- 杜芳鹏;李聪聪;乔军伟;魏云迅;张光超;雒铮;谭富荣;
为了厘清陕北府谷矿区煤炭资源的清洁潜势、探究其更加清洁高效利用的可能性,在整理分析相关煤炭勘查资料的基础上,通过对矿区主采煤层样品进行系统煤质分析、煤岩组分鉴定、微量元素测试以及相应的对比分析,以探讨其清洁高效利用潜势及途径。结果表明:府谷矿区煤具有中高灰、低硫、高挥发分、高氢碳原子比、低有害元素、富惰质组分等特点,较高的灰分是府谷矿区煤清洁利用的最主要障碍。经对比评价,府谷矿区原煤洁净等级为Ⅲ级,浮煤为Ⅱ级。低热演化程度、高挥发分、高氢碳原子比的特点使其在煤炭直接液化利用方面具有较大的优势,浮煤直接液化利用是府谷矿区煤炭资源清洁高效利用的选择之一。
2018年03期 v.46;No.267 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 3887K] [阅读次数：39 ] |[下载次数：276 ] |[网刊下载次数：25 ] |[引用频次：18 ] - 刘志飞;魏迎春;贾煦;闵洛平;李聪聪;曹代勇;
以宁东煤田马家滩矿区为研究对象,进行层序的划分与对比,建立马家滩矿区延安组层序地层格架,以三级层序为单元,恢复各层序的古地理格局。结合矿区煤岩煤质分布规律,发现煤岩煤质的平面和垂向分布特征受层序–古地理控制作用明显。平面上,矿区南部形成于三角洲平原环境的煤层镜质组含量较高,受物源区的控制,灰分分布北高南低。垂向上,不同层序间随着沉积环境的演化,煤岩组分和灰分随之变化;同一层序不同体系域对煤岩组分含量的影响具有分段性,湖侵体系域后期最有利于镜质组形成,低位体系域则不利于镜质组的形成。
2018年03期 v.46;No.267 28-33+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K] [阅读次数：29 ] |[下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ]
- 郝志勇;岳立新;孙可明;王率领;
为解决我国高瓦斯煤层渗透性差导致瓦斯抽采率低的难题,利用超临界二氧化碳强扩散和溶解增透等独特优点,采用自制三轴渗透实验装置,开展不同温度下超临界二氧化碳作用后煤的宏观增透实验,在宏观增透实验基础上进行煤微观扫描成像实验。结果表明:恒定体积应力和孔隙压力条件下,不同温度超临界二氧化碳作用后,煤的渗透率较增透前提高一个数量级,但在二氧化碳的超临界温度范围内,煤的渗透率随温度增加呈负指数变化规律。超临界二氧化碳作用后,煤微观孔隙率较增透前提高两个数量级,随着温度增加,煤微观孔裂隙的演化速率减慢,孔隙率随温度增加呈负指数变化规律。宏微观实验数据同时表明,煤宏观渗透率随微观孔隙率增加而增大。超临界二氧化碳增透过程中,孔隙压力对低渗透煤层的增透效果起主控作用。
2018年03期 v.46;No.267 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1644K] [阅读次数：59 ] |[下载次数：327 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] - 柴琳;吴世跃;魏杰;牛煜;
为探究不同煤阶煤吸附CH_4和H_2O吸附机理,采用量子化学方法中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G基组上计算了不同煤阶煤的大分子稳定构型及煤分别吸附CH_4、H_2O及CH_4与H_2O共存条件下的吸附能和电荷转移情况。研究结果表明:煤吸附CH_4为物理吸附,随着煤阶升高,煤吸附CH_4能力增强;吸附H_2O时以氢键形式作用,其中煤中含氧官能团为氢键供体,H_2O中-OH为氢键受体,随着煤阶升高,吸附H_2O能力减弱;当H_2O与CH_4共存时,H_2O抢占CH_4吸附位,导致煤优先吸附H_2O,使吸附态CH_4减少,游离态CH_4增多。从分子水平完善了煤吸附甲烷和H_2O的吸附机理,为注热蒸汽开发煤层气奠定了吸附理论基础。
2018年03期 v.46;No.267 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K] [阅读次数：32 ] |[下载次数：260 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ]
- 赵春虎;靳德武;虎维岳;
