层物性动态演化研究

为研究热对煤储层的改造作用,采用不同煤级具有代表性的12件煤样。考虑煤级差异、温度作用差异以及核磁共振(NMR)在研究孔隙流体中的技术优势等,对煤样进行了显微组分、镜质体反射率、孔渗测试以及孔隙结构的压汞和NMR实验,研究了煤储层核磁共振特征、T2谱响应特征、孔径分布、核磁共振孔隙度及核磁渗透率、可动流体等,同时对比了不同变质程度煤储层孔隙结构特征及其对煤层气储层物性的控制作用。温度变化下的煤储层物性研究结果表明:热的作用对各煤级煤储层孔隙度都有改善作用,但是对低煤级影响最大,其次为中煤级,最后为高煤级煤储层。温度对不同煤级煤岩的渗透性影响迥异。高挥发份烟煤受热后渗透率增加了一个数量级。低挥发份烟煤受热后渗透率则下降了一个数量级,这应与煤岩热膨胀性有关。无烟煤渗透率总体变化不明显,说明热作用对高煤级煤储层改造意义不大。     

高煤级煤的煤层气开发潜力——以沁水煤田为例

通过分析研究山西省沁水煤田的煤层气地质条件和储层特征,结合煤层气开发试验结果,对无烟煤等高煤级煤的煤层气资源开发潜力进行了评价。结果表明:无烟煤等高煤级煤只要煤储层特征参数组合匹配良好,尤其是在较简单的构造条件下,煤体结构完整,煤中裂隙网络较发育且保存较好,煤储层渗透率较高,煤层气资源开发就具有良好的前景。      

汝箕沟煤系脉石英包体与煤变质研究

汝箕沟无烟煤是中生代变质程度最高的煤，该区煤系中广泛发育大小不等的石英脉。通过石英脉的宏观与微观观察，尤其是脉岩矿物包体的研究，可以确定该区煤变质热的来源，热传导方式及古地温场特征。     

扎鲁特地区无烟煤分子结构特征和模型构建

为了构建内蒙古扎鲁特地区无烟煤的分子结构模型,采用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱等测试方法对该地区无烟煤的分子结构进行研究。结果表明无烟煤分子结构中以芳香碳为主,脂肪碳以短烷基侧链和环烷烃为主。煤分子结构中氧原子主要以酚羟基和醚氧基的形式存在,氮原子主要以吡咯型氮和吡啶型氮的形式存在,硫原子主要的赋存形态是硫醇硫酚。结合由核磁共振碳谱测得的煤结构参数和由高分辨率透射电镜测得的芳香环尺寸和含量,构建了无烟煤大分子平均结构模型。对构建的模型进行了结构优化与能量分析,发现煤分子结构的芳香片层趋于平行排列,非键结势能中的范德华力是保持煤结构稳定的主要因素。本研究为采用分子动力学模拟从分子尺度研究扎鲁特地区无烟煤在石墨化过程中,其芳香碳层的拼叠过程及其反应路径提供了模型基础。      

焦作煤田二1煤层煤变质作用特征及其影响因素

燕山期深成岩浆热变质作用，使二1煤层由低煤级的烟煤阶段上升到D段无烟煤三号高变质阶段，同时叠加的浅成岩浆热变质作用，使二2煤层变质程度达到E无烟煤一号或E段无烟煤二号变质阶段，形成煤田中部煤变质程度低于东西两端的变化格局。     

桂阳县荷叶石墨矿床地质特征

荷叶石墨矿是由二叠系煤层变质而成的石墨矿床,石墨与煤呈同层异矿关系。按照变质特征,矿区从东到西划分为角岩带、强角岩化带和中弱角岩化带。前两个变质带内的煤全部变质成石墨,中弱角岩化带东部的煤已石墨化,西部的煤全变质为无烟煤。故矿层划分为石墨带和石墨化无烟煤带。     

构造煤复电性实验及其特征研究

通过测定不同地点的6种不同变质程度的构造煤在常温常压下的阻抗振幅,得到不同类型构造煤振幅谱各自不同的特点,在所测100 Hz~100 kHz频率范围内,各类构造煤Z-f (阻抗振幅-频率)呈一条单调递减曲线。在交变电场下烟煤的导电性较无烟煤及其他岩石差。在所测频段内,无烟煤Z值明显低于烟煤,且差值随着f增大逐渐减小。通过对构造煤Z-M (阻抗振幅-水分)的拟合,得到相关公式;再利用所得构造煤阻抗振幅验证其公式可靠性,找出优势频段。初步分析了煤岩的幅频特性,为试图利用煤岩电性频率域响应特征差异来反映不同变质程度构造煤及与其他岩矿石的导电机理及结构模型,进而为用电法勘探物质组成与结构提供理论与实验基础。      

