柴达木盆地北缘控煤构造样式与赋煤规律

运用构造控煤分析方法,在系统分析柴达木盆地北缘煤田构造样式的基础上,将该地区控煤构造样式划分为6种类型,并分别讨论了它们的成因及其与煤系赋存之间的关系,从而查明了柴达木盆地北缘地区煤系赋存的基本规律.结果表明：隆起区前锋带构造变形强烈,控煤构造样式以逆冲断层组合为特征,煤层被抬升变浅有利于开采,但破坏较为严重,因而煤矿开采规模较小;凹陷带内部应力应变较弱,控煤构造样式多以断－褶型和单斜断块组合为特征,煤系赋存较为稳定,其浅部应成为今后煤田勘探开发的重点.     

煤炭企业信息化效应的期权价值

基于对实物期权理论和煤炭企业信息化建设特性及其产生效应特性的认识, 提出并具体分析了煤炭企业信息化建设效应所蕴涵的期权价值.通过算例设计对煤炭企业信息化所蕴涵的期权价值效应进行了估算,并指出通过期权价值的评价可以全面反映煤炭企业信息化效应的基本素质与弹性价值,最后对煤炭企业信息化所蕴含的期权价值进行归结.     

地震波场最大能量扫描法预测煤层瓦斯的应用研究

煤储层是典型的流固耦合渗流模型的双相介质。固体颗粒与孔隙中流体之间存在相对位移,导致双相介质中地震波能量再分配发生变化。尝试研究了采用三角滤波提取特定频率的地震波属性,再以地震波场最大能量扫描法分别求取给定的低、高频范围内地震波能量的最大值以达到由地震资料直接圈定出瓦斯富集区的目的。实际资料测试结果表明,以双相介质理论为基础,能够相应提高地震资料处理与反演结果的精度与可靠性。     

页岩高压解析放气过程中甲烷碳同位素分馏特征

页岩在放气或解析过程中会出现甲烷碳同位素分馏现象,可以基于该同位素分馏演化特征预测地层压力,并评价页岩储集特征和含气性。研究通过四川盆地寒武系筇竹寺组黑色页岩在不同初始充气压力条件下的解析放气正演物理模拟实验,探讨了放气过程中甲烷碳同位素分馏效应和控制因素。结果表明,模拟体系中释放甲烷的碳同位素组成随放气时间呈现先变轻后变重的特征。解析气甲烷碳同位素存在2个可对比的有效参数：一是碳同位素分馏程度（最小值与初始值的差）;二是碳同位素最小值出现的时间。同时,研究发现,放气过程中的甲烷碳同位素分馏特征受初始含气压力和页岩样品地质参数（如TOC、孔隙结构特征、吸附能力等）的影响。总体来说,初始含气压力越高,解析气甲烷碳同位素分馏程度越大,最小同位素值出现的时间越晚。相近压力条件下,随着TOC增大,解析气甲烷碳同位素分馏程度和最小值出现时间先增大后减小;随着页岩平均孔径增大,解析气甲烷碳同位素分馏程度和最小值出现时间先减小后增大。     

沁水盆地南部煤层气中氢气释放规律研究

研究了沁水盆地南部煤层气样品中氢气的释放规律,发现煤自然释放的氢气和自然释放的氦气与甲烷之间在同一个勘探区范围内存在规律性,表现为煤层瓦斯中氢气含量变化趋势与氦气含量变化趋势呈正相关,与甲烷含量变化趋势呈负相关。结合煤田地质资料分析,还揭示了在同一个勘探区内煤层瓦斯中的氢气含量与含氧量、含水量及煤变质程度的关系。     

煤体吸附-解吸瓦斯变形特征实验研究

在煤层瓦斯抽放过程中,煤体瓦斯处于吸附-解吸状态,煤体发生膨胀和收缩。利用自主设计的煤体变形实验装置,分析了杜儿坪煤矿原煤在不同方式下吸附-解吸全过程中变形特征。实验结果表明：煤体变形量随着瓦斯压力的增加而增大,垂直层理方向变形量大于平行层理方向变形量;煤体在一次加压吸附实验中分为变形下降阶段、变形快速上升阶段和变形平稳上升至稳定阶段3个阶段;等梯度加压吸附-降压解吸过程中,0→0.5 MPa阶段变形量最大;等梯度加压吸附煤体变形量大于一次加到目标压力值的吸附煤体变形量,且等梯度解吸煤体残余变形量较大;煤体吸附-解吸变形可分为充气下降阶段、吸附快速上升阶段、吸附变形平稳上升至平稳阶段、解吸变形快速下降阶段和解吸平稳下降至稳定阶段。     