针对采煤对松散含水层地下水扰动程度评价方法适用性不足等问题,以神东补连塔井田为研究背景,通过分析采煤对地下水动力场的影响规律,得出矿井水(矿井排水与采空区储水)的形成是导致大气降水、地表水与地下水转化关系和转化量发生改变的主要原因;并从松散含水层生态水位变化、含水层损伤以及水量损失的角度,提出了采煤对地下水扰动程度的3个评价指标,结果显示,截至2012年补连塔井田松散含水层地下水生态水位扰动指标基本均大于1,采扰比达92%,说明采煤对生态水位影响较大;由于采动裂隙直接发育至松散含水层内部,导致井田范围内8%面积的含水层完全损伤而失去地下水调蓄能力;而在重复利用矿井水并开发地下水库储水功能的条件下,补连塔矿地下水量损失减少至8.5%,说明矿井水的充分利用对减少地下水资源损失意义重大。
2018年03期 v.46;No.267 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 6563K] [阅读次数：64 ] |[下载次数：468 ] |[网刊下载次数：41 ] |[引用频次：14 ] - 裴文明;张慧;姚素平;董少春;欧阳琰;仇洁;
在淮南矿区,常年大规模地下煤炭的开采造成地表塌陷,形成了大面积的沉陷水域。选取潘集和顾桥2个不同类型沉陷水域为研究对象,结合同步的地面实测数据和环境卫星数据,利用综合营养指数法对不同时段沉陷水域水质富营养化进行了综合评价。结果表明:沉陷水域水体都已呈现出富营养化状态,不同类型沉陷水域在时间上和空间上存在着明显的差异。从时间上看,沉陷水域5月份的富营养化程度要明显高于11月份。从空间上看,顾桥沉陷水域富营养化程度要明显高于潘集沉陷水域。
2018年03期 v.46;No.267 85-90+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 6800K] [阅读次数：142 ] |[下载次数：325 ] |[网刊下载次数：63 ] |[引用频次：8 ] - 王志荣;贺平;陈玲霞;王永春;
为了探讨防突岩柱厚度与巷道延期突水的相互关系,首先根据泥岩的三轴蠕变试验结果,结合材料本构关系建立了相应的"六元件"非线性黏弹塑性流变模型,并利用Matlab中的最小二乘法对模型进行了拟合;其次,在分析承压断层带与泥岩防护岩柱相互作用的基础上,探讨了防护岩柱的蠕变特性对巷道工作面延期突水的影响机理,由此推导出泥岩防护岩柱的蠕变失稳时间公式。根据该公式中应变的弹性力学方程,并通过蠕变失稳时间t在主破裂面走向上的积分,建立了防护岩柱厚度L与延期突水时间T的函数关系;最后,利用Gauss数值分析方法,对不同泥岩防护厚度所对应的时间T进行了计算。开滦赵各庄煤矿实例计算表明:巷道工作面延期突出时间T与防护厚度L存在直接函数关系,当防护岩柱厚度分别为10 m、20 m、30 m、40 m时,相应的延期突水时间分别为20 d、42 d、67 d、94 d。这一计算结果与该矿相应工况条件下的历次滞后突水事故(滞后1~3个月)较为吻合,对矿井实际地下水害防治具有一定的指导意义。
2018年03期 v.46;No.267 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 6388K] [阅读次数：37 ] |[下载次数：78 ] |[网刊下载次数：24 ] |[引用频次：5 ] - 付裕1;陈新1;2;陆瑞全1
为了研究节理化程度和节理倾角对岩体破碎特征影响，对不同节理化试件在单轴压缩后的破碎体进行了筛分实验。按照单轴压缩后的碎屑粒径分布大小不同，将其分为粗粒、中粒、细粒、微粒4个级别，通过计算碎屑的粒度质量分数、粒度频数、比表面积和分形维数，分析了相同节理层间距不同节理化条件下，随节理倾角的变化，试件的块度分布特征变化规律。结果显示：随着节理倾角的增大，试件的破碎程度均是先减小后增大，<i>β</i>为45°时破碎程度最低，<i>β</i>为0°、30°、90°的破碎程度较高。节理中心距为30 mm时，节理连通率越小，破碎越严重。节理连通率为0.8时，节理中心距越大，破碎越严重。
2018年03期 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 6060K] [阅读次数：68 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：96 ] |[引用频次：0 ] - 王晓东1;2;徐拴海1;2;许刚刚1;王海1;朱世彬1;武博强1;2
