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1.
晋城寺河井区煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术研究 总被引:2,自引:0,他引:2
随着煤层气勘探的不断深入,煤矿采空区煤层气已成为煤矿区煤层气重要资源之一。基于晋城矿区寺河井区煤矿采空区分布特征,通过地质分析、采空区煤层气成分、浓度试验和资源量模型计算等方法系统研究了煤矿采空区煤层气资源条件及地面抽采关键技术,揭示了采空区煤层气赋存规律,给出了不同赋存状态下煤层气资源量计算模型和方法,探索了煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术。研究表明,煤矿采空区煤层气来源于煤柱及残留煤层、邻近未采煤层和围岩中的游离气和吸附气。根据吸附气和游离气资源量计算模型计算寺河井区煤层气总资源为213.016×108m3,其中游离气资源为0.102×108m3,吸附气资源为212.914×108m3。采煤方法和采空区密闭性对采空区煤层气的来源和富集程度有重要影响。针对采空区上部岩体裂隙发育特征,将采空区煤层气抽采井身结构由二开优化为三开结构,实现了二开固井封闭断裂带上部含水层,三开下入割缝套管护壁,有效解决了采空区上部含水层涌水对钻井井身稳定性影响及抽采效果等问题。在此基础上,研发了潜孔锤+压缩空气(氮气)钻井工艺,用氮气取代空气作为循环介质,形成了安全揭露含气断裂带钻井工艺技术,为采空区煤层气安全抽采探索了有效途径。 相似文献
2.
微地震地面实时监测时,代表压裂主要信息的有效信号能量弱,常淹没在噪声中,这将直接影响微地震事件的识别和震源定位的效果,因此,采用准确、快速的方法从微地震数据中自动识别有效信号尤为关键.文中采用长短时记忆网络(LSTM)的循环神经网络模型,通过综合微地震有效信号的能量特征、频谱特征、统计特征等属性来进行模型训练,并加入ReLU激活函数和L2正则化的损失函数来进行模型参数调优.将文中训练好的模型应用到实际微地震数据的结果表明,循环神经网络模型识别效果良好,充分压制了噪声,优化了数据成像. 相似文献
3.
“双碳”目标背景下,如何加快推进绿色矿山建设是实现我国矿业转型升级与绿色发展、构建矿业新格局的关键。绿色矿山建设是一项复杂的系统工程,由于在勘察、开发、关闭阶段的资金投入巨大,加之矿山企业对绿色矿山内涵理解存在偏差、创建动力不足,使得我国绿色矿业体系的建设阻力很难消解。本文以微观企业为视角,依托于经济学生产函数和“成本-收益”情景分析,构建了基于“成本-收益”因子的绿色矿山经济效益核算方法,并以河北邢台矿区矸石充填开采技术为例,开展了绿色矿山经济效益核算的实证研究。结果表明,2003—2021年间,将邢东煤矿矿产资源开发利用过程中的生态、社会影响,以及技术创新带来的产量增量同时纳入到绿色矿山经济效益“成本-收益”核算体系中,发现采用绿色开采方式——充填开采技术可以给企业额外带来经济效益达24.61亿元,占矿山企业近20年综合收益的23%。本研究对于矿业绿色发展的路径选择和绿色矿业内生动力的深入挖掘具有理论与方法参考。 相似文献
4.
蕴含丰富地质信息的厚煤层是重要的地质碳库及地质信息库,我国是煤炭资源大国,华北、西北、东北、华南等聚煤区都发育有厚煤层。传统煤田地质学认为,厚煤层是泥炭沼泽潜水面上升速度与植物遗体聚集速度长期处于均衡补偿状态下的连续聚集产物。但现今发育的泥炭沼泽单层最大厚度仅为20 m,考虑泥炭到烟煤成煤过程受到高达约6∶1的压实比例,均衡补偿成因解释厚煤层的形成可能存在一定的不合理性。基于煤岩学、层序地层学、旋回地层学的理论和研究方法,对不同盆地厚煤层中反映气候变化的天文周期信息开展研究。结果表明,厚煤层中煤岩显微组分以及灰分在垂向上的周期性变化和沉积间断面的存在,是多期次泥炭沼泽叠加形成厚煤层的重要依据。泥炭沼泽多期次叠加及厚煤层中煤岩显微组分的周期性变化均受当时的气候环境演化影响,而气候环境的演化又受控于天文周期。综合已有的厚煤层成因观点和实例研究,提出受天文周期控制的多期次泥炭沼泽叠加成煤理论和模型,用于解释厚煤层的成因机制。 相似文献
5.
矿区生态环境的科学有效监测是矿区生态环境保护与治理的前提,对于促进生态文明建设具有重要意义。遥感技术已经成为矿区生态环境监测的重要手段,特别是近年来遥感技术在数据、算法、算力方面的迅速发展极大地促进了国内外矿区生态环境定量遥感监测研究的进步,涌现出了一系列优秀的研究成果。从矿区地表要素类型识别以及矿区植被、土壤、水体、大气、生态系统的参数反演与监测方面归纳和剖析了矿区生态环境定量遥感监测的研究进展。结果表明:新兴遥感数据的应用提升了监测的时空分辨率,矿区地表要素识别以及参数反演方法得到了优化改进,提升了识别和反演的精度;深度学习和遥感云计算平台在矿区应用中崭露头角。但是也存在一些不足:①深度学习在矿区地表要素识别的应用尚未完全展开,缺乏矿区遥感地表分类体系标准与大规模高分样本库,矿区地表要素识别的自动化与智能化水平有待提高;②矿区定量遥感参数反演的广度有待拓展,反演与监测方法研究有待深入;③矿区多要素参数的中高分辨率、长时序、高频次同步观测与协同分析的研究还相对缺乏。在此基础上,对未来的研究方向进行了展望:①构建矿区遥感地表分类体系与大规模高分样本库,跟踪最前沿的深度学习算法,实现矿区地表典型要素的高精度识别;②研究矿区场景下的定量遥感物理机理建模方法,拓展遥感反演的矿区要素参数,提升反演方法的精度和稳定性;③融合矿区多源大数据,实现参数的中高分辨率、长时序、高频次的体系化同步定量遥感反演与监测。 相似文献
6.
