湖南寒婆坳矿区煤层夹矸的岩石矿物特征及其地质意义

煤变质程度升高和煤层夹矸中矿物的转化与周围变形环境变化密切相关,利用偏光显微镜、X射线衍射(XRD)等测试手段,对湖南寒坡坳矿区煤层夹矸的岩石矿物学特征、伊利石结晶度等进行了研究,并探讨了黏土矿物特征直接或间接指示煤变质程度,以及对温度、压力等变化的响应。结果表明：黏土矿物这一层状结构硅酸盐矿物对研究区变形环境变化反应十分敏感,煤层夹矸中红柱石(空晶石)与伊利石、叶蜡石和绿泥石等共生,伊利石结晶度高,结晶度分布于0.140 60°～0.090 90°△2θ,平均晶层厚度(L_c)大于566×10^-1 nm;利用伊利石(001)峰面积、半高宽分别与不规则部分γ峰的面积和半高宽的比值,伊利石结晶有序度显示与煤有机结构演化一致的特征;镜质体反射率和拉曼光谱地质温度计揭示煤系石墨形成的变质温度为400～500℃或更高,指示研究区煤层遭受低级浅变质作用,煤层夹矸中伊利石为2M₁多型,b₀分布于8.883 6～9.030 5×10^-1 nm,指示煤层及围岩遭受低中压的变形环境,形成的压力条件...     

涟邵煤田北段煤层构造夹矸的成因及特征

涟邵煤田北段测水煤系的主要可采煤层为5煤(或3煤),煤层构造夹矸主要有椭球状、透镜状、不规则状三种.通过对煤层构造夹矸的各种类型特征描述,对煤层构造夹矸的形成机制进行了探讨,认为煤层构造夹矸主要由顺层滑动构造形成,主要成因模式有顶板嵌入型、底板嵌入型和构造分异重组型.构造夹矸一般不具对比意义,对煤质及煤层开采有一定影响.     

煤层夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附研究

黏土矿物是煤层中最重要的矿物质,煤层中有机质与黏土矿物复合能改善黏土矿物对甲烷的吸附能力,因而煤储层中黏土矿物对甲烷的吸附不容忽视。分别选取黏土矿物含量较高的煤层夹矸和纯黏土样品,采用X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜表征,并进一步分析了样品中总有机碳(TOC)含量、有机质的类型和成熟度,结合孔径、孔隙体积和比表面积测定结果,探讨造成夹矸型和非煤黏土矿物甲烷吸附能力差异的主要原因,研究影响夹矸型黏土矿物吸附能力的控制因素。结果表明:夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附能力依次为铵伊利石高岭石伊利石金云母;单纯的外表面积大小并不能完全反应出黏土矿物的甲烷吸附特性,需结合不同黏土矿物层间域等多方面因素综合考虑;有机质含量较高的夹矸型黏土矿物样品比纯黏土样品具有更多的微小孔隙,尤其是孔径小于6 nm的孔隙,对样品比表面积的增加起到了关键作用,进而也增强了其甲烷吸附能力。通过分析黏土矿物的甲烷吸附贡献率发现,黏土矿物及其有机复合体具有较强的甲烷吸附能力,在煤层夹矸中对甲烷的吸附贡献较大。     

马兰2号煤层夹矸微量与稀土元素地球化学特征及其地质意义

运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对西山煤田马兰矿区2号煤层不同粒径夹矸的矿物组成、微量元素、稀土元素及常量元素等地球化学特征进行了分析,结合元素与矿物间关联性分析对有害微量元素的地质成因过程进行了探讨。结果表明：夹矸中矿物主要由粗粒级石英、结晶度高的高岭石、细粒级黄铁矿及锐钛矿组成,不同粒径样品中矿物组成不同;物源主要为华北二叠纪聚煤盆地北部的花岗岩,并受华北板块北缘晚古生代火山活动的影响;有害微量元素Cr,Ni和Cu受高岭石和石英控制,Zn和U分别与黄铁矿和锐钛矿关系密切。     