为了科学评价冻岩露天矿边坡稳定性，并采用有效措施保证冻岩边坡工程的安全建设和运营，分析了岩石在不同温度条件下多个物理力学参数的变化规律，结果表明，冻结态使岩石的强度得到一定的提高，而冻融循环使岩石的强度产生一定的削弱。由于岩体具有介质和结构的双重属性，冻融循环作用对岩体的介质和结构面损伤均较显著，可以通过改进的Hoek-Brown岩体强度准则分析冻融环境中的岩体强度。基于木里聚乎更矿区冻岩露天煤矿边坡的调查分析，总结归纳了该区冻岩边坡的破坏现象和类型，在冻融循环作用下冻岩边坡的破坏模式基本为浅表部的渐进式破坏。
2018年03期 104-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 10768K] [阅读次数：74 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：173 ] |[引用频次：0 ] - 李寻昌;叶君文;李葛;李俊;
滑坡在我国是一种极为频发的地质灾害,且其积累位移监测曲线有着复杂的非线性特性,对此各研究者建立过许多预测模型,然而这些模型的预测精度不尽如人意。基于Elman神经网络可以任意精度逼近任意非线性函数的特征,并以sigmoid为方程的核函数,在选择隐含层数时用了试用法,通过"3δ"法及归一化工程实例滑坡累积位移数据,建立了Elman神经网络动态预测模型。基于该模型对多个监测点数据进行动态预测,结果表明该模型的预测结果与实测数据的吻合度较高,且平均误差为1.78%,预测精度较高,验证了Elman神经网络能够在预测滑坡灾害中发挥一定作用。
2018年03期 v.46;No.267 113-120+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 9071K] [阅读次数：35 ] |[下载次数：483 ] |[网刊下载次数：19 ] |[引用频次：39 ] - 黎志豪;许光泉;高加林;张海涛;余世滔
淮南地区地处华北板块南缘，受构造作用显著，其岩溶区有着北方岩溶的典型特征，又具其自身的特点。通过野外地质调查，断层及节理与岩溶特征观测，断层和节理数据统计分析，发现构造对淮南地区岩溶发育有着重要的控制作用。板块边缘较大规模的逆冲断层上盘在平面上控制岩溶点发育的位置；研究区NE和NW向分布在山谷间的张性断裂，其地势低洼且导水性质较好，往往成为地下水的排泄点，岩溶在其两侧发育；研究区节理的走向、倾角、充填物以及密集程度对岩溶发育点的平面形态、垂向形态以及岩溶发育程度和规模的控制有着其各自的贡献。
2018年03期 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 13773K] [阅读次数：84 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：143 ] |[引用频次：0 ]
- 郎玉泉1;陈同俊2;3;马丽4;马国栋2;3
煤层顶板砂岩富水性预测是有待解决的重要问题。以实际测井曲线数据为输入，利用Gassmann方程和AVO（Amplitude Variation with Offset）技术探讨煤层顶板砂岩富水性的预测方法。首先，利用实际测井曲线计算顶板砂岩的纵波速度、孔隙度和泥质含量；其次，以Han经验公式为基础，曲面拟合纵波速度、孔隙度和泥质含量间的关系式，并导出砂岩骨架纵波速度；再次，利用Castagna经验公式计算砂岩骨架的横波速度，并建立14种顶板砂岩模型；最后，利用Gassmann方程进行流体替换，计算各模型的纵横波速度和密度，从而正演模拟顶板砂岩的AVO响应。结合理论分析和实例预测，发现截距-梯度交会图可以区分砂岩孔隙度和干湿性，是顶板砂岩富水性预测的一种有效手段。
2018年03期 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 5382K] [阅读次数：98 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：136 ] |[引用频次：0 ] - 师素珍;郭家成;谷剑英;刘中元;李玉莹;付荟颖;
