陇东煤田合水东部勘查区煤层特征与聚煤环境分析

分析了陇东煤田合水东部勘查区内煤层特征和聚煤环境。表明中侏罗统延安组为本区的含煤地层,并对区内发育的5层可追踪对比的煤层,分别作了具体介绍。     

高庄勘查区可采煤层赋存情况分析

高庄勘查区含煤地层为山西组和太原组,共揭露煤层18层,山西组含煤4层;太原组含煤14层。可采煤层为2、3、16、18上,其中3煤层是本勘查区主采煤层。本区煤层虽然受岩浆岩侵入影响程度较大,但本区煤层赋存条件优越,构造形态煤层变化具有明显规律性。主采3煤层受主要褶曲控制,地层倾角一般3~10°。     

浅析老龙湾井田含煤地层特征

沁水煤田位于山西省南部,是山西省最大的煤田,老龙湾井田位于该煤田的西南部边缘。井田内主要含煤地层为上古生界二叠系山西组及石炭系太原组,山西组为一套陆相含煤地层,其中下部发育该区主要的可采煤层3号煤层。太原组为一套海陆交互相含煤地层,其中下部发育本区内的另一主要可采煤层15号煤。在前人研究的基础上,结合"山西省沁水煤田老龙湾井田煤炭勘探项目"的勘查成果,利用沉积学、煤田地质学、岩相古地理等理论及方法,总结其含煤地质特征及控煤因素,重点剖析了井田内含煤地层的时间演化和空间分布规律及主要可采煤层厚度变化规律,研究了该区聚煤古地理环境及其对煤层厚度的控制,对山西组3号煤层厚度的变化规律及形成原因进行客观的分析,对该区煤层勘探开发具有一定的指导意义。     

合水东部勘查区含煤地层及煤质特征

合水东部勘查区位于陇东煤田,含煤地层为中侏罗统延安组,共发育5层煤,其中3层可采。根据岩性特征延安组可分为三段,可采煤层主要分布在第二段,煤层厚度变化小。可采煤层煤质特征为低灰、中-低硫、中高挥发分、高发热量弱粘煤,可作动力用煤和民用煤。     

甘肃省景泰县郭家台勘查区煤岩层对比

郭家台勘查区含煤地层为上三叠统南营儿群(T3n),煤层对比以岩相旋迴及煤层组合特征为基础,结合标志层、煤层自身特征、煤层层间距及煤岩层物性特征等用综合方法进行对比,基本理清了勘查区可采煤层的层数,煤层层位在纵向、横向上的变化情况。认为勘查区主要可采煤层煤D10层、煤C4-4及煤C5-1层分布面积较大,煤层层位较稳定,对比标志层清楚,物性特征明显,对比可靠。     

淮北煤田任楼煤矿深部勘查区7号煤煤质特征浅析

7煤层为任楼煤矿深部勘查区重要的可采煤层,在勘查区大多数地区7煤分为72和73两层,少数区域合并为一层。7煤在淮北煤田普遍赋存较好,厚度多在3~7m,因此对任楼深部7煤煤质进行研究对认识整个淮北煤田的7煤情况有较积极的意义。     

内蒙古柴登勘查区侏罗系煤层综合对比

柴登勘查区位于鄂尔多斯盆地东胜煤田规划区,勘查区主要含煤岩系为侏罗系中～下统延安组,含2、3、4、5、6五个煤组,17层煤层。由于含煤地层空间上变化较大,给煤层对比工作带来困难,本文根据煤田含煤地层岩性特征,采取标志层法、煤层间距法、煤组(层)结构法、测井曲线法和地震波阻追索法进行综合煤层对比,取得了可靠的对比效果。     

任楼煤矿深部勘查区7煤(层)组沉积过程古河流运动探讨

任楼深部勘查区范围内揭露7煤(层)组为全区可采煤层,区内共施工钻孔46个,依据煤层特征、物性特征等对比认为本区7煤层存在分叉、合并现象,煤层厚度亦成规律性分布即北部小于南部,在分析7煤层分叉、合并分布的范围及规律,探讨了本区7煤层沉积过程中的存在古河流运动迹象。     

内蒙准格尔、清水河煤田煤系高岭土地质特征及工作建议

1概况内蒙古自治区准格尔、清水河煤田为同一构造盆地同一时代形成的煤田,只是黄河通过本区分割后,黄河以西位于准格尔旗的北东部称为准格尔煤田,黄河之东位于清水河县的西部称为清水河煤田。准格尔煤田浅部区(煤层埋深小于600m)进行过煤炭普查以上工作的矿区10个,勘查总面积991km2;清水河煤田煤层埋深均在600m以上,面积约130km2。据近几年高岭土找矿及煤田勘查资料,两煤田6号煤层上部普遍赋存着一层高岭土。由于当初煤炭勘查时还没有煤系高岭土煅烧深加工技术,所以均按耐火粘土的要求进行了初步的相关化(试)验及综合评价。上世纪90年代随着…     

