煤层气开采对环境的影响

煤层气是一种廉价、洁净、高效的新型能源,其开发利用可以弥补常规天然气和燃油的不足,750m^3煤层气可顶替1t标准煤。煤层气开发对环境的影响主要是减少了煤矿甲烷气体的排放,降低温室效应。其负面影响是在钻探、压裂、回注水和提纯过程中会造成煤层和煤层气中杂质气体和有毒有害物质富集,对大气和地下水造成污染。     

安阳矿区双全井田岩性结构与煤体变形的关系

煤体变形程度控制着煤与瓦斯突出和煤层气的可开发性,煤体结构空间展布预测是人们长期关注的焦点。以岩体力学和分形几何学基本理论为指导,以安阳矿区双全井田为例,通过计算岩体强度因子和分形维数,系统探讨了岩性结构对煤体变形的影响。研究表明,岩体强度因子和分形维数与断层和测井曲线判识的煤体结构之间存在密切关系:低强度因子和分形维数区,煤体易发生韧性变形,软煤发育;高强度因子和分形维数区,煤体(和岩体)以脆性变形为主,以断层发育为特征。这一结论为井田构造发育特征和软煤空间展布所证实。岩体力学和分形几何学的引入,为煤体结构空间展布区域预测提供了一种新途径。     

“煤–水–环”绿色协调发展评价指标体系构建与应用

煤炭开采过程中煤、水、环三者关系的科学构建是煤炭绿色开发的基础。基于系统论的整体性和层次性原理出发,借鉴层次分析理论与灰色系统理论,以煤炭安全开采为目的,同时兼顾水资源与生态环境的保护,科学构建“煤?水?环”绿色协调发展评价指标体系。指标选取均是根据最新行业规程、技术标准及地方指导性规划确定,在考量资源因素的同时兼顾技术发展与环境理念进步的因素;引入灰色系统理论用以度量各指标与目标层的关联度,判定指标选取的科学性和逻辑合理性,并借助层次分析法理论分层次量化指标权重,克服以往在指标选取过程中的随意性及与生产技术实际的脱离。以山西晋城寺河井田为重点评价对象,介绍指标分值的科学获取方法,评价寺河井田“煤?水?环”绿色协调发展的现状条件,诠释“煤?水?环”绿色协调发展评价指标方法体系的可操作性。为验证评价方法体系在同类井田的适用性,对成庄井田进行了评价,两井田评价结果表明,绿色评价方法体系可以为煤炭资源科学开发提供参考,具有一定的实践意义。      

奔跑

一只狼吃饱了,安逸地躺在草地上睡觉。另一只狼气喘吁吁地从它身边经过,这使它十分惊奇,它问: “你在追赶羚羊吗?”“没有!”“有人在追赶你吗?。     

新疆准噶尔含煤盆地基本构造格架与认识

基于盆地煤田构造与赋煤特征的综合分析,辅以准噶尔盆地西北、东北、东部和南部典型构造剖面的解析分析,厘清了准噶尔盆地的基本构造形态,呈现出如下规律:一是准噶尔现今构造格局于喜山运动中晚期定格,长期处于近南北向构造挤压应力场环境,总体具隆坳相间、南北分带、东西分块的构造格局;二是盆缘四周构造变形强烈,向盆内逐渐减弱且层次变浅,整体呈"环带"构造,反映出准噶尔盆地主体受控于周缘造山带和自盆缘向盆内挤压应力场的动力学、运动学和几何学特征;三是准噶尔盆地大规模聚煤作用是在早中侏罗世短暂的引张或弱挤压的区域构造应力场背景下完成的;四是准噶尔盆地周缘推覆带为可能的煤炭资源勘查开发远景区。     

煤系非常规天然气的系统研究及其意义

煤系中的烃源岩为重要的生气母质,但由于煤系的韵律性或旋回性,表现出时间上短暂、层序上多变的特点,致使煤系烃源岩呈现多层叠置现象。煤系烃源岩母质生成的气体有多种称谓,概念的混淆给资源勘查评价带来诸多困难。基于地质和矿产经济学理论,从煤系烃源岩气体概念及成因联系出发,将煤系中的非常规天然气作为一个系统进行研究,揭示煤化作用-构造作用-地质环境条件之间的时空耦合关系,探讨区域地质背景与演化对煤系中气体形成的控制作用,形成特有的煤系气研究与资源评价路线。      

不同煤阶煤层气运移通道的差异性研究

不同煤阶运移通道的差异性研究可对煤层气开发工艺的选择和参数的确定具有重要的理论意义和指导生产的实际意义。利用达西渗流理论,判定了煤层气流态和渗透率之间的关系,进而借助实验室方法测定了不同煤阶煤储层的渗透率,最终利用煤层气流态建立了煤储层渗透率与运移通道的关系,总结出了不同煤阶煤层气运移通道的差异性：①低煤阶：煤储层运移通道是基质孔隙起主导作用;②中煤阶：煤储层运移通道是割理、裂隙并重;③高煤阶：煤储层运移通道是裂隙起主导作用。     

煤层气裸眼洞穴完井造成的应力集中带与煤粉产出的关系

通过对煤层气洞穴完井周围应力分布特征分析,基于弹性理论基础,建立了极限平衡方程,进而推出因造穴而产生的应力集中带峰值点至洞穴壁的距离R。从材料力学理论和施工作业统计观测实据出发,解释了煤层气洞穴井中应力集中带R值与煤粉产出量之间的关系:即同等地质环境下,煤层气开采地质参数若无大的差异时,则煤层气裸眼洞穴完井煤粉产出量的多少与应力集中峰值点距井壁值R的绝对值大小呈正相关关系。由此证实了"应力状态改变导致煤基质破裂是煤粉产生的可能原因",该认识对于煤层气工业生产具有一定的实际意义。      

生态地质层理论在煤层保护和生态修复中的应用——以高原高寒矿区生态治理实践为例

高原高寒冻土区生态治理是世界性难题,在生态治理的同时进行煤炭资源保护更少先例可言。按照系统工程思路,以生态环境保护为宗旨,并兼顾残存煤炭资源的保护,在青海省木里地区生态治理过程中取得成果认识如下：研究了木里矿区自然气候特征控制下的生态易破坏且难于修复性;总结了土壤层状结构控制下的水土流失和植被水分补给特征;认为生态地质层缺失和破坏是致使生态破坏的关键症结。为此,借鉴前人成果,研发了煤层顶板及其上覆岩层生态地质层修复技术,建立了生态地质层损伤判识方法,分析了生态地质层修复与再造对煤炭保护及生态修复的意义。