东北地区早白垩世含煤岩系层序地层研究

利用煤田钻孔资料,对东北地区早白垩世主要盆地群的含煤岩系层序地层格架及聚煤规律进行研究。根据区域不整合面、下切谷砂砾岩体底面以及沉积相转换面等4类型层序界面,在研究区识别出6个层序界面,将区内含煤岩系划分为5个三级层序。层序Ⅰ属于盆地的初始断陷阶段,层序Ⅱ、层序Ⅲ是盆地持续沉降阶段,层序Ⅳ、层序Ⅴ时期是湖泊缓慢回升,萎缩的过程。聚煤作用从层序Ⅰ到层序Ⅴ的趋势依次为：弱,强,弱,强,弱。层序Ⅱ处于盆地的缓慢裂陷期,层序Ⅳ处于盆地缓慢回升期,这两个时期都有适度的湖平面上升速率,能保证可容空间增加速率与泥炭堆积速率之间的相对平衡关系,从而形成了区域性的厚煤层,这两个层序分别对应形成了区域上的下含煤段和上含煤段。     

鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组层序-古地理及聚煤规律

依据钻孔岩芯及测井曲线资料对鄂尔多斯盆地东部晚三叠世瓦窑堡组沉积相、聚煤模式、层序地层格架、岩相古地理进行研究,提出该区聚煤规律。瓦窑堡组依据岩性共分为五段,其中底部的第1段和顶部的第5段以泥岩、粉砂岩为主,第2段、第3段、第4段下部以砂岩为主,上部以泥岩、粉砂岩为主。根据瓦窑堡组顶部区域不整合面、第1段、第3段以及第4段底部河流下切谷冲刷面、瓦窑堡组底部与其下伏地层间地层颜色及岩性突变面等层序界面,将瓦窑堡组划分为3个三级层序,其中层序I对应瓦窑堡组一段和二段,层序Ⅱ对应瓦窑堡组三段,层序Ⅲ对应瓦窑堡组四段和五段。通过统计各个三级层序内的岩性数据,绘制地层厚度、砂泥比、煤层厚度等值线图,以三级层序为作图单元,恢复各层序的古地理格局,主要的古地理单元为河流、三角洲和湖泊,物源位于研究区东北部。层序Ⅲ的聚煤作用明显优于层序Ⅰ和层序Ⅱ,最有利于成煤环境为三角洲平原分流间湾,聚煤中心大致位于石湾镇—玉家湾镇—安塞县一带。     

柴北缘老高泉地区侏罗纪含煤岩系层序地层特征

利用钻井岩芯数据等资料进行了柴达木盆地北缘老高泉地区侏罗纪含煤岩系层序地层学和聚煤作用的研究,分析了层序格架内不同体系域的煤层聚集特征,探讨了煤层形成的层序地层学条件及其聚煤作用.研究区含煤岩系共识别出22种岩相类型,划分出了4个三级层序及相应的低位、湖侵及高位体系域,同时发现,煤层主要形成于三级层序的湖侵体系域,其次为高位体系域,厚煤层主要发育于三级层序最大湖泛面附近.综合研究区沉积环境、层序地层、岩相古地理等的研究成果,得出了研究区主要煤层（M7）形成于湖侵过程中湖泊沼泽、三角洲平原分流间湾和曲流河岸后沼泽的结论.     

百色盆地早第三纪高分辨率层序地层特征及聚煤作用

在对百色内陆盆地早第三纪不同周期基准面旋回识别和分析的基础上,进行了高分辨率层序地层划分,建立了等时－层序地层格架,论述了不同结构和叠加样式的短期基准面旋回在中长周期基准面旋回中的分布规律。通过对基准面变化对聚煤作用分析,认为盆地的生成演化及其沉积作用与基准面变化密切相关,聚煤作用的发育也受到基准面变化的严格控制。在适宜的气候条件下,层序的3个体系域都具有成煤的条件,但主要煤层分布于超层序2和超层序3长周期基准面上升斗旋回、冲积作用衰退的水进行系域。     

鄂尔多斯盆地侏罗系成煤系统

以成煤系统理论为基础,进行鄂尔多斯盆地侏罗系成煤系统研究,旨在为盆地内煤与煤层气资源评价提供另一种思路与方法。运用层序地层格架与地层完整程度、沉积古地理轮廓与煤层厚度、煤层埋深与煤的变质程度为主要标志,以煤中灰分、硫分作为辅助标志,并从主煤层厚度下限(0.8 m)、煤炭资源评价最大埋深(2 000 m)等实用性角度出发,将鄂尔多斯盆地侏罗系成煤系统划分为9个成煤系统单元;以JA,JH成煤系统单元为例,探讨了成煤系统单元的特点,南北成煤系统最大差异在于地层保存完整性及煤层丰度。成煤系统研究侧重于系统与集成方面的研究,注重煤炭形成的过程研究。     

