二连盆地群低煤阶煤储层裂隙地质建模与精细描述

以二连盆地群霍林河盆地低煤阶煤储层为研究对象,通过在露天煤矿选取典型剖面进行实例解剖,辅以光学显微镜、CT扫描等室内测试分析的研究方法,精细描述研究区煤储层裂隙系统发育特征,构建目标煤储层垂向上空间裂隙发育模型,为后续工程开发提供参考。研究结果表明：霍林河盆地煤储层大裂隙系统及微裂隙均表现出良好定向性,外生节理倾角多近乎直立,内生裂隙及微裂隙多垂直于层面发育。显微裂隙主要为原生张性裂隙,未见具有构造特征的剪性裂隙。外生节理发育的程度与方向、内生裂隙形态特征受构造影响明显,但微裂隙发育程度主要受煤岩组分影响,受构造影响不明显。大裂隙系统少见充填,微裂隙充填度较大,在40%～50%,储层连通性整体较好。煤CT三维重建成像表明无机矿物充填空隙和未被充填空隙都具有分层分布特征,整体孔裂隙发育,Ⅳ煤组无机矿物充填较ⅢA煤少。     

准东煤田煤岩特征与煤质及其工艺性能的关系研究

采取了准东煤田部分生产井田煤样,研究了准东煤田煤岩特征与煤质及其工艺性能的关系,认为准东煤显微组分以惰质组为主,惰质组(去矿物基)含量为80%左右,惰质组分以半丝质体和丝质体为主,镜质组分为以基质镜质体为主。煤中的壳质体含量较低,主要以孢粉体、角质体和木栓质体为主,而矿物以黏土矿物为主。准东煤镜质组含量与煤的挥发分产率成正比,与哈氏可磨性指数成反比。准东煤高惰质组含量是准东煤高发热量的有利条件,其焦油产率较低与准东煤中的高惰质组含量有关。准东煤惰质组含量高并以丝质体、半丝质体为主的特点导致准东煤孔隙结构发育,其孔隙结构发育是准东煤高全水分含量、高反应活性的主要成因因素。     

阴山矿区南阳坡6~#煤的煤岩特征及古环境研究

运用煤岩学和统计学的方法,对阴山矿区南阳坡6~#煤的样品进行研究。实验结果表明南阳坡6~#煤中的显微组分以镜质组(70.95%)占优,惰质组(21.24%)次之,壳质组(7.35%)含量较少。由此计算并绘制出GI-TPI煤相图和GWI-VI关系图及煤岩组分三相图等,通过这些煤相参数对6~#煤进行分析研究,得出结论:6~#煤的成煤环境为潮湿的还原环境,煤相类型为潮湿森林沼泽相,成煤植物具有木本植物亲和性。     

沁水盆地高煤阶煤吸附时间主要影响因素分析

为了达到更好的评价煤储层开发潜力的目的,对直接关系到煤储层流体可动性的煤层吸附时间进行了研究,通过对沁水盆地寿阳和柿庄区块3、15号煤层的煤岩进行测试,分析了高煤阶煤吸附时间的特征,讨论了镜质体最大反射率(Rmax)、煤质和气体组分等因素对吸附时间的影响。研究表明:煤阶,即Rmax是影响煤层吸附时间的主要因素,镜质组/惰质组比值、气体组分φ(CO_2)/φ(CH_4)和φ(CH_4)/φ(N_2)为次要因素,单一的显微组分(镜质组、惰质组)和灰分对吸附时间的影响不大。对高煤阶煤岩而言,当Rmax2.9%时,吸附时间随Rmax的增大而增大;当Rmax2.9%时,吸附时间随Rmax的增大而减小,主要是由于随煤岩演化程度增高,煤岩平衡水含量与比表面积综合作用引起煤岩孔隙度、微孔隙结构及比表面积下降,导致煤岩吸附能力下降。此外,受各显微组分吸附能力差异、各类气体吸附特点差异及煤层中气体浓度差等因素的影响,镜质组/惰质组、φ(CO_2)/φ(CH_4)和φ(CH_4)/φ(N_2)均与吸附时间表现为负向包络关系。     

浅谈煤中的裂隙

讨论了煤中裂隙分布规律和影响因素。认为煤中裂隙的发育总体上受变质程度(煤级)的控制,煤相影响 了煤的物质组成。宏观上,煤岩类型、煤岩成分是裂隙发育的物质基础和重要影响因素;微观上,其发育程度受镜 质组含量的制约。适当地叠加岩浆热变质作用可改善煤储层的透气性。     

