扬子地区某些下古生界页岩孔隙特征及影响因素

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、气体吸附法等方法,对扬子地区某些下古生界页岩的孔隙特征进行了研究。结果表明：样品孔隙发育,孔隙类型多样,包括有机质孔、溶蚀孔、残余原生孔隙、黄铁矿粒间孔以及黏土矿物形成的微裂隙;样品比表面积为2.99~35.26 m 2/g,孔体积为0.012~0.096 cm3/g;样品的TOC和黏土矿物含量与孔体积、比表面积存在一定程度的正相关,是控制纳米孔隙发育的主要因素。     

渤海湾盆地上古生界泥岩地球化学特征

为了明确渤海湾盆地上古生界泥岩中微量元素及稀土元素的特征及其地质意义,应用电感耦合等离子质谱法对渤海湾盆地36个泥岩样品的微量元素及稀土元素进行测试,同时结合露头、岩芯、薄片、全岩X射线衍射和黏土矿物X射线衍射等观察分析,对研究区上古生界泥岩的发育特征、岩石成分、微量元素和稀土元素参数和空间分布规律、沉积水体的古盐度、物源区特征、沉积速率和层序地层意义进行了探讨。研究表明:渤海湾盆地上古生界泥岩微量元素含量与上地壳相似,稀土元素相对富集,轻重稀土间分异特征明显;杂色泥岩遭受了风化淋滤作用的改造,岩性为铝土岩或铝土质泥岩,岩石中的微量元素和稀土元素发生了活化迁移导致参数表现出异常值,沉积时的元素信息已被破坏;从本溪组到山西组,泥岩中稀土元素含量不断升高,下石盒子组较山西组降低,从下石盒子组到上石盒子组奎山段,泥岩中稀土元素含量逐渐升高;Sr/Ba比值反映了晚古生代海侵作用由发展到衰退的过程以及间歇性的海泛作用;物源区构造背景具有活动大陆边缘的特征,岩性以沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩为主,地层时代具有先变老后变新的特点;沉积速率由本溪组至上石盒子组奎山段逐渐升高;下石盒子组顶部杂色泥岩中微量元素Sc,Co,Ni,Rb,Sr,Ba含量和∑REE表现出异常低值,反映了大面积的沉积间歇作用,其顶面可以作为层序界面。     

宁夏探区上古生界地质特征与油气成藏研究

宁夏地区古生界烃源岩主要为太原组、山西组的煤层及暗色泥岩,有机碳含量为0.2%~7.95%,Ro平均为2.34%,干酪根类型为Ⅱ和Ⅲ型,烃源岩普遍处于高成熟—过成熟阶段;盖层主要为二叠系下部的高位体系域和水进的滨浅湖相泥岩,连续性好,封闭性好;储集层主要为三角洲平原分流河道砂体、水下分流河道砂体;油气成藏主要受区域构造及储层控制。     

罕达气地区古生界构造层序划分及构造演化

依据典型剖面资料,对黑龙江西部黑河市罕达气地区古生代地层进行了构造层序划分,共划分了1个Ⅰ级、2个Ⅱ级构造层序,在此基础上讨论了弧盆体系演化机制,证实罕达气地区古生代构造演化经历了中奥陶世多宝山岛弧火山喷发、晚奥陶世—早中泥盆世弧后盆地沉积、石炭—二叠纪陆相火山岩火山喷发。该套层序的划分及构造演化对黑龙江西北部古生代地层对比、构造演化及成矿作用的分析提供了参考依据。     

潮下砂坪上泥炭沼泽的形成条件及发育特征

用沉积地质学的研究方法对内蒙古乌达矿区晚古生代太原组１５号煤层下含煤岩系的岩石学特征，沉积层序和展布和局进行了详细研究，认为１５号煤层堆积于潮下砂坪沉积环境。对煤层本身的分布和煤岩学，煤质特征研究结果表明，该煤层的厚度分布稳定，与正常海相形成的煤相比该煤层中硫分偏低，惰性组合和矿物含量高，活性组分较低，并含有火山灰夹矸。因此可以推测，１５号煤层是在一种剧烈的地壳抬升作用下，由于海水迅速退出本区使潮     

下扬子芜湖地区后期构造活动特征及其对古生界页岩气保存的影响

通过野外地质考察,并结合区域构造演化背景分析,对芜湖地区后期构造的活动特征进行了深入剖析,把对研究区古生界地层有重要影响的后期构造划分为印支期挤压推覆构造和燕山、喜山期伸展构造,并进一步揭示了其构造迁移规律,认为芜湖地区古生界页岩气的保存受印支期逆冲推覆构造影响较小,受燕山、喜山期伸展构造影响较大,这在该区未来页岩气勘探中应引起重视。     