新疆准噶尔盆地早-中侏罗世层序-古地理及聚煤特征

在对准噶尔盆地早-中侏罗世含煤岩系进行层序地层分析的基础上,对聚煤期古地理特征及其与聚煤作用的关系进行研究。结果表明：该盆地早-中侏罗世含煤岩系形成于河流-三角洲-湖泊沉积体系,共发育3个三级层序,分别对应于八道湾组(J1 b)、三工河组(J1 s)及西山窑组(J2 x);准噶尔盆地从层序I和层序III,先后经历了沼泽化(层序I)-湖化(层序Ⅱ)-沼泽化(层序III)过程;在最大湖泛面附近的湖侵体系域末期和高位体系域早期,较快的可容空间增加速率与泥炭堆积速率相平衡,从而有利于厚煤层的聚集;该期成煤环境多样,层序I和层序III的河流泛滥平原沼泽、三角洲平原沼泽及滨浅湖中均有厚煤层形成,但尤以三角洲平原沼泽成煤最优。     

具缓坡边缘型陆相盆地沉积层序与聚煤模式

为揭示具缓坡边缘型陆相盆地层序发育与聚煤特征,以柴达木盆地北缘团鱼山地区中侏罗统为例,利用岩芯、测井资料对其沉积相、层序地层及聚煤作用进行研究：共识别出河流、三角洲和湖泊3种沉积体系,强制湖退(FR)造成的陆表侵蚀不整合面(SU)及其对应的整合面(CC**)、河流侵蚀面(RES)、初始湖泛面(FFS)、最大湖泛面(MFS)5种层序地层关键界面;将侏罗系含煤地层划分为3个三级层序,分别对应中侏罗统大煤沟组、石门沟组下段和石门沟组上段。提出了具缓坡边缘型陆相盆地层序地层和聚煤模式。结果表明：具缓坡边缘型陆相盆地发育的层序边界与被动大陆边缘盆地I型层序边界相似,煤层主要形成于湖侵体系域中,在三角洲平原环境,厚煤层(M5)发育于靠近最大湖泛面的湖侵体系域末期;在滨浅湖环境,巨厚煤层(M7)形成于靠近初始湖泛面的湖侵体系域的早期。     

煤热解中微量元素迁移规律的再探索

为探寻煤热解过程中微量元素活动的普适规律,对河南义马煤和山东兖州煤在不同温度下热解时煤的微量元素迁移规律进行了再探索。结果发现：在非自然的人工煤热解过程中,煤中微量元素的挥发率和富集率变化趋势总体上符合元素周期律。并据此,在1 000 ℃以下的范围内,对河南义马煤的难挥发元素分为3类：第1类,为最难挥发的元素,有V,Cr,Co,Cu,Ga,Zr,La,Pr,Nd,Tm等10个元素;第2类,为难挥发元素,有稀土元素Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Ta等7个元素;第3类,为较难挥发的元素,有Li,Ge,Nb,Mo,Er等5个元素。在煤热解过程中,镧系元素的转化总体上也遵从镧系元素地球化学效应。     

扬子准地台西缘宝鼎断陷盆地层序格架下古地理演化与聚煤作用

运用层序地层学和古地理恢复有关理论、方法对扬子准地台西缘宝鼎盆地进行了等时地层格架下古地理演化与聚煤作用的研究,认为聚煤作用是剩余可容空间大小和新增可容空间产生速率双重因素综合作用的结果.发现断陷盆地聚煤中心主要位于地形平坦、剩余可容空间和新增可容空间产生速率均适中的三角洲平原环境.在盆地稳定断陷期（SⅢ2）,聚煤中心主要位于新增可容空间产生速率相对适中的三角洲平原古地理单元至盆地萎缩断陷期（SⅢ3）,聚煤中心向新增可容空间产生速率相对较快的湖泊古地理单元迁移.     

鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪煤系层序-古地理与聚煤作用

为了揭示克拉通陆表海盆地层序界面形成机制及等时地层格架内古地理背景下煤层聚集特征,以鄂尔多斯盆地东缘为例开展了本溪组-山西组层序地层和聚煤作用研究.识别出区域不整合面、盆地基底沉降差异形成的海侵方向转换面（BTR）、正常海退形成的冲刷面（NSS）和暴露面（NES）及其对应的整合面（NCC）、强制性海退形成的河流侵蚀面（FEU）和暴露面（FES）及对应的整合面（FCC）4种层序界面类型,将研究煤系划分为3个三级层序、6个四级层序.认为基准面周期性变化控制了沉积体系的演化、废弃和聚煤作用的发生,而聚煤基底沉积环境和聚煤期盆地基底沉降速率控制了煤层厚度及其平面上的稳定性,提出了等时地层格架内古地理背景下的综合聚煤模式.结果表明：区域广泛分布的厚煤层形成于Ⅱ型层序界面及Ⅰ型层序最大海退面（初始海泛面）附近;澙湖-潮坪为主的沉积背景下有利聚煤中心位于剩余可容空间相对较低的潮坪环境,潮坪-三角洲-澙湖为主的沉积背景下有利聚煤中心位于基底沉降速率快、剩余可容空间中等的潮坪环境,浅水河流三角洲沉积背景下有利聚煤中心位于基底沉降速率快、剩余可容空间相对较高的三角洲平原间湾湖泊和局限海环境。     

吐哈盆地大南湖矿区煤岩煤质特征及成煤环境分析

吐哈盆地大南湖矿区煤炭资源丰富,采用煤岩学、煤化学等研究方法,通过资料收集和煤层剖面采样测试,对研究区侏罗系中统西山窑组25号煤层煤质、煤岩及煤相特征进行了分析研究,并探讨了聚煤规律。研究结果表明,大南湖矿区25号煤层属于特低灰、高挥发分、低硫煤;煤岩显微组分以富惰质组为主,其次为镜质组;煤层共经历了干燥森林沼泽及较干燥森林泥炭沼泽、较潮湿森林泥炭沼泽、干燥森林泥炭沼泽、潮湿草本沼泽、干燥森林泥炭沼泽5个演化阶段。     

华北石炭—二叠纪层序-古地理及聚煤规律

在对露头及钻孔剖面沉积特征研究的基础上,建立了华北地台石炭—二叠纪近海型含煤岩系层序地层格架,恢复了基于三级层序的岩相古地理,并分析了聚煤规律。根据区域不整合面、河流下切谷冲刷面、沉积体系转换面、古土壤及根土岩、地层颜色突变面、煤层等层序地层关键界面特征,将华北石炭—二叠系划分为7个三级层序。通过绘制各三级层序地层厚度、砂泥比、石灰岩含量等单因素等值线,恢复出各三级层序的岩相古地理。利用煤层厚度与岩相古地理平面展布规律可知,最有利成煤环境为三角洲沉积体系,其次为河流、潮坪-潟湖沉积体系,聚煤作用以SQ2(太原组中上部)和SQ3(山西组)最强,聚煤中心位于准格尔、大同、朔州、乌海、峰峰等煤田和京津唐地区,SQ4(下石盒子组)和SQ5(上石盒子组第1段)聚煤作用仅限于华北盆地南缘,聚煤中心位于两淮地区。     

西湖凹陷花港组层序地层划分和聚煤特征

为了揭示西湖凹陷花港组的聚煤特征及煤层在层序内部的发育位置和分布,在对西湖凹陷地震、钻测井及岩芯资料综合分析的基础上,运用层序地层学、沉积学及煤地质学的有关理论和方法,识别出两个长期基准面旋回和7个中期基准面旋回,且花港组发育煤层的主要沉积环境有河流、湖泊三角洲、辫状河三角洲及湖泊,其中长期基准面旋回LSC4中发育煤层的主要沉积环境有河流、湖泊三角洲及辫状河三角洲,长期基准面旋回LSC5中发育煤层的沉积环境主要为湖泊。在长期基准面旋回LSC4中煤层主要发育于中期基准面旋回的最大可容纳空间处,长期基准面旋回LSC5中煤层主要发育于该旋回的上升半旋回中,并且这两个长期基准面旋回中发育的煤层在平面分布特征上表现为东厚西薄。可容纳空间的大小控制着花港组煤层的发育,在长期基准面旋回最大可容纳空间附近形成的煤层在全区均有分布,而在中期基准面旋回最大可容纳空间附近形成的煤层分布范围较小。     

