新市气田飞仙关组低效气藏地质特征及挖潜方向探析

新市气田1957年开始勘探开发,1988年12月飞仙关组气藏投入开发.飞仙关组气藏投产后各井不久就产少量水,从其生产情况看飞三气藏的产量和压力都表现出逐年递减的特征,目前已进入低压低产开采末期.通过对动、静态资料的综合分析,认为储层及有效储层发育于飞三段上孔亚段,飞三下孔亚段及飞一段上部颗粒灰岩富集层段;同时,对气藏成因类型重新研究,突破了前人构造圈闭的束缚,推测飞三气藏可能是受滩相粒屑岩体控制,受成岩后生变化影响的岩性圈闭;最后,研究对飞仙关气藏重新进行了储量核算.通过上述研究,提出了飞仙关气藏的挖潜思路,有利于促进老气田增产上储,提高经济效益.     

基于Matlab的大倾角煤层飞矸冲击后果数值模拟

飞矸在重力下加速运移,动能加大,与人和设备碰撞瞬时发生。飞矸具有危害大、运移复杂的特点。每年飞矸毁物伤人事故,造成直接经济损失高达数千万,严重制约了矿井的安全生产。因此,非常有必要研究飞矸的冲击后果。基于飞矸冲击力简化计算模型,采用Matlab软件模拟自由下落高度分别为1,3,5,7,9,11,13,15,17 m,飞矸质量分别为30,120,270,480,750,1 080 kg的冲击力,绘制了冲击力对比图,分析了飞矸质量对冲击后果的影响以及自由下落高度对冲击后果的影响。研究对于防范飞矸伤人事故具有重要的意义。     

大倾角工作面飞矸冲击损害及其控制

飞矸具有动态运移、危害巨大的特点,合理控制其损害是大倾角煤层安全开采的前提之一。基于卡尔曼滤波原理获取飞矸的冲击能特性,以挡矸网为控制元件,多手段综合研究了飞矸的冲击损害机制及控制元件参数,提出了一种飞矸冲击损害控制方法。研究结果表明飞矸碰撞设备时冲击能耗损为多种形式的能量,其中设备的变形能占比最大;飞矸碰撞设备前的冲击能和设备的冲击能恢复系数共同影响飞矸冲击能的耗损程度,由此飞矸损害控制可以从提高设备的冲击能恢复系数和降低飞矸的冲击能两方面入手。LS-DYNA数值碰撞模型确定了大倾角大采高工作面控制元件参数为涤纶直径6 mm,菱形网格大小100 mm×100 mm。将控制元件应用于现场,降低了飞矸伤人毁物事故的次数,改善了防护设备使用周期短的问题。     

形状对大倾角煤层飞矸运移的影响

大倾角煤层工作面飞矸运移过程具有一定的复杂性和随机性,准确模拟飞矸运移过程对大倾角煤层的安全高效开采具有重要的意义。以山西某大倾角特厚煤层矿井为研究背景,根据球度设计涵盖所有椭球形飞矸形状的数值模拟试验方案,采用能量跟踪法对飞矸在三维工作面回采空间的运移过程进行数值模拟试验,得到飞矸的运动轨迹,以及任意时刻的速度、角速度和能量变化曲线,分析了形状对飞矸运移过程的影响。并考虑了多飞矸同时运移时碰撞对飞矸运移过程的影响,模拟对比飞矸之间无碰撞和有碰撞时的运移过程。为验证本文方法的准确性和可行性,采用Rockyfor3D软件模拟的轨迹进行对比。结果表明:本文方法模拟的轨迹与Rockyfor3D软件模拟的轨迹基本吻合,且飞矸与工作面底板的碰撞接触点更加明显。飞矸的运移主要受飞矸形状、飞矸与工作面底板的碰撞的影响较大。此外,飞矸在运移过程中发生的相互碰撞会导致飞矸运动轨迹发生改变,侧向偏移距离增加,导致飞矸在运移过程中与煤壁和支架立柱、刮板机等设备发生碰撞,增加飞矸防护难度。将能量跟踪法应用于现场,可为飞矸灾害的预测与防护提供借鉴。     