鹤壁—安阳矿区二_1、一_1煤层煤类分布特征及变质作用类型分析

研究区内二_1、一_1煤层为肥煤～无烟煤,煤等变质线倾角大于煤、岩层倾角,煤类围绕岩浆岩呈环状、弧状及条带状分布。据煤变质理论,该区以区域岩浆热变质作用为主。     

煤储层注入/压降试井中注入段曲线的分析及应用

注入/压降试井是目前煤层气井获取煤储层渗透率、储层压力及井筒参数的主要手段。一般情况下,关井阶段压力变化平稳,排量稳定,因此注入/压降试井报告中采用压降阶段的压力数据进行分析。但在一些低渗储层使用压降段曲线进行分析时,能表征储层重要特征的径向流段往往不能出现。注入测试的实质是一次负产量的压降试井,在排量稳定、压力曲线光滑的前提下,可以对注入曲线进行分析,求取储层参数,并以A井为例进行了分析说明,分析结果显示,注入曲线与压降曲线分析所得渗透率一致。     

A novel approach for modelling soil–water characteristic curves with hysteresis

Soil–water characteristic curves can be defined as the relationship between the degree of saturation and suction of an unsaturated soil. Geomaterials, such as clays, sands, and geotextiles, usually exhibit hysteresis between drying and wetting curves. In addition, each drying and wetting curve is nonlinear in shape, which may be approximated by sigmoid curves. In geotechnical engineering, it is common to adopt analytical expressions for these curves that must be calibrated iteratively by trying different values for the constitutive parameters. In this paper, a novel approach for modelling the nonlinear saturation–suction response with hysteresis is presented, where a simple differential equation is introduced to describe the shapes of the curves. The great advantage of this new technique is the ease with which the parameters can be determined. In addition, the implementation of the resulting equations into fully hydro-mechanical models for numerical analyses is straightforward. Some features of the behaviour predicted with the new representation are studied and validations against real laboratory curves for soils are presented. The technique is simple, yet versatile due to the rational basis used in the deduction of the equations, which allows for future extensions to soils displaying more complex unsaturated behaviour.     

The thermal decomposition studies of three Polish bituminous coking coals and their blends

The objective of this work was to investigate the thermal decomposition of various bituminous coal blends. Three Polish coals of varying rank (82.7, 86.2 and 88.7 wt.% carbon content) and caking ability (weak, moderate and strong) were collected from the Krupiński, Szczygłowice and Zofiówka mines, respectively. These coals were used to prepare binary and ternary blends. Thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA) were used. The weight loss and heat flow during pyrolysis, and storage/loss elastic modulus measured as a function of increasing temperature were related to the caking ability of coals. Parameters determined with the TGA and the DSC methods in the binary and ternary blends were correlated with the proportion of strongly-caking-coal concentration in the blend. The weight loss of coal blends was found to be additive parameter. The DSC thermograms of binary blends were found to be different from those of the ternary blends, which suggests a different course for this blend pyrolysis.     

路基煤矸石填料土-水特征曲线试验研究

煤矸石作为煤层开采和洗选过程中产生的废弃料,常用于路基填筑。压实的路基煤矸石填料存在双孔隙群结构,其土-水特征曲线（SWCC）具有双台阶现象。而SWCC与土体非饱和渗透系数密切相关,对路基内部水分运移以及路基长期累积变形有重要影响。为了探究压实度、粉粒含量、最大颗粒粒径对双台阶SWCC的影响,对路基煤矸石填料进行了一系列压力板试验,并采用描述双台阶SWCC的Bi-V-G公式拟合实测SWCC,分析了模型参数变化规律。试验结果表明,粉粒含量为5%时,不同压实度试样SWCC均存在双台阶现象;粉粒含量为50%时,随着压实度增大,试样SWCC由双台阶形过渡为单台阶形,在0.90和0.95压实度之间存在一个界限值,双台阶现象消失;增大压实度、提高粉粒含量或减小最大颗粒粒径,均会使SWCC台阶高差减小。随着压实度增大或粉粒含量提高,模型参数 、 （与进气值有关的参数）和 、 （与排水程度有关的参数）值均逐渐减小,试样大、小孔隙部分均进气值增大,持水能力提高。     