塔河地区及周边古生界碎屑岩储层特征

塔河地区下石炭统卡拉沙依组地层砂岩,其岩类较杂,按粒度分类从粉砂岩至细砾岩,按成分分类从长石砂岩类砂岩至岩屑砂岩类砂岩、石英砂岩类砂岩,并且物性条件较差。下石炭统巴楚组砂质岩其粒度较细基本为粉至细粒砂岩,含灰质较重,并且物性条件差。上泥盆统东河塘组砂质岩基本为成份成熟度高的细粒石英砂岩,并且物性条件中等。下志留统塔塔埃尔塔格组砂质岩为粉砂岩、细粒岩屑石英砂岩,物性条件较差。志留系下统柯坪塔格组砂质岩为粉砂岩,细、中粒岩屑石英砂岩,其中细、中粒砂岩普片不同程度含沥青质,其物性条件差至中等。     

北美页岩气研究及对我国下古生界页岩气开发的启示

北美近10 a来对构造较简单、中-高成熟度(Ro＜3.0％)、埋藏较浅地层(＜4 000 m)页岩气的形成、赋存与富集机理、评价方法与核心区预测作了大量研究,取得了实质性的进展,并实现了页岩气的大规模工业开发.我国南方下古生界成熟很高(Ro=2.5％～4.0％)、构造改造强烈、现埋藏深度差异大,对于这套地层的页岩气的评价,缺乏相关理论与方法.为规避风险、获得效益,需以北美页岩气研究为借鉴,针对其地质地球化学特点,在广泛开展相关基础研究的基础上,重点发展页岩含气量的现场测试技术与原地气量的定量评价体系,评估勘探开发示范区页岩的资源潜力,确定页岩气的主控因素,为实现我国南方下古生界页岩气的高效开发提供理论指导与方法基础.     

北美页岩气研究及对我国下古生界页岩气开发的启示

北美近10 a来对构造较简单、中-高成熟度（Ro<3.0%）、埋藏较浅地层（<4 000 m）页岩气的形成、赋存与富集机理、评价方法与核心区预测作了大量研究,取得了实质性的进展,并实现了页岩气的大规模工业开发。我国南方下古生界成熟很高（Ro=2.5%~4.0%）、构造改造强烈、现埋藏深度差异大,对于这套地层的页岩气的评价,缺乏相关理论与方法。为规避风险、获得效益,需以北美页岩气研究为借鉴,针对其地质地球化学特点,在广泛开展相关基础研究的基础上,重点发展页岩含气量的现场测试技术与原地气量的定量评价体系,评估勘探开发示范区页岩的资源潜力,确定页岩气的主控因素,为实现我国南方下古生界页岩气的高效开发提供理论指导与方法基础。     

川南地区下古生界页岩气成藏条件研究

从钻井、岩芯样品等分析资料出发,以下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组页岩为研究对象,对川南地区下古生界海相页岩气成藏条件进行了研究,指出该区筇竹寺组和龙马溪组页岩主要形成于陆棚沉积相,富有机质页岩厚度大,有机质丰度高（平均TOC>2%）,有机质类型为Ⅰ,Ⅱ1型,热演化程度处于高-过成熟阶段,页岩中脆性矿物丰富,微米-纳米级孔隙发育,含气量高,有利于页岩气的形成与富集。与成功勘探开发页岩气的北美页岩相比,川南地区下古生界海相页岩具有良好的页岩气成藏条件,认为筇竹寺组、龙马溪组均是该区现实的页岩气勘探目标层,并提出了其页岩气富集有利区。     

浅埋煤层群下位煤层巷道布置方法研究

浅埋煤层群下位煤层巷道布置受上位煤层开采影响较大。通过FLAC3D数值计算分别对下位煤层工作面巷道外错式、重叠式和内错式布置的破坏特征、应力和变形规律进行分析,得出了内错式布置巷道时的顶板应力变化、变形量和破坏范围相对较小,下位煤层回采巷道宜采用内错式布置。     

突出矿井煤层群下保护层开采回采工作面瓦斯综合治理

保护层开采是突出矿井区域防突最有效、最经济的措施,更是实现突出矿井安全生产的根本保证,尤其是下保护层开采后大量被保护层(1层或多层)瓦斯充分解吸通过裂隙涌入开采保护层采空区,保安煤业多措并举彻底解决了回采工作面采空区、邻近层、本煤层的瓦斯问题,取得了很好的实效。     

