煤层气开发社会生态环境风险评价研究：基于ISM的可达矩阵与FCM模型

针对煤层气产业迅速发展引发的社会生态环境问题日益严重的现状,本文将ISM的可达矩阵、三角模糊数、非线性Hebbian学习算法引入模糊认知图模型中,并以沁水盆地郑庄区块煤层气开采区为例进行风险评价。结果表明:传统模糊认知图采用专家法获取指标间相关关系主观性强及关联矩阵获取难度大的缺点得到改进,且改进后的模糊认知图模型更加准确稳定;郑庄区块风险评价等级中,大气主要污染物最大地面浓度占标率、生产机械化程度、经济损失比分别为煤层气开发前期、中期、后期对社会生态环境风险影响最大的因素。     

海外矿业投资管理风险评价研究

近年来我国矿业企业在海外矿业投资方面获得了长足发展,而管理活动始终贯穿在海外矿业投资过程中,对其风险进行评估,有利于帮助矿山企业降低海外投资风险。根据海外矿业投资管理的特点和相关专家的经验,对影响因素进行了识别,包括财务风险、跨文化风险和无形资产风险,并在此基础上构建了海外矿业投资管理风险评价指标体系。考虑其模糊性和不确定性,选用三角模糊数的理论对该体系中定性的风险进行量化,确定各指标的权重,并建立海外矿业投资管理风险评价模型。最后以国内某矿业集团与南非某铬业公司项目为例进行应用,结果表明该项目风险较低。     

区间数的模糊综合评判法在煤层气赋存评价中的应用

应用区间数这一概念，解决模糊综合评价对象的某些属性的不确定性问题，并应用于煤层气的赋存评价中，结果良好，与事实贴近，从而拓宽了模糊综合评价的应用。     

基于AHP-fuzzy法的中国煤层气产业风险评价研究

为了对中国煤层气产业风险进行科学评价,以促进中国煤层气产业持续健康发展,提出了一种煤层气产业风险评价模型。利用层次分析法确定评价指标体系中风险因素的权重,并运用模糊综合评价法对中国煤层气产业风险进行评价。评价结果表明:中国煤层气产业处于较高风险状态;资源因素和政策法规因素对中国煤层气产业影响最为显著;在所有风险因素中,地质条件、开发技术、资源结构变换、税收政策、补贴政策对煤层气产业风险影响力最大,同时根据研究结果对关键风险因素防范提出政策建议。     

废弃煤矿采空区煤层气资源评价模型及应用

如何评价废弃煤矿采空区煤层气资源是其开发中遇到的关键问题。在对煤炭开采覆岩变形破坏规律研究的基础上,通过理论分析和数学推导,建立了废弃矿井煤层气资源量评价模型和方法,对山西晋煤集团晋圣煤矿采空区煤层气资源进行了评价。研究结果表明,煤炭开采导致采场周围岩体应力重新分布,引起煤层顶底板岩体发生变形与破坏。采空区煤层气资源主要由吸附气和游离气组成,主要来源于煤柱及残留煤层、临近未采煤层和围岩中的游离气和吸附气。基于采动覆岩变形破坏分带特征,根据破碎岩体孔隙率和碎胀系数关系,分别建立了采空区垮落带和断裂带内岩体孔隙体积模型。结合煤层气资源在废弃矿井中的分布特征,考虑煤炭开采采空区积水情况,建立了采空区积水量计算和含水饱和度计算模型,提出了废弃矿井煤层气资源量计算方法,对山西晋煤集团晋圣煤矿采空区煤层气资源进行了评价分析,评价结果认为,废弃煤矿采空区煤层气资源丰富,井田面积为6.5 km2,二叠系山西组3号煤层煤层气总资源量为5.871 7×108m3,其中吸附气资源5.835 3×108m3,游离气资源0.036 4×108m3,资源丰度为0.902 0×108m3/km2。     

鸟山区煤层气资源及开发评价

介绍了鸟山区煤层气田的形成条件、煤岩特征、资源量、美国黑勇士盆地煤层气田主要特征对比,用类比法对鸟山区煤层气做出资源评价。     

基于FAHP的煤矿安全风险评价研究与应用

为了进一步提高煤炭企业对重特大事故的预测预警能力,加强煤矿对自身安全风险的评价,实现企业本质化安全,通过对模糊数学理论和层次分析法的相关研究,构建了基于模糊层次分析的煤矿安全风险评价模型,并将其在昊华能源某矿井进行了实践应用,得出了该矿井现阶段的安全风险等级为中等风险,风险主要影响因素为煤层顶底板稳定性、煤层冲击倾向性等,为该矿井安全管理及风险评价工作提供了参考。     

采空区三维风险评价模型研究

通过研究现有的风险评价方法,发现二维风险评价模型的片面和不足之处;在此基础上融入了采空区风险因素重要程度这一属性,提出了采空区三维风险评价模型。对云南某锰矿一采空区建立风险因素评价体系,利用专家打分法对采空区风险发生的可能性、风险后果的严重度和风险因素的重要程度进行定量评价,从而计算出出该空区的风险量,并对其进行分级,得出影响该空区不可接受的风险因素。     