准噶尔盆地南缘下-中侏罗统层序地层格架与聚煤规律

应用层序地层学方法,基于对勘探资料以及古生物、地表露头剖面等的分析,将准噶尔盆地南缘下-中侏罗统划分为5个3级层序,并以地层叠置样式、岩性、岩相的变化,细分出低位、湖侵和高位体系域,在连井剖面层序对比的基础上建立了下-中侏罗统层序地层格架。识别出下-中侏罗统主要发育扇三角洲、三角洲、湖泊、沼泽等主要相类型,系统分析了沉积相的构成、演化与分布规律,明确了经典层序格架下的聚煤作用特征。认为层序构型控制了煤层的垂向分布,煤层主要发育在低位末期和高位初期,沉积环境控制了煤层的横向展布。     

突出煤-瓦斯在巷道内的运移规律

以煤与瓦斯突出过程中煤-瓦斯两相流为研究对象,利用自主研发的煤与瓦斯突出动力效应模拟试验装置进行了巷道中突出煤-瓦斯两相流试验研究,通过试验观察将煤颗粒的运动过程分为加速、平衡减速及沉降等运动阶段,并综合运用固体颗粒在气流中的悬浮运动机理和能量守恒定律,建立了一维情况下突出煤在巷道中的运移数学模型。通过模型计算分析得到,突出煤颗粒运移距离随初始气流速度的增大呈增大趋势,随颗粒粒径的分布规律由于其符合的流动状态不同而不同。     

万利一矿大采高综采面矿压规律实测分析

 对万利一矿42202大采高综采工作面进行了矿压实测与分析,结果表明,工作面老顶初次来压步距为19.9 m,老顶周期来压步距为10~16.5 m,工作面中部来压超前两端2~5 m,来压强度比两端大1~3MPa;采动支承压力影响范围一般为15 m,工作面遇周期来压或接近联络巷时,影响范围增加到20 m;支架初撑力偏低,不能满足工作面正常开采和末采期间对支护阻力的要求。针对顶板的支护状况和顶板灾变危险,提出了提高支架初撑力等改善措施,研究成果对类似条件下浅埋煤层大采高综采工作面安全开采具有指导作用。     

东北晚中生代断陷盆地聚煤规律和聚煤模式

论述了东北晚中生代断陷盆地形成过程中的聚煤规律和聚煤模式。对寻找新的煤炭和油气资源具有重要作用。     

煤炭分析试验项目符号的正确书写和应用

分析了历次国家煤炭质量监督抽查中煤炭购销合同及检测结果报告单中存在的问题,指出了使用煤质分析相关项目的名称、符号和单位时的正确方法。     

底板岩性对煤矸石充填体重金属元素迁移影响规律数值模拟

近年来煤矸石充填采煤技术作为煤矿绿色开采技术之一得到了较大规模的推广应用。煤矿采空区中的煤矸石充填体长期处于偏酸性或偏碱性矿井水环境中,其富含的重金属元素有向底板迁移进而影响地下水的风险。通过煤矸石静态浸泡实验,利用ICP测试浸泡液中重金属元素浓度,确定了煤矸石浸泡液中的主要重金属为铍(Be)、锰(Mn);运用COMSOL Multiphysics建立了不同底板岩性(泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩)条件下的煤矸石重金属元素迁移数值模拟计算模型;以Mn元素为例分析了重金属元素在不同岩性底板中的扩散距离及浓度分布,得到了重金属元素扩散距离与底板岩层渗透系数的关系。结果表明:未铺设黏土垫层时泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩底板中Mn元素在底板中的扩散距离分别为5.2,12.5,16.0,19.0 m,铺设黏土垫层后Mn元素扩散距离为0.9,2.8,5.2,9.1 m,分别下降了82.69%,77.60%,67.50%,52.10%。     

综掘工作面粉尘在煤巷中的运动规律研究

随着采煤机械化水平的不断提高,井下工作面的粉尘产生量也越来越多,粉尘的污染问题日益突出,造成井下工作面环境的严重污染,直接危及工作人员的身体健康,可燃可爆煤尘的存在给矿井安全生产带来巨大威胁。以煤尘粒径分布函数以及重力、空气浮力和阻力对煤尘的综合作用等研究方法,并以粉尘固体颗粒的物性及粉尘颗粒的受力分析为研究对象,分析固体颗粒在巷道中的运动规律,分析得出粉尘粒径分布规律以及粉尘在煤巷中的运动规律,为超声雾化以及气幕控尘技术提供了重要的理论基础。