近距离煤层群下保护层开采瓦斯防治及涌出规律分析

对金佳矿11223下保护层工作面瓦斯治理及涌出规律进行了分析。经过5个月的瓦斯治理,最大残余瓦斯压力为0.36 MPa,最大残余瓦斯含量5.19 m3/t,平均瓦斯抽采率89.24%;在此基础上分析该工作面瓦斯涌出的构成,关键层、裂隙、顶板来压对瓦斯涌出的影响。     

华北型煤田下组煤开采围岩破坏规律研究

为了防止华北型煤田下组煤开采因围岩破坏致煤层底板奥灰突水,基于FLAC3D数值模拟软件,建立了下组煤开采试验工作面数值模型,利用光纤光栅传感器技术,监测了工作面回采过程中底板突水信息,通过数值模拟与监测结果的对比,获得了工作面煤层顶底板应力与破坏特征.结果表明:试验工作面初次来压步距为35～40 m,周期来压步距为10～20 m;工作面底板存有3个应力分区,即应力增高区、应力降低区和应力恢复区;煤层顶板破坏形态为沿走向和沿倾向方向“马鞍形”的叠加;试验工作面煤层底板破坏深度10.0～12.5 m,开切眼与终采线位置附近煤层底板破坏深度均达22.5 m,终采线位置附近煤层底板破坏深度大是试验工作面突水的主要原因.     

团柏煤矿下组煤开采底板突水防治技术与对策

针对团柏煤矿下组煤开采时水文地质条件的复杂性,运用突水系数理论计算和采用底板破坏过程有限元RFPA2D数值模拟分析方法,对该矿下组11号煤层开采时的4底板突水危险性做出了综合评价。研究表明:陷落柱较为发育的11号煤底板突水系数0.05 MPa/m,接近底板受构造破坏块段临界突水系数;由数值模拟结果看,该煤层开采时底板岩层的破坏深度约15 m,破坏带底部距下伏奥灰含水层仅约10 m。基于上述水文地质综合分析结论提出了该煤层开采时底板突水隐患的预防和治理对策。     

下邻近煤层的瓦斯抽放

水城矿区在开采上邻近煤层时，对下邻近层的卸压作用进行了考察，得出影响下邻近煤层卸压的有关参数，同时对各种抽放方法进行了论述。     

近距离煤层下行开采下煤层回采巷道布置

针对某矿残留煤柱下煤层开采所遇到的回采巷道合理布置问题,通过理论分析、数值模拟和现场应用等研究方法,分析了某矿近距离煤层下行开采残留煤柱的底板破坏范围及对下煤层回采巷道稳定性的影响。利用土力学的太沙基理论并结合某矿3~(-2)号煤层及底板岩体的力学性质计算了残留煤柱下底板破坏范围,又运用数值模拟研究了残留煤柱载荷作用下外错5 m布置回采巷道的应力场与塑性区分布情况,并且对某矿3~(-3)号煤33305工作面掘进巷道进行了验证分析,最终验证了回采巷道外错5 m布置的合理性。     

保护层开采上下被保护煤层卸压效应研究

采用FLAC3D对保护层开采围岩应力分布进行了数值模拟,得出保护层开采围岩卸压特征和上下被保护层倾向卸压范围。结果表明:在倾斜剖面中保护层采空区上方中部偏上区域围岩卸压效果最好,保护层上方采动影响范围沿保护层法线方向可达60 m左右,保护层下方采动影响范围沿保护层法线方向可达40 m左右,保护层对上被保护层上部影响角为75°,下部影响角为48°,保护层对下被保护层上部影响角为60°,下部影响角为42°,研究结果可为矿井煤与瓦斯突出防治工作提供科学依据。     

开采下保护层的瓦斯综合治理技术

保护层开采是突出矿井开采煤层群时选择的区域性防治突出的有效措施,但在开采保护层时也存在瓦斯综合治理的问题,因为开采保护层时既有本层瓦斯涌出的治理,还存在被保护层卸压瓦斯涌出的治理,本文介绍了下保护层开采过程中采用拦截钻孔、高位钻孔及“P”型短尾巷抽放瓦斯的综合治理技术措施。     

薄煤层沿空留巷内抽放下邻近层瓦斯

龙煤集团七台河分公司煤层薄,煤层透气性系数低,常用的抽放方法:仰角抽放、高位抽放、本煤层迈步式抽放。仰角、高位抽放,对于上邻近层、采空区瓦斯涌出量大的采煤工作面,解决瓦斯问题有较好的效果;但当下邻近层瓦斯压力大,向开采层涌出大量瓦斯,造成采煤工作面瓦斯超限时,则没有对下邻近层进行抽放的有效方法。通过薄煤层沿空留巷内打钻抽放下邻近层,解决了因下邻近层瓦斯涌出量大造成回采工作面回风或上隅角瓦斯超限的问题,经济效益显著。