煤层气清洁生产综合评价模型及应用

针对国内外煤层气清洁生产状况,以及我国缺乏煤层气清洁生产评价方法的问题,提出构建煤层气行业清洁生产综合评价模型。选择7项一级指标、24项二级指标构建评价体系,依据层次分析法,通过MATLAB程序计算各指标权重,并参考国内外先进企业的生产数据及相关标准,确定指标评分标准;结合隶属度函数,运用矩阵复合运算评价煤层气开采的清洁生产水平。以沁水某煤层气田项目为研究案例,对评价模型进行检验。研究结果表明,该模型能够客观反映企业项目的清洁生产水平,促进煤层气清洁生产的实施。     

我国煤层气开发企业装备租赁管理分析研究

煤层气(煤矿瓦斯)属非常规天然气,是优质能源和化工原料。中国煤层气资源十分丰富,有巨大的开发潜力。我国大力开发煤层气项目,在创造了经济效益和社会效益的同时,减少了温室气体的排放,有力的保护了大气环境。随着煤层气产业的不断发展和煤层气项目开发的不断深入,开采装备逐步向高、新、尖方向发展,科学又经济地管理好煤层气开发装备是快速高效进行产业升级的必备条件。本文立足于我国煤层气开发企业装备租赁的现状,将装备租赁管理方法与管理科学、模糊综合评价等理论结合,构建我国煤层气开发装备企业装备租赁管理的评价体系,在新经济环境下提高我国煤层气开发企业装备租赁管理的发展提供某种意义的参考。     

中国煤层气的产业运行规则与完善

本文系统研究了我国煤层气的产业运行规则,分析了执行中存在的四个主要问题,探讨了四个完善方向。1我国已经出台了数十部与煤层气开发利用有关的法律(法规)和国家行政管理文件,有力保障了产业的正常运转。2四个问题:一是包括煤炭法和土地法在内的法律(法规)不健全;二是部分产业扶持政策不完善、执行效果不理想;三是部分行政管理手段不到位、结果不理想;四是部分监管的手段与力度偏软。3四个完善方向是:一是需要修订煤炭法,需要土地管理部门支持煤层气开发的多种用地方式;二是需要调整开发补贴、所得税和增值税等产业扶持政策;三是需要完善与简化包括矿业权与行政审批在内的行政管理改革;四是需要加大包括矿业权、气价、财政补贴、对外合作和安全生产在内的监管体系建设。     

多分支井注气开发煤层气模型

给出了多分支井模拟CO₂注入开采数学模型，模型考虑了气水两相流动、多组分气体吸附、煤基质膨胀和收缩对渗透率的影响以及分支水平井井筒压降；根据数学模型得到了相应的数值模型和计算程序，进行了模拟计算对比.计算结果显示:与只进行排水采气的基本衰竭开采方式相比， 注入CO₂后，煤层甲烷日产气量和累积产气量都有了很大幅度的提高.     

不同煤储层条件下煤岩微孔结构及其对煤层气开发的启示

在现场宏观观测的基础上,采用显微镜下观测、镜质组反射率测试及低温氮吸附方法,对沁水盆地和淮北煤田不同矿区煤岩的变质变形作用与微孔结构特征进行了深入研究。结果表明：高变质强变形-较强变质煤储层（Ⅰ类）和中变质较强变形煤储层（Ⅲ类）有利于煤层气的富集,不利于煤层气的扩散和渗流;高变质弱变形煤储层（Ⅱ类）和中变质弱变形煤储层（Ⅳ类）较有利于煤层气的富集,也有利于煤层气的渗流;低变质强变形煤储层（V类）有利于煤层气的富集,但不利于煤层气的解吸和渗流。由此,沁水盆地南部及淮北煤田中南部是煤层气勘探开发的有利区域。     

煤层气选区评价方法探讨——以准噶尔盆地南缘为例

煤层气选区评价历来是煤层气勘探的一个重要环节,其中评价方法的选择关系到能否准确命中目标靶区,近年来的选区评价方法从定性评价逐渐发展为定量评价。以准噶尔盆地南缘为评价区,从定性—半定量—定量评价的思路方法着手,首先选取了典型的5种评价方法,系统地论述了其在煤层气评价选区中的利弊,发现定性评价方法仍有着其广泛运用的空间,虽然现有的定量评价方法进一步降低了主观因素影响,但这5种评价方法均不同程度地存在着主观性、经验性判断。在对这5种方法进行异同点总结的基础之上,笔者进一步引进了主成分分析法这一定量评价方法,避免了主观因素影响,优选出四工河—大黄山区段为有利区段,与前述5种方法结果相同,表明主成分分析法运用于煤层气选区评价是合理可靠的,完全避免了主观因素的影响成为其选区评价的最大优点。在综合分析了各评价方法的优缺点之后,提倡运用初步定性判断—定量评价研究—定性评价验证的思路来进行煤层气的选区评价。     