沁南柿庄地区高煤阶煤储层吸附性及其影响因素

为了探讨高阶煤吸附性的影响因素,以柿庄地区山西组3#煤为研究对象,采用灰色关联分析方法定量评价了煤储层不同性质与其吸附能力的相关性。结果表明,在温压条件和吸附质相同的条件下,高煤阶煤的固定碳、镜质组与Langmuir体积呈正相关关系,煤的变质程度、孔隙度与Langmuir体积显示出阶段性的变化规律,而挥发分、灰分、水分、惰质组、无机组分与Langmuir体积呈现负相关关系。其中,固定碳对高煤阶煤的吸附能力的正效应最为显著,次为镜质组;挥发分对煤的吸附能力的负效应最为明显,次为灰分、水分和惰质组。     

准东煤田五彩湾矿区煤岩煤质及煤相特征

对准东煤田五彩湾矿区B煤组进行了煤质分析与显微煤岩组分测定,结果表明,五彩湾矿区B煤组整体为中湿、低灰、高挥发分、低硫的长焰煤。显微煤岩组分以惰质组为主,平均含量47.33%,镜质组次之,平均含量46.39%,壳质组含量极少。对煤岩样品显微组分的定量统计,计算出各个煤相参数的数值,在此基础上得出了研究区内煤层沉积环境整体上经历了由湿地沼泽相向覆水森林相过渡的结论。     

煤层中内生裂隙影响因素

煤层中的裂隙分两种,即外生裂隙和内生裂隙。文中通过对煤相、煤岩类型、煤岩成分的分析,论述了煤中内生裂隙的影响因素。     

神府煤惰质组与镜质组的富集和可浮性研究

采用手选和筛分的办法得到含量 95 16 %的镜质组富集物和含量 96 4 0 %的惰质组富集物 ,筛分结果表明 ,惰质组较镜质组易碎 ,多富集于较细的粒级中 ,镜质组则富集于较粗的粒级中 ;表面成分理论用于煤岩组分可浮性评价时 ,参数需要调整。计算表明镜质组的理论可浮性与惰质组接近 ,原煤的可浮性是由煤岩组分和无机矿物质相对含量的多少决定的。     

库拜煤田顺发井田煤岩煤质及煤相特征分析

通过对库拜煤田顺发井田进行显微煤岩组分测定与煤质分析,结果表明,顺发井田原煤显微煤岩组分以惰质组为主,平均含量为67.75%,镜质组次之,平均含量为31.03%,未曾发现壳质组,为低水、高灰、中挥发分、低硫-特低硫、高变质的半暗煤-半亮煤。通过定量统计的煤岩样品显微组分,计算各煤相参数数值,在此基础上得到研究区煤层沉积环境整体上是湿地沼泽相向覆水沼泽相过渡的结论。     

煤炭产品方案优化

采用煤层／产值分析法对霍林河南露天煤矿产品方案进行了比较研究。８种不同煤以组合方案分析表明，将不同灰分煤层采出的原煤混合成一种商品煤，即单一灰分产品，经济效益最好。     

焦作煤田煤层渗透率控制因素及预测

结合焦作煤田煤层渗透率的现场测试结果和实验室测试结果,分析了煤体结构、煤层裂隙、构造作用、煤化程度、煤岩组分和煤层埋深6个控制因素对煤层渗透率的影响,预测了焦作煤田的煤层渗透性。     

STUDY ON THE RELATIONSHIP BETWEEN THE DIVERSITY COAL MASS STRUCTURE AND LITHOTYPE OF COAL IN MULTI-COAL SEAM MINE

Through site observation and indoor measurements in XieJiaji No.2 Coal Mine in Huainen and Luling Coal Mine in Huaibei, it is discovered that the fragmentation degree are different in different coal seams in same mining district and even in sublevels of the same coal seam, the coal mass structures exist much difference. By analyzing the relationship between the constitution of coal matters and the epigenesis breakage of coal. This paper points out that the internal factor which causes the diversity of the coal mass structure comes from the diversity in the contents of telocollinite and desmocollinite in the vitrinite. The contenet of desmocollinite is higher than that of telocollinite in intact coal seam (sublevel) but the former is less than the later in breaking sublevel, the diversity of constituent content more affects the epigenetic fragmentation degree of coal seam. The content of desrnocollinite proves lower than that of telocollinite in the broken coal seam. The new understanding has directing, and reference for the study of coal petrology, coal mine gas geology and coal methane.     

