构造逐级控制模式下开滦矿区瓦斯分布

通过对开滦矿区10对生产矿井瓦斯地质特征的研究,分析矿区瓦斯含量、压力和涌出量实测数据,总结开滦矿区瓦斯地质规律,提出开滦矿区瓦斯赋存的构造逐级控制模式,向斜轴部有利于瓦斯赋存,逆断层、地下水径流和岩浆岩分布均控制着瓦斯异常区分布特征,区域构造奠定瓦斯赋存的构造背景,矿区级别构造控制着开滦矿区瓦斯赋存,各向斜构造中瓦斯分布存在分异性,矿井范围构造控制了矿井瓦斯的赋存.     

范各庄矿烟煤大分子结构模型构建及其梯度升温热解模拟

以范各庄矿烟煤为研究对象,采用¹³C-NMR,FTIR和元素分析等进行化学表征,利用计算机辅助功能,建立了有机分子结构模型。利用Material Studio程序将得到的模型进行退火计算,使模型处于能量最低状态,更接近于室温状态下煤本身的性质。利用ReaxFF MD方法将范各庄矿烟煤分子模型进行梯度升温热解模拟计算,区别于程序升温,梯度升温保证在特定温度点的反应更加充分,比程序升温能够更好地还原实际热解过程。基于模拟结果分析了在热解过程中的不同温度的产物分布,以及焦炭、焦油、气态烃的动态变化过程。结果表明：随着温度升高,反应速率逐渐加快,焦炭产率逐渐下降,焦油产率出现先增大后减小的趋势,气态烃产物逐渐升高,其中的典型气体变化也根据温度的不同呈现出不同的产出形式;在梯度升温热解过程中C₅～C₁₃轻焦油与C₁₄～C₄₀重焦油的变化过程均有先升高后减少的变化趋势,但重焦油在二次裂解后,逐渐趋于稳定状态,而轻焦油在较高的温度状态下有小幅度增加的趋势;对模型进行了不同升温速率的升温热解,...     

煤层气赋存的两大地质控制因素

探讨了构造演化和水动力条件对煤层气赋存的影响机理,并结合实例分析了河北赵各庄井田的煤层气赋存特征。研究表明：构造控制着煤层气生成、聚集、产出过程的每一环节;煤层水溶解了部分煤层气,同时控制着煤储层的压力,水的流动将直接影响煤层气的吸附解吸程度。赵各庄井田现今煤层气的赋存特征主要是构造与水动力条件综合影响的结果,井田构造特征具有明显的分区性：Ⅰ区和Ⅱ区构造较发育,逆冲、压扭性断层对煤层气有很好的封堵作用;Ⅲ区受开平向斜控制,煤层气含量在向斜核部明显较大。同时,井田水文地质边界条件为封闭或半封闭的,而且由于井田所在的开平向斜北西翼受水力封堵作用影响,煤层气封存条件较好。     

淮北煤田石台矿烟煤生烃结构演化研究

随着煤化作用的进程,煤中不同显微组分可以生成油气,该过程可以通过热模拟试验完成。为获得烟煤生烃结构演化特征,采集了淮北煤田4煤层样品,基于黄金管热解生烃试验、傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨率透射电镜(HRTEM),分析了不同升温速率下烃类产率特征,研究了生烃过程中煤化学结构演化规律,计算了FTIR和HRTEM结构参数,探讨了生烃产率和结构演化之间的对应关系。结果表明:C_1-5和甲烷随着温度升高,产率不断增大,且在中间温度区间急剧增大,C₁₄₊先增大后减小,且不同升温速率,达到峰值的温度有所差异。CH₂/CH₃和A_(2800-3000 cm^-1)/A_(3000-3100 cm^-1)呈现不一样的变化规律,但均有降低的趋势。0～0.1 nm芳香结构占比均为最多,0～1.0 nm表现出先降低-升高的周期性变化趋势。烟煤及热解产物的芳香结构主要包括2×2、3×3、4×4,含有少量的5×5尺寸芳香结构,45°主方向性变化降低、保持和升高的趋势规律。     