小秦岭地区脉金矿床找矿评价的石英矿物学标志及模型

通过区内505和530等主要矿脉石英红外吸收光谱、热爆裂及热发咣特征的系统研究，总结了该区无矿、贫矿及矿体石英脉评价的石英矿物学标志，表现为：①无矿石英起爆温度为210－330℃，热爆裂曲线无明显峰型；石英热发光总强度大于20000cps，峰值强度大于500cps;②贫金石英脉其石英红外吸收相对光密度DCO2／DH2O值大于1．1；起爆温度为210－280℃，石英热爆裂曲线为明显单峰形态，主爆峰对应温度值为420－440℃；石英热发光总强度介于10000－20000cps之间，峰值强度介于150－300cps之间；③矿体石英脉其石英红外吸收相对光密度DCO2／DH2O值小于1．0；起爆温度100－160℃，热爆曲线为单峰型，主爆峰对应温度为140－180℃；石英热发光总强度值小于10000cps，峰值强度小于150cps。根据本区含金矿脉矿化分带模式及石英红外吸收光谱、热及热发光参数系统变化规律，建立了该区石英脉型金矿床找矿评价的石英矿物学标志模型。     

基于F-K变换的井下多道瑞利波频散曲线提取

井下瑞利波勘探中频散曲线的提取多采用基于两道之间互相关的表面波谱分析法,此方法仅能提取基阶模式的瑞利波频散曲线.为了能够获得多阶模式频散曲线,提高煤矿井下瑞利波勘探的探测距离和精度,运用基于F-K变换的多道瑞利波频散曲线提取方法处理井下地震数据.针对井下地震数据的特点对方法进行了改进,在利用合成数据验证方法的有效性后,将其应用于工作面内部构造探测中,并从中获取了具有多阶模式的瑞利波频散曲线,从而证实了当煤层中存在断层时多阶模式瑞利波的存在.     

测井曲线在井田深部煤炭补充勘探中的应用

同一勘探区,各个钻孔测外曲线的幅值、形态及组合特征呈现出一定的规律性,据此确定了金能煤业分公司井田深部煤炭补充勘探区的煤层及其标志层。根据该区标志层的电阻率曲线、长源距伽马-伽马曲线及自然伽马曲线异常形态．掌握了该区赋存的9层煤层的变化规律,并依据测井曲线对比结果发现逆断层两条,其断距分别约为72．41m和40m。     

循环荷载下土石混合体力学特性野外试验研究

土石混合体是一种物理、力学性质非常复杂的不连续介质。以云南某高速公路土石混合体边坡为例,分别对选取的3个试验点进行了单调加载、循环加载一次及多次循环加载试验,获取了其相应的剪切位移-剪切应力关系曲线,并对其曲线特征进行分析研究。通过对试样三维滑动面的形态分析,指出由于土石混合体三维滑动面的不规则性,利用传统的二维计算方法难以得到较为准确的强度参数。基于三维极限平衡理论,提出了土石混合体水平推剪试样强度参数的三维数据计算方法。并利用该方法得到了研究区土石混合体的相应的强度参数及残余强度参数。     

煤岩两体模型变形破坏数值模拟

采用拉格朗日元法,在弹性岩石与弹性-应变软化煤体所构成的平面应变两体模型的上、下端面上不存在水平方向摩擦力条件下,模拟了模型的破坏过程、岩石高度对模型及煤体全程应力-应变曲线、煤体变形速率、煤体破坏模式及剪切应变增量分布的影响。结果表明,当模型的全程应力-应变曲线达到峰值时煤体内部的剪切带图案已经十分明显,在模型的应变硬化阶段,煤体中的应变局部化可视为模型失稳破坏的前兆,随岩石高度的增加,模型应力-应变曲线的软化段变得陡峭,这与单轴压缩条件下的解析解在定性上是一致的;煤体应力-应变曲线的软化段变得平缓,煤体消耗能量的能力增强;弹性阶段煤体的变形速率降低;煤体内部的剪切应变增量增加。煤体应力-应变曲线的软化段的斜率、弹性阶段煤体的变形速率、煤体内部的剪切应变增量及塑性耗散能都受岩石高度的影响,说明了岩石几何尺寸对煤体的影响(煤岩相互作用)是不容忽视的。     

应用CH_4/N_2指标估算塔里木盆地天然气热成熟度

通过对塔里木盆地满加尔凹陷低成熟煤岩在开放在线程序升温体系的热模拟实验,获得煤岩在不同温度点的热分解产物CH4、CO和N2,并对模拟后残留产物进行了镜质体反射率测试,建立了镜质体反射率与对应受热温度之间的关系。煤岩镜质体反射率与热温度之间的二阶关系表达为:Ro=0.0014×T+0.109,r=0.9931(Ro<0.6%);Ro=0.0067×T-1.5855,r=0.9996(Ro>0.6%)。通过上述方程建立CH4/N2值与煤岩镜质体反射率之间的对应关系,并利用CH4/N2值对塔里木盆地库车坳陷天然气热成熟度进行了预测。预测结果与实际地质分析结果相吻合,说明CH4/N2值可以作为塔里木盆地煤成气热成熟度预测指标应用于油气勘探中。