安鹤煤田控煤构造分析

安鹤煤田发育了全区可采的二1煤层和大部可采的一11煤层。介绍了安鹤煤田构造格局,总结了安鹤煤田的控煤构造样式,阐述了构造变形对含煤块段构造形态、煤层厚度、煤质的影响,以期对煤田范围内矿井生产及资源勘查有一定的指导作用。     

鸡西盆地城子河组煤层煤岩特征

城子河组含有较多的可采煤层,是鸡西盆地最重要的含煤层位。通过对城子河组可采煤层宏观煤岩特征、显微煤岩特征及镜子组最大反射率分析,简述城子河组煤层特征的变化规律。     

基于高斯混合聚类的煤岩识别技术研究

根据煤矿工作面煤与岩石的性状不同，基于聚类分析的基本原理、应用高斯混合模型、借助数字图像处理技术，对工作面的煤岩界面图像进行了分析和研究，提出了一种基于高斯混合聚类算法的煤岩识别技术。应用过程为通过布置工作面采集装置、采集工作面煤岩数据，应用不同的图像处理技术手段分析工作面煤岩数据、计算工作面煤岩分界数据。经测实验证，高斯混合聚类算法的技术手段能够为部分煤矿工作面煤岩界面识别的研究提供参考。     

层理和裂隙对镐型截齿破煤的影响

采用分形理论对煤岩裂隙的长度和数量的关系进行分析,并考虑层理和裂隙在煤岩中的分布特征,建立了层理与水平面呈0°、30°、60°、90°夹角时的煤岩三维模型,应用动态仿真模拟软件ANSYS/LS-DYNA分别对镐型截齿截割均质煤岩和不同工况下的含层理和裂隙煤岩进行动态仿真模拟,研究表明,镐型截齿破煤时所受到的截割力随截割厚度的变化而变化,呈现出先增大后减小的变化趋势;镐型截齿截割含层理和裂隙煤岩时所受到截割力的平均值、最大值和均方差均小于镐型截割均质煤岩时的截割力,这与煤岩层理和裂隙有助于镐型截齿破煤的实际情况相符;当层理与水平面呈0°夹角时,镐型截齿受到的截割最小,随着层理与水平面角度的增加,截割力平均值均有所增加,说明煤岩中层理和裂隙的分布情况对镐型截齿破煤也有一定的影响。     

基于图像的煤岩界面识别技术研究

由于矿井的环境复杂、煤岩赋存条件不同,使得煤岩界面识别成为国际上的一大难题。文章从煤炭开采对煤岩界面识别的需求出发,简述了基于图像的煤岩界面识别技术的研究现状,并对各类方法的适应条件进行分析。提出将基于图像的三维建模方法和关注煤与岩石不同介电特性的方法相结合,对煤岩界面进行纵向可视化,从而更加高效地控制采煤机头的运动。最后,探讨了煤岩界面识别技术的潜在应用,并指出摄像头安装位置的重要性。     

黏弹性VTI煤层介质超声波传播模型建立与分析

煤岩界面自动识别是深部煤层无人采掘装备自主控制中的关键技术。利用煤和岩声阻抗的差异性,采用超声波检测煤层厚度达到识别煤岩界面的目的。以Kelvin-Voigt黏弹性模型及各向异性理论为基础,推导适用于具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)黏弹性煤层介质的二维一阶速度-应力波动方程,建立黏弹性VTI煤层介质数学模型,采用交错网格有限差分法模拟超声波场在煤层中的传播,并通过实验验证所建立的黏弹性VTI煤层介质模型和交错网格有限差分法的正确性。研究结果表明：黏弹性VTI介质数学模型和交错网格有限差分法适用于数值模拟超声波在煤层中的传播,为超声波煤层厚度检测和煤岩界面识别研究提供了理论基础。     

