开滦矿区14煤煤厚特征及沉积环境分析

开滦矿区是河北省主要的煤炭生产基地，矿区内石炭-二叠系煤系地层含煤丰富。为了探究矿区内14煤赋存特征，通过对开滦矿区见14煤钻孔进行统计分析，采用沉积地层学、煤田地质学、煤岩学，深入分析开滦矿区的原始沉积环境与煤层赋存特征。研究认为14煤赋存特征主要受原始沉积环境影响，其沉积环境早期以澙湖相为主，由于水下障壁沙坝的存在，使得澙湖内水动力弱，并在沙坝向陆一侧较早沉积泥炭。由于陆地不断向海推进，研究区逐渐过渡到潮坪相最终暴露于地表，使得研究区内广泛沉积泥炭，后期又由于海侵作用过渡到浅海相，终止了泥炭的堆积。     

煤有机大分子碳结构石墨化机制

煤化作用和石墨化作用共同控制煤的形成和演化,因煤物质成分、化学结构的复杂性和石墨化作用的特殊性,使得研究煤大分子结构热演化过程非常困难。为了探索煤化过程和石墨化过程中的大分子结构变化特征,通过煤质分析、固体核磁共振、高分辨率透射电镜(HRTEM)、黄金管热模拟等实验技术和Amsterdam Modeling Suite (AMS)量子化学计算技术,对不同煤阶煤和煤系石墨样品进行测试分析,从大分子量子化学角度构建不同煤阶煤的有机大分子结构,以揭示煤的有机质大分子碳结构演化及石墨化机制。(1)随着成熟度升高,煤大分子结构中芳香结构的占比逐渐增大,脂肪结构含量逐渐减小,芳碳率在无烟煤阶段达到0.9以上;(2)低煤级煤和中煤级煤大分子中2×2、3×3尺寸的芳香条纹含量占比最大,随着成熟度的升高优势方向(75°、90°和105°)条纹占比由26.47%增至50.10%,在无烟煤和高级无烟煤阶段出现芳香条纹堆叠现象;(3)利用构建的三维大分子结构模型开展热解模拟计算,发现随着模拟温度升高,芳香层片间距有规律的减小,从0.400 nm降至0.318 nm,这与低煤阶煤到高煤阶煤芳香层片层间距从0.4...     

唐山矿瓦斯赋存的地质控制因素研究

结合唐山矿的地质特征及瓦斯资料,研究了控制瓦斯赋存的主要地质因素,包括地质构造、煤层埋深、地下水活动及煤层顶板岩性等。结果表明:正断层有利于瓦斯逸散,逆断层有利于瓦斯的保存,尤其是推覆构造对瓦斯的赋存有重要的影响;随埋深增大,煤层瓦斯压力增大,煤可吸附更多瓦斯;煤层瓦斯含量与顶板砂泥岩比呈反比;地下水的封堵作用利于瓦斯的保存,使得开平向斜北西翼的唐山矿瓦斯含量较同深度的南东翼瓦斯含量高。     

流沙层置换注浆施工技术

立井井筒施工中,遇厚度30 m、水压1.5 MPa、单孔最大涌水量153.9 m3/h的流沙层,采用二次置换注浆加强支护强度,钢筋作为骨架加固井筒周边形成结石体帷幕,孔涌水量超标加注脲醛树脂化学浆液,采用小段高掘砌施工方式,顺利通过流沙层。