新疆北部早、中侏罗世富油煤分布规律及控制因素

新疆北部富油煤资源丰富,约占全国富油煤资源的一半左右,富油煤资源的合理开发利用,是我国煤制油气用煤资源的重要补充。以往对本区煤炭资源的研究忽视了其油气资源属性,对其富油煤质特征和成因规律认识不清。在系统整理新疆北部6个赋煤带富油煤地质资料的基础上,补充采样测试数据137组,分析早、中侏罗世富油煤的煤岩煤质特征和分布规律,进一步探讨了富油煤形成的控制因素。通过对焦油产率的研究发现,新疆北部地区东北部、西部、中部部分地区焦油产率相对较高,东北部地区八道湾组高油煤呈不连续带状分布。按照煤的焦油产率由高到低依次为巴里坤–三塘湖赋煤带、准南赋煤带、伊犁赋煤带、准北赋煤带、吐哈赋煤带和准东赋煤带。新疆北部地区早、中侏罗世富油煤的形成主要受到成煤沉积环境、煤化程度和煤的显微组分等主要控制因素的影响。覆水还原环境为富油煤的富集提供了良好的条件,富油煤主要形成于相对覆水还原的泥炭沼泽环境,还原性越强,越利于富油煤生成和富集。煤的焦油产率随着镜惰比(V/I)的增加呈现升高的趋势,并且与挥发分和镜质组呈现正相关关系。镜质组最大反射率在生油高峰之前与焦油产率之间存在正相关性,随着煤化程度的升高,煤的焦油产率逐...     

新疆三塘湖盆地富油煤赋存特征及主控因素

三塘湖盆地富油煤十分发育,具有资源量大、煤焦油产率高、煤质优良等特点。为揭示新疆三塘湖含煤盆地富油煤资源赋存特征与控制因素,通过分析聚煤期沉积环境,探讨富油煤成油组分特征与物质来源。结合格金低温干馏测试、显微煤岩组分分析、元素分析及灰成分含量测定,研究影响富油煤煤焦油产率的主要因素。该理论成果可指导当地富油煤资源的勘探开发,倡导煤制油工业的高效发展。     

陕北富油煤低温热解提油基础特性

富油煤低温热解产油是煤炭资源清洁高效利用的一种方式。为了研究陕北富油煤低温热解提油基础特性,利用固定床反应器进行富油煤低温热解,研究了张家峁、柠条塔和红柳林的富油煤,在不同粒径、不同热解终温、不同升温速率及不同工业分析等条件下对焦油产率的影响,利用气相色谱模拟蒸馏方法分析焦油品质。结果表明：粒径为0.8～2mm的张家峁富油煤,在热解终温为550℃,升温速率为26℃/min,压力为0.1MPa的条件下,焦油产率达到最大,为13.19%;焦油产率随富油煤的热解终温和升温速率的增大先增加后减小。     

榆神矿区液化煤的资源优势

评述了榆神矿区液化煤的资源条件,重点分析了液化煤的煤质特征和液化性能,表明榆神矿式确定具备发展煤炭液化、建设液化基地的资源优势。     

神府南部延安组富油煤多源判识规律

富油煤对缓解我国油气资源供应紧张局势、实现煤炭绿色低碳利用具有重要的资源优势。与富氢煤相比,富油煤具有更广义的范畴、更明确的实用性,且高挥发分产率与高焦油产率之间并不具有单调对应性,尤其在有限区域或煤阶范围内,这一规律尤为明显。但目前富油煤识别指标单一且以往数据较少,在标准格金干馏试验基础上丰富富油煤识别方法是亟待解决的重要问题。以神府南部矿区为例,通过探讨富油煤相关性特点及宏-微观控制规律,结果显示：（1）煤层厚度与煤焦油产率分布稳定性呈正相关性,但与焦油产率相关性较弱;（2）在有限的煤阶范围内,挥发分与焦油产率间规律不甚显著,反而对产气率、产水率约束性更为明显。这一现象同样体现在H/C原子比,高H/C原子比并未指示高焦油产率,但对较低的产气率和较高的产水率具有清晰指示意义,这与煤中含氧官能团裂解并获取氢自由基的过程存在密切相关性;（3）宏观煤岩类型对焦油产率具有较好的控制性,这与煤体显微煤岩组成密切相关,总体表现为镜质组、矿物双重控制性,其中光亮煤、半亮-半暗煤焦油产率主要受控于镜质组含量;暗淡煤、夹矸主要受控于煤中矿物含量;（4）灰分与焦油产率间总体呈单调递减规律,但不同煤灰成分...     