我国土壤中关于美国EPA优先控制的16种母体多环芳烃(16PAHs)的分析方法已较成熟且得到广泛应用,而针对烷基多环芳烃(a-PAHs)的测试和定量方法研究则较少。本研究建立了二氯甲烷超声萃取、净化,气相色谱 串联质谱法全扫描模式同时测定土壤中51种a-PAHs及16PAHs的方法。通过分析质量色谱图和质谱图,并结合NIST谱库对未知化合物进行定性,采用相对响应因子法实现目标化合物的定量分析。结果表明,27种多环芳烃混合标准液在0.05~0.8 mg/L范围内的线性关系良好,相关系数(R2)优于0.99,基质加标回收率在73.11%~119.8%之间,精密度(RSD)为1.07%~14.3%。对来源于4个煤矿区的地表土样进行测试,多环芳烃类化合物(PACs)的平均浓度为24 543 μg/kg(10 606~36 414 μg/kg)。其中,a-PAHs总量均值为18 815 μg/kg(7 059~26 810 μg/kg),是16PAHs均值(5 728 μg/kg)的3.3倍,表明煤矿区中的a-PAHs污染值得关注。该方法操作简便、快速准确、成本较低,适合土壤中a-PAHs及16PAHs的检测,并可为今后研究和评价煤矿区多环芳烃污染提供参考。 相似文献
7.
煤及煤层气开发中的异常高压现象会对资源开发带来危险,从而威胁到人员和财产的安全。本文选取云南雨汪煤矿的6个煤样,联合CT扫描技术和低温液氮吸附实验方法,分析测试得到超压煤样孔隙半径、孔喉半径、孔容-孔径微分分布的孔隙特征参数;基于Gassmann模型的机理,推导了不同围压条件下的干燥及饱和超压煤样孔隙体积模量。结果表明:雨汪煤矿超压地层煤样孔隙率偏大,可达到10 %,孔隙形状主要为球形和柱体,孔隙大小以介孔为主。干燥煤样的纵横波速度随围压的施加呈非线性增加。饱和煤样孔隙体积模量随围压的增加而变大,围压相同时,孔隙体积模量在水饱和度大于90 % 时迅速增加。 相似文献
8.
中国西南高陡岩溶山区崩滑灾害频发,长期地下采矿活动是该区域崩滑灾害的重要诱因之一。采动作用下,坡体后缘深大结构面扩展演化控制着高陡岩溶坡体稳定性和失稳破坏模式。在野外地质调查基础上,结合室内物理模型试验和离散元数值模拟,揭示了地下开采扰动下覆岩裂隙扩展演化规律,阐明了深大结构面对边坡稳定性的控制作用,讨论了坡体变形的破坏模式。结果表明:地下开采扰动对斜坡体稳定性的影响主要表现在地下采动卸荷引起覆岩应力重分布、山体变形诱使裂隙扩展;地下采空后,斜坡体在二维剖面上形成类似“悬臂梁结构”,坡体原有深大结构面控制坡体稳定性;下行开采条件下,采空范围在断层之前,山体高度较小,在自重作用下“悬臂梁结构”岩层向断层及采空区方向协同变形,不会产生大量离层裂隙,煤层顶板仅发生断裂坍塌并充填采空区,采空至断层后,左侧山体已发生塌落,山体应力重分布,覆岩在自重作用下形成大量张拉裂隙,直接顶塌落高度与裂隙带高度也随采空区范围增加而增加。其变形破坏演化过程可概化为:地下开采卸荷–应力重分布→覆岩断裂下沉–裂隙扩展→坡体裂隙贯通–悬臂破坏→坡中变形挤出–岩桥剪断→坡体整体失稳破坏。 相似文献
9.
10.
为了深入研究临兴地区盒八段砂岩天然裂缝对压裂效果的影响,基于野外节理观测和成像测井数据对临兴地区天然裂缝发育特征进行精细描述,并利用微地震技术对压裂裂缝进行动态监测。结果表明:①临兴地区盒八段天然裂缝以剪节理为主,节理发育优势方向为NNW、NWW、NNE、NEE,天然裂缝倾角大、数量少且集中发育。②压裂效果穿越型控制类型最差,沟通型较好,俘获型最好;较小的逼近角及水平主应力差利于天然裂缝的开启,当压裂区域水平主应力差较大时,应选择较小的逼近角,以沟通型控制类型压裂为宜;当压裂区域水平主应力差较小时,应适当增大逼近角,以俘获型控制类型压裂效果最佳。研究结果为致密砂岩水力压裂方案设计提供了理论基础。 相似文献