大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响

为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚度下煤矸互层顶板失稳规律与顶板-支架相互作用特征。结果表明,煤矸互层顶板破坏是由于倾斜中部、靠近支架的煤线先产生局部压剪破坏,随之向附近软煤夹层、夹矸扩展,导致顶板非均衡破坏,诱发架前冒顶、煤壁片帮等现象。大倾角大采高煤矸互层顶板工作面支架工作阻力、顶板最大主应力及顶板变形均呈明显的非对称性,且随着夹矸层数增加,支架上方煤矸顶板集中应力影响范围、围岩变形影响范围及塑性破坏范围均有所增大。煤矸互层顶板支架与围岩有顶板与支架正接触、破断顶板作用于支架掩护梁、架间相互作用等3种作用特征。较一般顶板的大倾角工作面,煤矸互层顶板对支架作用力明显减小,支架工作阻力整体呈倾斜中、下部大于上部的特征;支架非对称受载表现为前柱侧向载荷大于后柱,但随夹矸厚度的增加,顶梁受载程度趋于均布化。结合研究结果,提出了缩短空顶时间、分区域控制、超前预爆破及工作面实时矿压监测等一系列大倾角大采高煤矸互层顶板稳定性控制措施,其中,重点控制工作面倾斜中部煤矸互层顶板的稳定性,来保证工作面的安全高效生产。     

基于小波域非对称广义高斯模型的煤岩识别算法

针对采煤工作面无人开采、煤与矸石自动分离等工程实际需求,研究了基于计算机视觉的煤岩识别技术。提出了一种有效的基于小波域统计建模的煤岩识别算法。通过小波变换对煤岩图像进行多级分解;提出表达煤岩纹理细节特征的高频子带系数统计分布符合非对称广义高斯模型的假设,并通过最大似然估计方法确定其模型参数;利用改进的相对熵相似性测度实现煤岩图像的分类判别。结果表明:在小波域中,非对称广义高斯模型能够有力地刻画煤岩图像的纹理特征,与现有的其他算法相比较,所提出算法具有更高的正确识别率,其平均识别率达到了87.77%,为进一步研究煤岩界面的自动检测提供了参考。     

煤岩体水力致裂理论及其工艺技术框架

煤岩体结构改造是解决煤矿许多技术难题的共性核心科学问题,水力致裂是实现煤岩体结构改造的有效途径.深入分析了煤岩体的结构与物理力学特性,煤岩体水力致裂的水压裂缝扩展及物理化学作用,在此基础上,提出了相应的水力致裂控制技术,并将其在煤矿中的应用进行了分析介绍.煤层的内部结构由裂缝-割理与层理-微裂隙-孔隙四级空间结构体系组成.煤层质软、瓦斯的吸附解吸效应、天然裂缝发育等因素导致煤岩体水力致裂变得复杂.煤岩体水力致裂通过水压主裂缝扩展、翼型分支裂纹扩展和吸水湿润作用,达到结构改造、强度弱化和增透等工程需要,针对不同工程3种作用的侧重点有所不同.提出了预先水力割缝定向致裂技术.提出了水力爆破致裂弱化与增透方法,在水压控制爆破后进行水力致裂,实验证明是一种增加水压裂缝数目和范围的有效方法.煤岩体水力致裂在煤矿中可以应用于坚硬顶板控制、坚硬顶煤的弱化、应力定向转移、局部集中应力解除、强度弱化减冲、含瓦斯煤层增透、煤与瓦斯突出的防治等,在实践中已取得显著功效.     

急倾斜煤岩体工程结构特征综合调查

急倾斜煤层赋存环境复杂,揭示急倾斜煤岩体工程结构特征是建立急倾斜煤层动力学畸变动态防控体系的基础。本文采用钻孔电视、地质雷达、光学钻孔摄像、DR扫描等综合手段进行了调查研究。研究表明:乌鲁木齐矿区地质构造活动频繁,采空区顶板宏观结构致密;急倾斜煤岩体为破坏后再稳定结构,存在松散未压实空洞,但未影响顶板的稳定性;急倾斜煤岩体大体划分为破碎区、塑性区及弹性区3个区域;煤体各向差异性显著,存在大量原生裂纹并夹含硫化物。岩体原生裂隙数量少,岩体试样的各向异性小且多掺杂泥岩或泥质砂岩等胶结物质,为导致采空区出现大面积悬顶及整体性垮落的主因。     

考虑瓦斯压力的煤体三轴抗压强度研究

从煤体强度的角度来分析含瓦斯煤岩的破坏行为,通过实验分析了考虑瓦斯压力的含瓦斯煤岩的抗压强度。研究表明:在三向应力状态下,煤样的破坏形态受侧压的影响;煤样的残余变形与试验的侧压及本身的强度有关,煤样的强度越大,残余变形就越小;在试验侧压的范围内,煤样的弹性模量随侧压的增大而增大。与单轴压缩相比,含瓦斯煤的抗压强度和弹性模量都有所降低。原因在于:煤样制备的时候较为松散及瓦斯压力的影响。煤的强度受其中瓦斯气体的影响较大,煤体吸附瓦斯后体积膨胀强度降低,而煤体释放瓦斯后强度增加。