富油煤的油气资源属性与绿色低碳开发

黄河中上游是国家大型煤炭基地集中分布区,也是我国富油煤的主要生产区。受我国"缺油、少气、相对富煤"资源禀赋特点的制约,煤炭安全绿色开采,清洁低碳利用已成为保障国家能源安全的重大需求。实现黄河流域富油煤开发与生态环境保护协调发展,对缓解我国油气供应紧张、保障能源战略安全具有重要的科学价值和现实意义。富油煤是集煤油气属性为一体的煤炭资源,其油气潜力、特殊性、关键地质问题亟需研究,绿色低碳化开发技术亟待探索。(1)富油煤主要赋存于中低阶煤类中,主要特点是富含较多富氢结构;在隔绝空气加热时,可生成油、气和半焦。半焦主要成分为固定碳,与无烟煤相近;气体的主要成分是CH₄,H₂,CO等,可以作为燃料气和原料气;油为煤焦油,类似于重质石油,可通过前处理、加氢精制和加氢催化裂化工艺等达到清洁燃料油标准;(2)富氢结构是富油煤具有油气资源属性的物质基础,研究富氢结构的岩石学、沉积学特征及变化规律,分析富氢结构物质来源、沉积转化、变质演化、聚集规律及地质驱动机制,是构建富油煤预测模式与评价理论的基础;(3)梯级利用和原位热解是富油煤绿色低碳开发的重要途径。富油煤...     

陕北榆神矿区煤层开采顶板涌水规律分析

榆神矿区是我国陕北煤炭基地的重要组成部分,针对榆神矿区煤层开采顶板覆岩含水层涌水规律研究不足等问题,通过系统分析地质与水文地质结构特征,将矿区开采煤层覆岩划分为松散孔隙、基岩与风化裂隙、烧变岩孔洞裂隙4个含水层组,以及主、亚2个隔水保护层组;根据煤层采动导水裂隙与覆岩含(隔)水层组不同组合关系下的含水层涌水特征,提出了浅埋煤层侧向直接涌水、中深煤层侧向与垂向复合涌水,以及深埋煤层侧向涌水与垂向弱涌水3种含水层涌水模式;并采用数值分析方法,以榆神矿区典型矿井为研究对象,构建了采煤工作面尺度上煤层开采3种模式涌水分析模型,模拟结果显示,浅埋煤层侧向直接涌水型(凉水井井田),主采煤层为4^-2煤层,采动导水裂隙直接发育至松散含水层,工作面顶部含水层被疏干,总涌水量为47 m³/h,地下水流场受采动影响大;深埋煤层侧向涌水与垂向微涌水型(小壕兔1号井田),主采煤层为1^-2煤层,采动导水裂隙发育至基岩含水层,总涌水量为21.87 m³/h,以侧向涌水为主,由于主、亚隔水层复合保护,垂向涌水微弱;中深煤层侧向与垂向复合涌水型(曹家滩井田),主采煤层为2^-2煤层(均厚约为11 m),在分层开采条件下导水裂隙发育至基岩含水层内部,其侧向涌水量为23.17 m³/h,垂向涌水量为12.67 m³/h,地表松散含水层地下水流场变化较小,在一次采全高条件下导水裂隙突破亚隔水层,发育至风化基岩含水层底部,总涌水量增至131 m³/h,对松散含水层影响较大。此外,当导水裂隙带高度小于180 m、不能沟通风化基岩含水层时,随导水裂隙带高度增加涌水量增加幅度不大,当导水裂隙带高度大于180 m、导水裂隙揭露富水性较好的风化基岩含水层时,涌水量增加幅度较大,由此可见,抑制导水裂隙发育高度与覆岩强含水层的接触关系,是控制煤层覆岩涌水的一项重要措施。     

试论榆神矿区煤炭液化项目的建设

根据榆神煤是适于直接液化的原料用煤等特点,对在榆神矿区建设煤直接液化厂所具备的内、外部条件,特别是从煤炭液化性能、生产生活用水、裂解用氢的生产原料一天然气供应等方面进行了分析,提出榆神矿区建设液化示范厂的可行性和必要性。     

将榆神矿区建成超大型出口煤基地的建议

认为我国缺乏大型出口煤基地,位于陕西北部的榆神矿区可以建成超大型出口煤基地。该矿区面积２６２５ｋｍ＾２。蕴藏着低灰、低硫、低磷、中高发热量的优质动力煤,是神府东胜煤田的最佳部分。介绍了榆神矿区的特点及开发建设的原则设想,并分析了开发该矿区的融资渠道。     

影响榆神矿区大保当井田保水采煤的地质因素及区划

分析了影响保水采煤的地质因素，对保水采煤安全煤柱的设计尺寸，以及大保当井田保水采煤分区提出了建议。     

榆神矿区煤炭开采的地下水动态演化规律

榆神矿区浅表层水资源短缺,生态脆弱,在划分主采煤层上覆含、隔水层组合类型的基础上,采用Visual Modflow软件构建煤层开采的地下水流数值模型,研究地下水流场演化规律,统计区内地下水位观测网(56个水文观测孔)近3年的有效观测数据,掌握首采煤层开采地下水位动态变化。结果表明:2020年第四系萨拉乌苏组潜水流场与2005年统测地下水流场形态基本一致,地下水位降深值在西南部达10 m;近3年的地下水位未发生明显变化,仅YS22钻孔处受村民井取水引起水位下降。研究成果对榆神矿区地下水资源保护与利用具有重要的指导意义。     