爬底板采煤机在夹矸煤层中的应用

介绍了MG100-TP型单滚筒爬底板采煤机的结构特点,以及该机在河南大峪沟煤业集团公司炭煤矿31080采煤工作面配套工艺、顶板管理和应用过程中所取得的经济效益,并指出了使用过程中存在的主要问题。     

浅析含夹矸煤层综采工作面回采实践

介绍了陈家山煤矿为了提高含夹矸煤层综采工作面采出率,在417综放工作面进行实践,根据不同夹矸参数选用合理的震动炮处理夹矸作业方式,实现了夹矸煤层综采工作面的高效回采。     

开采含夹矸煤层的煤质管理

介绍了谢李公司一井开采含夹矸煤层时,为提高煤炭质量所采取的采煤回采工艺及综合治理措施,从而缓解了高灰分煤层同采造成的煤质问题。     

含矸煤层开采的经济评价

开采含矸煤层的经济评价是生产矿井极为关注的问题，本文以实际资料为基础，建立了含矸煤层开采的经济评价模型，通过微机模拟，得到了不同厚度夹矸对开采效益的影响，绘出的图表可供类似地质条件的矿井，选择经济合理的开采方案参考。     

山西朔县矿区4#煤层煤岩及有机地球化学特征研究

通过对朔县矿区４＃煤层全层系统采样，采用煤岩学和地球化学方法，对４＃煤层的各种宏观煤岩类型、显微煤岩组分及类型进行分析，认为４＃煤层属于陆相沉积，其成煤植物为高等植物的禾本、草本湿生体。     

大采高夹矸煤层片帮机理

采用实验室内试块压力实验、理论分析及现场实测相结合的研究方法,以河东煤矿大采高工作面生产实际为背景,对大采高夹矸煤层工作面片帮作用机理进行分析。研究表明:夹矸及薄煤块不耦合叠加试件单轴抗压强度较不含夹矸的纯煤样强度有所增大,而变形量较纯煤样变形有所减小;煤壁片帮模型理论分析表明,煤层整体高度对煤壁稳定性影响较大,在相同外力条件下,高度越大,煤壁越容易失稳,夹矸层有效减小煤层整体厚度,工作面分层片帮严重程度明显较小;河东煤矿夹矸煤层片帮现象主要发生在10#煤层靠上部位置,片帮面积不大,影响程度较小。     

含夹矸煤层综采工作面高效回采实践

为提高夹矸煤层综采工作面采出率,采用适应夹矸变化的割煤方式,依据不同夹矸层参数选择合理的作业方式,实现了夹矸煤层综采工作面的高效回采。实践表明:利用顶板来压和底鼓作用,滚筒可直接切割煤层顶底夹矸;对于煤层中部夹矸,当普氏系数f≤4.5,厚度小于0.2 m时,可利用滚筒割落;厚度为0.2~0.5 m时,采用单排眼布置放松动炮处理夹矸,厚度为0.5~0.7 m时,采用双排眼布置放松动炮处理夹矸,1次震动炮满足2个割煤循环,实现了夹矸处理与割煤。     

夹矸煤层下采煤机截割部行星架仿真分析

以MG300/700-WD型采煤机为例,对截割夹矸煤层时采煤机截割部行星架进行受力分析,建立行星架的三维模型,并利用ANSYS对行星架进行了应力分析和模态分析,找出行星架最薄弱的部位并提出了结构改进意见,确保采煤机在截割夹矸煤层时行星架能满足使用要求。     