大倾角煤层开采飞矸威胁等级评估

大倾角煤层开采工作面飞矸运动具有复杂性、动态性和不确定性等特点,准确评估飞矸对人或设备造成的威胁等级是大倾角煤层飞矸防护设计的基础。以新疆乌鲁木齐市艾维儿沟2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,基于飞矸对人或设备的伤损程度选取飞矸的速度、角速度和距工作面下端头人或设备的距离3个动态变量作为飞矸对人或设备的威胁的评判依据,采用专家知识结合工作面飞矸现场实测历史数据构建动态贝叶斯网络模型,依据维特比算法选取动态观测节点,得到飞矸沿工作面运动全过程的动态威胁等级概率。结果表明:在大倾角煤层工作面飞矸运动中,随着时间片的递增,飞矸的速度、角速度变量数值也随之增大,飞矸距离工作面下端头人或设备的距离逐渐减小,飞矸各变量所共同影响的威胁等级也随之变化。为避免飞矸灾害事故的发生,可在飞矸威胁等级较高的位置设置飞矸防护装置。理论方法与工作面现场实测下部区域设备破坏程度的情况相符合,进一步验证了本文方法的可行性。     

大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置

随着大倾角煤层开采强度的不断加大,飞矸灾害的发生也越发的普遍。在大倾角煤层开采工作中,飞矸会以多种运动形式威胁开采工作面的人和设备。为了提高工作面系统的安全性,减少飞矸对开采工作面的操作人员和设备的威胁,对飞矸滑落的运动特征进行了研究。通过某工作面的实际工况分析,对其因顶板漏冒产生飞矸的影响因素、运动轨迹和飞矸与工作面之间相互作用进行分析,利用Roc Fall软件,建立飞矸运动模型,分析飞矸滑落运动特征并对飞矸防治位置进行预测。根据模拟试验结果,在距离工作面起点水平位置16.27 m和55.57 m附近建立防护装置。结合防护位置飞矸的瞬时速度,设计一种自动化的气动式挡矸装置。结果表明,采用Roc Fall对工作面飞矸轨迹进行模拟试验,可准确有效地分析飞矸运动状态。以SNS柔性网作为防护网,搭载于气动式挡矸装置,结合模拟数据确定回采工作面内飞矸的拦截范围,布置挡矸装置数量和位置,依据飞矸在拦截点的瞬时速度和需要防护的工作面范围,设计的光栅预警的气动挡矸装置可以有效地对飞矸进行防护。     

随机参数下大倾角煤层开采飞矸运动法向特征量理论

大倾角煤层开采工作面飞矸冲击运动具有复杂性、动态性和不确定性等特点。准确的描述飞矸冲击运动是大倾角煤层飞矸防护设计的基础。以大倾角煤层开采工作面球形飞矸法向冲击运动为研究背景,考虑飞矸冲击运动参数的随机性影响,基于Hertz经典弹性碰撞理论,采用随机因子法建立飞矸法向冲击运动分析模型。利用求解随机变量函数数字特征的代数综合法和矩法,得到飞矸法向最大冲击力和法向碰撞恢复系数的均值和方差表达式。为验证准确性和可行性,与采用Monte Carlo法模拟的结果进行了对比。最后采用RocFall软件模拟得到飞矸弹跳高度的均值曲线,分析了参数的随机性对飞矸弹跳高度的影响。结果表明:计算的结果与Monte Carlo法模拟的结果具有高度一致性。大倾角煤层开采飞矸冲击运动参数的随机性对飞矸最大法向冲击力及法向碰撞恢复系数的随机性均有不同程度的影响,且变异系数越大,参数的随机性对飞矸法向最大冲击力及法向碰撞恢复系数的影响越大。飞矸法向碰撞恢复系数的随机性通过影响飞矸回弹速度,进而影响飞矸冲击后的弹跳高度,弹跳高度则直接关系着飞矸防护装置的高度设置。将飞矸冲击运动计算方法应用于工作面现场,可为飞矸运动轨迹...     