针对构造煤分布范围预测难度大问题,分析了调谐效应影响下不同煤体结构的AVO属性特征,并利用该方法进行了鄂尔多斯盆地东缘某区块构造煤分布范围的预测。首先取典型的模型数据对原生煤、构造煤-I和构造煤-II进行了AVO曲线和属性分析,发现煤层顶板比底板更适合做AVO属性的分析,且随着煤体破坏程度的增加,截距的绝对值增大,梯度的绝对值也增大;分别取5 m、7 m、10 m、12 m和15 m厚的煤层模型进行正演,发现煤层厚度变化时,虽然受到了调谐效应的影响,但仍然以煤体结构变化影响为主,并且AVO属性变化规律和无调谐效应影响时规律一致,即构造煤比原生煤截距绝对值更高、梯度绝对值更高,因而AVO属性能够用来进行构造煤的预测。将该技术应用于鄂尔多斯盆地东缘某工区8号煤层的构造煤分布区预测中,预测结果与井孔揭露结果一致。理论与实践证明,利用AVO属性进行构造煤分布区预测是可行的。
2018年03期 v.46;No.267 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 6531K] [阅读次数：42 ] |[下载次数：195 ] |[网刊下载次数：25 ] |[引用频次：3 ] - 张继锋;黄朝峰;周建美
针对海洋可控源中几类典型偶极源发射装置，建立各向异性地层高阻油气藏模型，采用基于格林函数的海洋一维地层解析方法，借助电磁场的互易性质，计算得到不同偶极源激发的电磁响应曲线。分析了不同偶极源的电磁响应特征，比较了各电磁场分量振幅和相位归一化曲线幅值。结果表明：垂直电偶极子源的各场的振幅归一化曲线对异常的反应最大，水平电偶极源对高阻层的分辨率高于垂直磁偶极源，水平电偶极源的轴向观测模式和水平磁偶极子源的赤道观测模式均有较好的分辨率，这两种模式下测量的与测线平行的电场和与测线垂直的磁场的分辨率最佳，且存在着最佳收发距，相位也有着近似相同的变化规律。
2018年03期 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 7892K] [阅读次数：87 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：96 ] |[引用频次：0 ] - 汪凯斌;
煤矿井下定向钻进是在螺杆马达和随钻测斜仪的配合下,按照预先设计轨迹进行钻进,不能根据实际的地层情况进行实时调整钻孔轨迹。矿用随钻方位伽马测井仪可实时测量地层放射性,实时依据地层放射性的变化判断钻孔轨迹是否在目的层中,为实时调整钻孔轨迹提供依据。从矿用电磁波随钻方位伽马测井系统(安标名称为YSDGC)的基本原理、关键技术设计、研制、试验设计等几个方面论述了该系统的研究与实现。该系统在煤矿井下的实际应用显示,系统在地层分界面处具有很好的方位伽马方位特性,为煤矿井下定向钻进根据地质情况调整钻进轨迹提供了依据。
2018年03期 v.46;No.267 145-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 6968K] [阅读次数：22 ] |[下载次数：296 ] |[网刊下载次数：16 ] |[引用频次：21 ] - 高远;
受岩溶及采空区的影响,湖南某煤矿附近出现了几个塌陷坑,危及居民的生命财产安全。为了查明附近的岩溶分布范围,采用等值反磁通瞬变电磁法进行探测。通过在调查区开展了6条线的等值反磁通瞬变电磁法工作,发现已知塌陷坑在探测结果中为低阻异常,其探测结果与已知情况吻合。结果表明,该方法在城镇中的探测效果较好,能够为城镇地质灾害调查提供详实的资料。
2018年03期 v.46;No.267 152-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 5891K] [阅读次数：51 ] |[下载次数：262 ] |[网刊下载次数：59 ] |[引用频次：33 ] - 武延辉;王鹏;王伟;
为解决煤田陷落柱难以识别的问题,以邢东矿1200勘探区揭露的X7陷落柱为研究对象,综合利用地震、测井及现场揭露等多种基础资料及综合地质研究成果,基于频谱分解技术,定性解释了X7陷落柱在地震剖面的几何分布。结果表明,在识别陷落柱时频谱分解技术优于常规地震属性技术,其方法可靠、有效,为其他区域内复杂地质体定性预测提供了技术依据。
2018年03期 v.46;No.267 157-162+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 23448K] [阅读次数：32 ] |[下载次数：132 ] |[网刊下载次数：26 ] |[引用频次：4 ]
- 赵永哲;石智军;张迎接