陕西省子长矿区晚三叠世5号煤层的稀土元素和钇的地球化学特征

对采自陕西省子长县枣林永胜煤矿的晚三叠世5号煤层剖面样品进行了详细的稀土元素地球化学研究,报道了我国北方晚三叠世陆相环境形成的煤层的稀土元素(rare earth element)和钇(yttrium)(简称REY)的地球化学特征。研究成果显示,5号煤层(9个煤分层)的稀土元素和钇的总含量(REY)为51.8~172.6μg/g,平均103μg/g,略低于中国一般煤的稀土元素和钇的含量。在5号煤层的下部分层,稀土元素富集类型以重稀土类型为主,而在煤层上部的煤分层则以轻稀土类型为主。以上地壳(简称UCC)中的稀土元素和钇含量作为标准,对子长5号煤层的稀土元素和钇含量作标准化比值的处理(即以5号煤层的稀土元素和钇的含量除以上地壳中相应的元素含量)后,显示5号煤层的大多数煤分层中存在明显的铕负异常(Eu/Eu*=0.67~0.76,平均0.71),反映聚煤时期曾有较多的Eu+2从Eu+3中分馏丢失,从而造成铕的亏损。     

含软弱夹矸煤层巷道滑移失稳机理及支护对策

桑峨煤矿2、3号煤层为极近距离合采煤层,中间含有软弱夹矸层,为防止回采巷道煤柱帮在采动影响下出现整体滑移、片帮等事故,通过现场围岩观测、夹矸层矿物成分分析及数值模拟等方法探究了巷道副帮滑移失稳机理。结果表明：泥岩夹矸层中的蒙脱石及高岭石含量较高,分别为57%、25%,不利于支护;巷道顶板受相邻工作面侧向支承压力的影响,产生大量垂直裂隙,并带动巷帮上部沿夹矸层面向采空区侧滑移,发生变形失稳。基于巷道失稳机理,提出针对性的支护对策,取得了良好的效果。     

大宁—吉县区块8号煤层薄层夹矸螺旋CT扫描精细表征

影响煤层气勘探获得高产的因素有很多,煤层结构中夹矸的存在就是其中之一。传统的技术手段在表征煤层夹矸中有诸多不足,螺旋CT扫描具有全岩心大视域优势,精度达到毫米级,通过扫描获取灰度横切片,生成岩心灰度平均值曲线,确定煤岩灰度基线和夹矸灰度值范围,精准划分煤层中夹矸,实现煤层结构的精细定量表征。根据夹矸平均厚度、夹矸累积厚度占比这2个参数,将大宁—吉县区块煤层结构类型划分为4种模式,即A类夹矸厚且少,B类夹矸厚且多,C类夹矸薄且少,D类夹矸薄且多。煤层结构的精细三维表征对煤层气单井储层精细评价及高产因素研究具有指导意义。     

缓倾斜含0.3～1.0m夹矸煤层综采放顶煤开采的实践

在含有夹矸的煤层中应用综放开采，通过采取针对性的技术措施，可以打破夹矸层对上部顶煤的束缚，顺利放煤，并取得较好的技术经济指标     

夹矸煤层巷道锚杆支护角锚杆倾斜角度的确定及稳定性研究

针对国内某大型矿井工作面顺槽的现场条件,以整体锚固理论为指导,采用理论分析与数值计算相结合方法,研究不同锚杆支护方案下巷道的应力场变化情况.研究结果表明:采用整体锚固能够使巷道围岩形成一个整体锚固带,即锚固应力压缩带,角锚杆不同的倾斜角度会产生不同的整体锚固效果;煤层巷道顶板、两帮及底板由于层状分布而整体性差,在利用锚杆支护时,应采用整体锚固支护技术,以使其形成整体的锚固结构;顶板和两帮的角锚杆随着倾斜角度的增大,巷道锚固体间的缝隙逐渐变小,直至完全成为一个整体;当顶角锚杆、底角锚杆倾斜角度达到一定值时,最大主应力场在巷道周围形成了一个完整的压缩带,即整体锚固,此事如果角度继续增大,锚固效果将逐渐降低.     

水力冲孔在夹矸低透气性煤层中的应用

基于新集二矿A1煤组煤层透气性低,瓦斯压力大的特点,根据高压水射流原理,利用穿层钻孔进行了水力冲孔卸压增透试验。结合煤层含有均厚1 m夹矸层特殊煤层赋存情况,在试验过程中仅部分煤层进行水力冲孔。结果表明,水力冲孔技术在夹矸煤层中可以得到较好的适应,增加了煤层透气性,提高了煤层瓦斯抽采效率。