榆神矿区煤炭开采的地下水动态演化规律

榆神矿区浅表层水资源短缺,生态脆弱,在划分主采煤层上覆含、隔水层组合类型的基础上,采用Visual Modflow软件构建煤层开采的地下水流数值模型,研究地下水流场演化规律,统计区内地下水位观测网(56个水文观测孔)近3年的有效观测数据,掌握首采煤层开采地下水位动态变化。结果表明:2020年第四系萨拉乌苏组潜水流场与2005年统测地下水流场形态基本一致,地下水位降深值在西南部达10 m;近3年的地下水位未发生明显变化,仅YS22钻孔处受村民井取水引起水位下降。研究成果对榆神矿区地下水资源保护与利用具有重要的指导意义。     

榆神矿区煤质特征和煤炭液化性能分析

介绍了榆神矿区的煤层与煤质特征,以煤炭液化试验实例论述了榆神矿区煤炭是适于直接液化的原料用煤.建议在液化用煤方面可进行榆神矿区上、下部煤层开采,以使煤层上部能被充分利用.     

榆神矿区资源赋存特征及保水采煤问题探讨

论述了榆神矿区煤炭、水资源的赋存特征及煤炭开发对水资源的需求和影响，提出了矿我开发保水采煤、保护环境的思路和方法。     

陕北富油煤熄焦特征污染物析出规律探究

为研究陕北富油煤的熄焦特征污染物析出规律,从而实现煤炭的清洁高效利用。以张家峁4-2富油煤为研究对象,采用热解炉制备不同热解终温和不同热解恒温时间的热解焦,对热解焦进行干法熄焦,探究熄焦过程中特征污染物的析出规律。实验结果表明：富油煤热解干熄焦过程中,污染物SO₂最大浓度为400×10^-6、颗粒物最大浓度为400 mg/m³,同时有少量的NO产生,熄焦6 min后SO₂浓度降至较低水平,8 min后基本不再产生污染物,13 min后热解焦温度降至250℃,熄焦过程结束;相对于大粒径(5～30 mm)的煤,小粒径(<5 mm)的煤产生的SO₂和颗粒物更多。     

彬长矿区优质富煤带及环境因素

本文试图利用已有的地质成果,对陕西黄陇侏罗纪煤田彬长矿区主采煤层的形成环境进行讨论,并就成煤标志信息所反映的古地理特征与煤质变化规律进行分析,以其寻找到优质富煤带聚集规律,为更好地勘探、开发和利用本区煤炭资源提供地质依据。     

榆神矿区地下水资源勘查与开发

陕西省榆神矿区属陕西省陕北能源重化工基地的一部分,基地开发对水资源提出了更高的要求。矿区地下水资源属浅层孔隙水,且富水区域与煤炭资源分布区一致。针对勘查和取水工程存在的问题,结合煤炭资源的开发,提出进一步勘查、取水的措施和建议。     

榆神府矿区富油煤煤相及孔隙结构特征试验研究

为研究成煤环境对煤样孔隙结构的影响,以榆神府矿区柠条塔、张家峁煤矿富油煤为研究对象,开展显微煤岩组分定量与煤相分析,通过压汞法分析其孔径分布与孔隙结构特征,探究了该区域富油煤孔隙结构特征与煤相存在的内在联系。研究发现:榆神府矿区富油煤沼泽类别以湿地草本沼泽相和干燥森林沼泽相为主,动水能力较弱;立足于柠条塔、张家峁富油煤孔隙结构对比,柠条塔2-2煤小孔、中孔、大孔发育较为均衡,而张家峁4-2煤中的小孔、中孔发育较好,大孔发育相对较差;对榆神府矿区富油煤而言,在相似煤阶条件下,其TPI煤相特征主要控制着大孔发育状况,并间接影响着煤储层后期低温热解效率。     

榆神矿区三期规划区煤层赋存特征分析

为分析榆神矿区三期规划区煤层特征,开展了含煤地层特征、含煤岩系各段富煤区在平面上分布特征,以及沉积环境和煤层发育的简要分析。结果表明,该区延安组第5段顶部遭受冲刷剥蚀,含煤性相对较差;第4段和第1段含煤性最好,第3段和第2段含煤性较好;该区煤层层位稳定,结构简单至较简单,个别煤层厚度虽然变化较大,但规律性明显; 2号和3号煤组为单一煤组,其余煤组均为多煤层组;规划区含煤系数由北向南、由东向西变小,规律性明显,变化趋势与煤层总厚度变化趋势具有一定的相关性;煤层厚度变化主要取决于沉积因素、后期遭受剥蚀等影响。