煤层的槽波赋存状况及其分类

从理论和实际探测资料两个方面，对我国部分矿区主要可采煤层的槽波赋存状况进行了分析和研究，并根据槽波的特性等将其分为４类，研究结果表明，我国的大多数薄一中厚煤层，具有较好的槽波赋存条件，适合于使用槽波地震探测技术解决矿井地质问题。     

碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采模式

碎软低渗煤层的煤层气高效抽采一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治的技术瓶颈。以安徽淮北矿区芦岭煤矿8号碎软低渗煤层为研究对象,通过开展现场调研、分析测试、理论分析、水力压裂物理模拟和数值模拟等工作,提出了碎软低渗煤层的煤层气顶板岩层水平井分段压裂高效抽采模式,揭示了该模式下水力压裂裂缝的扩展延伸规律及控制机理,构建了该模式实施的主要工艺流程。研究结果表明:顶板岩层相对脆性、裂缝扩展压力较高,碎软煤层相对塑性、裂缝扩展压力低。在顶板岩层水平井进行套管射孔和水力压裂,顶板岩层中产生的压裂裂缝,在垂向上向下扩展伸延并穿入碎软煤层;同时在水平方向上也快速扩展延伸,由此产生的牵引作用撕裂下部碎软煤层形成较长的压裂裂缝。数值模拟结果显示,在给定的压裂施工参数条件下,顶板岩层中压裂在碎软煤层中形成的压裂裂缝长度,是直接在碎软煤层中压裂形成的压裂裂缝长度的6.7倍。碎软煤层和顶板岩层中形成的这些压裂裂缝在后续加砂压裂过程中被充填,成为煤层气从下部煤层向顶板岩层水平井运移的导流通道。显然,采用这种抽采模式,碎软低渗煤层可以获得良好的压裂改造效果。研究成果应用于淮北矿区芦岭煤矿煤层气顶板岩层水平井抽采示范工程,取得了很好的产气效果,水平井单井曾连续3,6,12个月平均日产气量分别为10 358,9 039,7 921 m3,截至2017-11-16,已累计产气500万m3,日产气量仍在3 200 m3以上,创造了我国碎软低渗煤层的煤层气水平井气产量的新记录。     

顺煤断层的基本类型及其对瓦斯突出带的控制作用

顺煤断层是指断面分为３种基本类型：褶皱型、带是瓦斯突出煤层或突出带，展布特征的研究，有助于构造与煤层呈小角度相交的断层，按其成因，顺煤断层被划型和转换型，在高瓦斯矿区，顺煤断层发育的煤层和地制构造煤的分布控制瓦斯突出带，顺煤断层形成机制和布的预测，进而实现瓦斯突出危险带预测。     

近距离煤层开采矿山压力规律数值模拟研究

神东矿区榆家梁煤矿4-3煤层和4-2煤层为近距离煤层开采,通过建立FLAC数值模型,研究了4-3煤层工作面受4-2煤层工作面采空区的影响及4-3煤层工作面开采过程中的矿山压力显现规律,分析得出了4-3煤层工作面矿山压力受影响的范围及4-3煤层工作面垂直应力变化规律。     

潮下砂坪上泥炭沼泽的形成条件及发育特征山西岩溶陷落柱的岩体力学背景

用沉积地质学的研究方法对内蒙古乌达矿区晚古生代太原组１５号煤层下含煤岩系的岩石学特征、沉积层序和展布格局进行了详细研究,认为１５号煤层堆积于潮下砂坪沉积环境．对煤层本身的分布和煤岩学、煤质特征研究结果表明,该煤层的厚度分布稳定,与正常海相形成的煤相比该煤层中硫分偏低,惰性组分和矿物含量高,活性组分较低,并含有火山灰夹矸．因此可以推测,１５号煤层是在一种剧烈的地壳抬升作用下,由于海水迅速退出本区使潮下砂坪沼泽化而形成的．     

全锚支护在古书院煤矿3＃煤层进风巷的应用

主要叙述了全锚支护在古书院煤矿3＃煤层进风巷的推广应用。对全锚支护的施工工艺,支护参数的选择、矿压观测和取得的经济效益做了简要的介绍。此项应用为古书院煤矿以后在3＃煤层回采巷道中全面推广使用锚杆支护积累了宝贵的经验。     

煤层注水中添加湿润剂的研究

煤层注水预湿是采煤工作面防尘的治本措施，添加湿润剂是改善煤层注水效果的重要途径。本文对煤层注水添加湿润剂的作用、效果、最佳浓度、对浮选的影响及湿润剂选择等问题进行了探讨，得出了相应的结论。