建筑物采动损害评价研究现状与进展

针对建筑物采动损害评价研究的迫切性,分析了国内外建筑物损害临界变形值确定和损坏等级划分研究现状,归纳给出了基于模糊数学、物元模型、神经网络、聚类分析、熵权法、点数法等理论开展损害评价的优缺点;详细介绍了国际上采动建筑物损害评价的新进展——脆弱性曲线、分类回归树方法。最新研究表明,基于建筑物分类和计算机辅助分析有助于提高建筑物采动损害评价的准确性,克服评价因子的不确定性影响;进而提出了未来急需开展的研究工作和待解决的问题。     

温度作用对孔隙岩石介质力学性能的影响

利用模型材料制作了孔隙岩石物理模型,利用CT扫描和统计学原理获得了物理模型内部孔隙数量、孔隙空间位置和孔隙间距等分布特征,通过不同孔隙率物理模型温度作用下的单轴压缩试验,分析了温度作用后孔隙物理模型的抗压强度、弹性模量和泊松比等力学参数与温度和孔隙率之间的关系,运用CT扫描试验探讨了温度作用下孔隙微观结构的演化规律。研究发现：孔隙物理模型与天然孔隙岩石相比具有较好的几何相似性和一致的孔隙结构分布特征;随着作用温度点的升高,同一孔隙率的物理模型的抗压强度基本呈上升趋势,孔隙率的增大减弱了温度对物理模型抗压强度的影响作用;在相同温度条件下,随着孔隙率的增加,物理模型的抗压强度呈下降趋势。随着作用温度点的升高,同一孔隙率的物理模型的弹性模量基本都呈下降趋势;随着温度的升高孔隙率对泊松比的影响逐渐减弱;温度引起物理模型内部孔隙几何形态和孔隙数量的改变是引起宏观力学参数发生变化的主要内因。150℃似乎可以作为温度对孔隙物理模型力学参数影响的一个门槛值。研究成果揭示了温度对岩石宏观力学性能及微观孔隙结构演化规律的影响机理。     

基于改进人工势场的矿井导航装置路径规划

矿井中障碍物密集且移动,这给煤矿井下导航装置路径规划造成了极大的困难。结合原有的传统人工势场法,通过将相对速度场和相对加速度场引入势场函数中,改进引力势场函数,使矿井机器人、无人机等导航装置在路径规划中,充分考虑导航装置自身的移动信息,使躲避移动障碍物成为可能,并且避免动目标陷入局部极小点;针对路径规划过程中路径最优化的问题,提出了"全局势场线"的概念,使导航装置在局部路径规划的同时,充分考虑到全局的规划信息,避免局部规划与全局规划冲突,从而选取最优的路径进行导航。提出的方法通过仿真和地面模拟测试,结果证明,该方法可以帮助导航装置在煤矿井下成功躲避移动障碍物,避免与移动障碍物发生碰撞导致路径规划失败,同时处理复杂多变的环境,优化避障路径,最终到达目标位置,完成导航装置的路径规划任务。     

冲击倾向性与煤体细观结构特征的相关规律

以开滦矿区典型冲击地压矿井--赵各庄矿--不同冲击倾向性煤层煤体为研究对象，通过X射线衍射、光学电子显微镜等一系列细观试验，分析了该矿7，9，12号煤层煤体的细观结构特征，并与忻州窑矿11号煤层煤样细观结构特征进行对比.基于煤体微结构参数定量地研究了煤体冲击倾向性的强弱，得到了煤层内细观结构参数、有机组分分布等因素与冲击倾向性的关系.结果表明：在相同应力、地质条件下，忻州窑矿11号煤更易发生冲击地压；显微硬度和显微脆度均较大的煤体较易发生冲击；镜质组最大反射率与最小反射率之差越小，冲击倾向性越小；显微组分分布简单且原生损伤越小的情况下，冲击倾向性越小.