东濮凹陷煤成气地球化学特征及气源岩精细对比研究

利用有机地球化学分析手段,在煤成气特征分析的基础上,选择了天然气中C5、C6、C7等碳数范围的正构、异构和环烷单体烃与可能源岩顶空气中相同碳数的相同单体进行相关对比;在现场采用吸附柱法吸附天然气中C27以上的环状化合物将其与可能源岩抽提物中的相同化合物进行多因素聚类分析相关对比,这些结果将对本区石炭-二叠系可能源岩的分布及其产烃潜力作出进一步评价。     

钱家营矿井涌水特征及涌水量预测

钱家营矿水文地质条件为复杂型,矿井涌水严重影响着煤矿的正常开采.通过对钱家营矿井的水文地质条件进行分析,总结了矿井涌水特征,并从地质构造及采矿影响两方面分析了影响矿井涌水量的因素.同时,采用水文比拟法对各水平涌水量进行预测,对以后的矿井防治水工作有很大的指导作用.     

瓦斯抽放主管路防静电的研究及防范措施

矿井在打钻现场出现管路释放静电现象,经观察此处瓦斯抽放管通过弯头法兰盘与PVC钢丝软管连接,PVC钢丝软管通过钢管连接放水器。在弯头两端与瓦斯抽放管和PVC钢丝软管连接法兰处,PVC钢丝软管和钢管连接法兰处均出现放电现象。     

应用分形理论评价唐山矿南五区构造复杂程度

利用分形理论对唐山矿南五区的断裂网络复杂程度进行了评价,即所算得的分维数越高,则构造越复杂,对矿井的安全生产影响就会增大。研究表明:从5#煤层至9#煤层,断裂迹线分布程度从集中到相对分散;构造复杂区主要位于区域北部及南偏东位置,而该区中部偏东位置和西南角的构造简单,相对稳定。     

开平煤田不同层次构造活动对瓦斯赋存的控制作用

基于对开平煤田瓦斯地质特征的研究,采用构造逐级控制理论,系统研究了不同层次构造活动对开平煤田瓦斯赋存的控制作用.结果表明：受构造演化的控制,开平向斜除NW翼大部地区煤层经历一次生气过程外,其它地区由于逆冲推覆作用和岩浆侵入的影响,发生了二次生气作用;区域上构造发育的不均一性导致瓦斯赋存的差异性,NW翼由于逆断层和水力的封堵作用,使得瓦斯保存条件较好;SE翼由于正断层和水力的逸散作用,使得瓦斯大量散失;开平煤田不同的构造演化过程、不同类型的构造等对煤层的非均质性产生不同程度的影响;煤层在局部变质程度、变形破坏特征等不同,进而孔-裂隙特征不同,使得局部含气性不同。     

中国页岩气研究现状与发展趋势

借助维普中文科技期刊全文数据库,系统检索了中国页岩气的研究论文,分析了这百余篇论文的分布特征,归纳了研究机构、科研群体及基金资助等情况,综述了中国页岩气研究现状,探讨了未来其研究的走向和发展需求。研究结果表明：①中国页岩气论文总数少,具有典型发展初期阶段分布特征,说明基础研究与勘探开发刚驶入一个全新的起步发展阶段,在未来一个较长时期,页岩气资源评价理论与方法将是研究的主要方向,地质基础研究工作必受重视,勘探试井及与之相关的产能模拟、压裂等增产开发措施研究也会逐步展开;②基于地质条件、成藏要素及油气产区特殊条件的综合分析,四川盆地南部地区很可能会成为中国第一个页岩气勘探开发的先导性试验建设基地;③在政策扶植和基金支持下,坚持科技攻关,开展多种合作,增进学术交流,促进人才培养,中国页岩气研究将迅速发展,并会较早结束探索阶段而逐步向商业化方向发展。