煤矿区煤层气与煤炭协调开发模式与评价方法

为了提高我国煤矿区煤层气与煤炭协调开发产业化水平与应用效果,基于煤矿区煤层气与煤炭协调开发时空机制的分析,采用层级划分法,以地面井开发和煤层群开发为分类条件,将全国13个煤炭基地的煤层气与煤炭协调开发模式归为3类,总结并完善了以晋城、两淮和松藻矿区为代表的3种典型煤矿区协调开发模式与配套技术体系。基于煤层气与煤炭协调开发方案的确定与模糊数学评价方法,提出用于评价煤层气与煤炭协调开发效果的协调度概念,建立了煤层气与煤炭协调开发的模糊综合评判模型和指标体系,并以山西晋城无烟煤集团寺河煤矿等矿井为例进行了3种典型协调开发模式下的协调开发效果的初步评价与分析,得出了协调开发状态并指出"十三五"研究方向。为促进我国煤矿区煤层气与煤炭协调开发提供理论支撑,并为协调开发模式在全国煤矿区的优选决策应用奠定基础。     

考虑吸附滞后效应的煤层气藏物质平衡方程建立及应用

目前的煤层气藏物质平衡方程忽略了煤层气吸附-解吸实验中的吸附滞后现象,大多基于煤层气吸附与解吸过程完全可逆的认识所建立的,与实际煤层气藏的排水—降压—解吸开采过程明显不符,从而无法有效指导煤层气藏的开发规划决策或后续开发方案调整。基于煤层气的吸附滞后现象分析,提出了吸附滞后效应概念,进而建立考虑吸附滞后效应影响的煤层气藏物质平衡方程,并将其应用于某煤层气藏的原始地质储量、可采储量和采收率等评价指标预测。实例应用表明,采用物质平衡方法确定煤层气藏地质储量时,若忽略煤层气的吸附滞后效应,采用吸附等温曲线参数将可能会低估煤层气藏的地质储量值却高估采收率值,造成巨大的预测误差;与之相反,采用考虑吸附滞后效应的煤层气藏物质平衡方程确定的气藏地质储量值及平均含水饱和度变化值与实际值之间的误差较小,说明了所构建的煤层气藏物质平衡方程的有效性和正确性,可准确地评价煤层气藏的可采储量和采收率评价指标,对于煤层气藏后续开发规划实施和开发方案调整具有积极的指导作用。     

临兴深部煤层气含气性及开发地质模式分析

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带临兴中部地区煤层埋深大于1 000 m,达到了深部煤层气的研究范畴。基于实际生产资料,探讨区内深部煤层含气性,提炼了深煤层开发地质模式。研究认为:以含气量转折为深煤层临界深度的划分依据,则工区内深部煤层的临界深度在2 000 m左右;且深部中煤阶储层的吸附性对温度的敏感性要小于压力,中煤阶煤层的临界深度相对深于高煤阶;深部煤层气仍以吸附气为主,现有的等温吸附测试方法易造成深部煤层气含游离气比例换算较大的误区;深部煤层受温度影响,煤层临储比较高,受应力影响,储层物性较差,气井总体具有"见气快、排水降压难、产气量上升缓慢"的特点;研究区深部煤层气潜力巨大,现有气井经验显示,合理优化开发单元为深煤层单井突破的关键,A型"源-储"相通的富集开发地质模式是深煤层突破重点考虑的开发模式。     

煤层气水平井组远距离连通机理模型研究

基于我国煤层气低压、低渗和低含水的特殊性,煤层气水平井通常需额外打一口直井,并将该井与多分支井连通,以便于下入有杆泵等排水采气。为了提高水平井与洞穴井连通的成功率,在水平井与洞穴直井的连通过程中引入了旋转磁场定位方法,通过磁场实时测量修正钻头与洞穴的相对位置,并引导两井连通。对旋转磁场测量模型、远距离连通工艺进行了深入探讨,建立了基于钻头与洞穴距离和方位偏差测量算法,经过计算机仿真模拟,证明连通工艺理论上是可行的。     

采掘工作面除尘措施评价指标体系及应用研究

采掘工作面产尘量约占煤矿总产尘量的80％,因而有效控制其产尘量对煤矿粉尘治理具有重要意义,然而目前煤矿粉尘危害方面的评价体系采用的多为定性指标,对评价结果准确性存在着一定的误差影响。针对此问题,本文以综采、机掘工作面为例,依据国家相关法律法规及规范、标准等,结合煤矿实际生产过程,通过将采掘工作面除尘措施定性评价指标逐一定量化,构建了26个四级量化指标,从而提高了评价结果的科学性及准确性。并应用模糊综合评价及层次分析法对指标进行处理,确定除尘措施完善等级。最后,通过代入某煤矿实际数据验证了模型的正确性。