生物成因煤层气研究现状及对存在相关问题的思考

生物成因煤层气包括原生生物成因煤层气和次生生物成因煤层气.其中,次生生物成因煤层气是生物成因煤层气研究的重点,在主要产煤国有广泛的分布.本文主要综述以下几个方面的内容:煤阶镜质组反射率、甲烷碳氢同位素组成是划分煤层气类型的主要指标.生物成因煤层气的生成机理是重点研究内容,很多学者开展了利用微生物降解煤生成甲烷的实验研究,许多微生物及生物酶类被分离出来.研究煤降解过程的代谢物可进一步阐明生物成因煤层气的生成机理,同时,通过产甲烷菌基因工程,有望提高生物成因煤层气的产量.     

宇宙成因核素10Be在地学研究中的应用

对宇宙成因核素的研究,在短短几十年的时间得到了迅速的发展,并在地球科学各领域中得到了广泛的应用.本文对宇宙成因核素的发展历史、10Be的产生机制及其产率的影响因素进行了简单介绍.随着宇宙成因核素研究的发展和深入,大气生成宇宙成因核素10Be在大气圈、水圈和岩石圈及各圈层间的相互作用方面得到了广泛应用,就地生成宇宙成因核素10Be也在地貌学研究中取得了许多成果.     

炸药爆炸驱动的飞片增压系统研究

该文分析了炸药爆炸驱动的飞片增压技术的基本原理，推导了飞片增压系统的设计原则。对飞片速度进行了理论与实验研究，初步测定了飞片速度，探讨了飞片增压技术中的飞片速度与飞片材料，垫片材料及其们厚度等方面的关系     

煤层气成因类型及其地球化学研究进展

煤层气成因研究涉及到煤层气的形成机理、运移和逸散、母质特性和形成环境等,并与盆地演化和资源评价等有密切的关系。从地球化学角度对现阶段煤层气成因研究成果进行分析,系统总结了各成因类型煤层气的地球化学研究进展,并指出了存在的问题和今后的发展趋势。研究表明:煤化作用各阶段形成的不同成因类型煤层气具有不同的成因机理、气体成分特征和δ13C(CH4),δD(CH4)和δ13C(CO2)等同位素组成差异;稀有气体在煤层气成因研究过程中能够提供丰富的地球化学信息;不同的煤层气形成机制下,煤岩饱和烃和芳香烃等生物标志化合物表现出不同的降解特征;地下水化学组成的变化和微生物的活动对煤层气的形成和运移有重要影响;微生物产气的探索将为煤制气提供新思路。最后指出,煤层气成因综合识别、复杂地质演化条件下不同成因类型煤层气的赋存特征、与煤制气相关的煤层气形成机制探索等几个方面将是今后研究中值得重视的问题。     

川东洋渡溪飞仙关组沉积相及其与油气的关系

根据钻测井和野外剖面研究,结合区域地质特征,认为飞仙关期,洋渡溪地区为一碳酸盐岩台地-盆地沉积环境.按其沉积特征将其划分为潮坪、开阔台地、台内点滩、台地边缘滩和斜坡五个亚环境.其中,潮坪沉积主要位于飞四段,是区内良好的盖层;台内点滩和台地边缘滩分布于飞二-飞三段的中上部,是区内最有利的储层发育相带;斜坡主要位于飞二-飞三段的下部,既可形成盖层也可形成生油层;盆地相沉积仅分布于飞一段,一般仅能形成生油层.     

大倾角煤层飞矸运动估计的非概率区间分析法

在分析大倾角煤层飞矸运动形式的基础上,简化了工作面飞矸运动模型,推导出了计算飞矸运动特征的理论公式,在此基础上结合非概率区间分析方法,构建了飞矸运动的非概率区间分析模型,估计出飞矸运动速度、运动距离和动能的范围。通过算例,比较了区间分析方法与概率方法,结果表明不确定参数在小范围内变化时,区间分析方法能较好地估计飞矸运动速度、距离和动能的范围,验证了非概率区间分析方法在估计飞矸运动范围的可行性和优越性。     