作为煤层气开发水平对接井定向钻进最为常用的单弯无稳螺杆钻具组合，其造斜能力的预测，直接影响着井眼轨道预测及井眼轨迹控制。采用几何计算的方法，以三点定圆法为理论基础，通过分析考虑结构弯角位置影响和井径扩大影响的单弯双稳螺杆钻具组合造斜率预测的相关算法，结合三弯矩方程组的相关理论，提出单弯无稳螺杆钻具组合造斜率的预测算法，通过现场实践应用验证。该算法可用于沿煤层定向轨迹延伸钻进的井底导向钻具造斜能力预测。
2018年03期 163-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 4289K] [阅读次数：96 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：112 ] |[引用频次：0 ] - 田明锦;曹函;孙平贺;莫定强;
为研究一种离子稳定剂"ENI"对页岩气储层的护壁机理,以湘西北下寒武统牛蹄塘组炭质页岩为研究对象,通过抑制膨润土造浆试验、抑制页岩膨胀试验和抑制页岩分散试验,对比评价ENI作为钻井液关键处理剂的抑制性;通过扫描电镜试验考察ENI对炭质页岩细微结构的作用。试验表明:清水中加ENI后,膨润土造浆率降低52.41%,滚动回收率明显提高;提出的钻井液体系中,ENI钻井液作用下的页岩膨胀率最低,而滚动回收率最高,大于80%;同时,ENI生成的物质能填充孔隙,增强页岩颗粒间的连接。与所选用的其他处理剂相比,ENI具有更好的抑制炭质页岩水化膨胀、分散的效果,有助于维护井壁稳定。
2018年03期 v.46;No.267 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 7162K] [阅读次数：38 ] |[下载次数：147 ] |[网刊下载次数：27 ] |[引用频次：4 ] - 孙荣军1;2;谷拴成1;谢晓波3;高科3;张幼振2
为了提高冲击挤密钻头的进尺速度和降低冲击损耗，基于仿生非光滑理论设计了仿生冲击挤密钻头，通过数值模拟分析揭示其破土受力特性，制备出仿生冲击挤密钻头并进行试验。以自然界生物蜣螂为仿生原型，在冲击挤密钻头表面有规律地布置凸包非光滑形态，并进行相关实验，结果表明：与同尺寸的常规冲击挤密钻头相比，仿生冲击挤密钻头的单次冲击进尺提高约45%，单位进尺所需冲击能量下降46.8%，可大幅缩短冲击挤密钻孔的钻孔周期、节约钻孔成本，社会和经济效益显著。
2018年03期 174-178,183页 [查看摘要][在线阅读][下载 7194K] [阅读次数：69 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：112 ] |[引用频次：0 ] - 董昌乐;许翠华;朱宁;许超
为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题，先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况，采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位定向长钻孔。结果表明，大级差扩孔工艺可以有效解决爬升段穿越复杂地层成孔难题。指出了大级差扩孔工艺施工注意事项，形成了一套具有推广价值的相关工艺方法。
2018年03期 179-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 4897K] [阅读次数：105 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：111 ] |[引用频次：0 ] - 许超;王鲜;李泉新;姜磊;
针对顾桥煤矿顶板地层条件复杂,高位定向钻孔难以有效成孔的问题,开展了顾桥煤矿顶板复杂地层中高位定向钻孔成孔试验。根据煤层顶板地层实际情况,制定了注浆加固易碎地层、扩大易碎地层孔段钻孔直径、增大易碎地层孔段钻孔倾角和选用大弯角螺杆马达等具体技术措施,成功在顾桥煤矿施工了7个孔深超过500 m、孔径Φ153 mm的顶板高位大直径定向钻孔,为高位定向钻孔在顾桥煤矿及类似条件矿区推广应用提供了技术保障。
2018年03期 v.46;No.267 184-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 5060K] [阅读次数：37 ] |[下载次数：167 ] |[网刊下载次数：48 ] |[引用频次：21 ]