生物成因煤层气生成的主控因素探讨

根据国内外学者的研究,由于生物成因煤层气持续生成,一些煤层气井的采出总量远远高于勘探阶段发现的资源总量,因此,了解生物成因煤层气的形成机理,对勘探开发这部分煤层气资源具有重要意义。然而,经过多年研究,生物成因煤层气的形成机理依然不明。本文在大量阅读国内外相关文献的基础上,对影响生物成因煤层气生成的主控因素:生成途径、鉴别标志、生成条件、与其生成相关的微生物菌群等进行了总结,指出了目前生物成因煤层气生成机理研究方面存在的问题。这对查明生物成因煤层气的形成机理,探讨煤与微生物的作用过程,指导煤层气勘探开发具有重要的理论和实际意义。     

生物成因煤层气产气原理及影响因素研究进展

生物成因煤层气是煤层气的一个重要类型,气田中的生物成因气多为次生生物成因气。文章对近年来产甲烷菌代谢煤产气研究中的各方面影响因素进行了综述,对次生生物成因煤层气的研究结果进行了分析,阐述了煤层气中产甲烷菌的产气原理,并对生物成因煤层气的发展方向作了展望,为更好地研究煤层气及利用产甲烷菌产气提供参考和依据。     

杭嘉湖平原南部浅层地下水中铁锰的成因研究

本文对杭嘉湖平原南部浅层地下水中铁、锰的成因进行了较深入的研究,采用数理统计及浸滤模拟试验等研究方法,结合本区的自然地理和地质环境分析,搞清了地下水中铁、锰的成因。     

煤矿硫化氢气体成因类型探讨

在对国内外硫化氢成因研究及同位素研究分析对比的基础上,提出了煤矿硫化氢形成的硫酸盐生物还原（BSR）、热化学硫酸盐还原（TSR）和岩浆作用三大成因类型及其识别特征。对煤层H2S生物化学降解及热解成因进行了讨论,分析了煤层H2S的富集规律,并对国内外一些H2S矿井的成因类型进行了分析归类,提出了煤岩层H2S气体的研究方向。     

我国煤中砷赋存状态的研究进展

在研究和分析了我国煤中砷赋存状态的大量研究文献的基础上,阐述了我国煤中砷赋存状态的研究现状和存在问题,探讨了将来煤中砷赋存状态的研究方向和发展趋势。针对我国煤中砷赋存状态的研究表明我国煤中砷有硫化物态、有机态、砷酸盐态、硅酸盐态、水溶态。在对我国煤中砷成因分析的基础上,总结煤中砷的成因具有后期热液型、陆源碎屑型、同沉积海水型3种成因类型。     

大倾角综放工作面飞矸防治措施与实践

该文根据王家山煤矿四号井急倾斜煤层走向长壁大倾角综放工作面采煤机在工作面上部割煤时,滚落的煤块沿工作面滚动甚至飞蹿出前溜,易造成飞矸伤人等问题,进行了解决方案的研究,总结出了在大倾角综采、综放工作面飞矸防治的具体办法,并创新设计应用了架间推拉式挡矸门、架前皮带挡矸帘,有效地防止了大倾角工作面飞矸伤人事故的发生,确保了安全生产。     

大倾角煤层长壁开采工作面飞矸致灾机理研究

飞矸是大倾角煤层一类特殊衍生灾害,严重危害工作面设备和人员的安全,探讨其致灾机理对建立大倾角煤层走向长壁工作面防护体系至关重要。在工作面飞矸灾害实测基础上开展实验室模拟,选取冲击能和能量恢复系数表征损伤,借助高清摄像机和压力传感器记录并获取冲击能;运用统计学原理分析不同工况下冲击能的演化特性;对冲击能和能量恢复系数拟合并根据曲线走势,以设备(人员)吸能量为控制对象,吸能量陡增点和极值点为界建立飞矸损伤风险判别模型,依据模型划分飞矸损伤的等级。基于以上探讨了飞矸致灾的机理,结果表明:飞矸致灾是在碰撞途径和方式耦合作用下冲击能和能量恢复系数达到相应致灾等级,致灾过程为自由落体、飞溅、滚动和滑动等状态下冲击能累积,满足走向运移、高度、碰撞方位后与设备接触,冲击能转化为设备弹性能和构件间振动阻尼,造成构件的形变量大于其极限形变量时发生损坏,数值仿真手段验证了理论和实验研究中能量恢复系数取值的合理性。