阜新盆地刘家区煤层气储层特征及产出特点

在阜新盆地刘家区构造演区及构造特征，煤层发育特征，煤的化学成分及排采试验资料的分析基础上，对研究区煤层气含量，煤的吸附性，煤层渗透率，煤储层压力，临界解吸压力，煤体,层气产出特点进行了综合研究，认为研究区煤层分布广，厚度大，丰度高，煤的吸附能力强；埋深与辉绿岩侵入体是控制煤层气含量的主要因素，成煤后期构造运动是影响储层渗透率的关键因素，煤层气开发有利区应在向斜翼部和岩墙，岩体附近变质程度高的煤区。     

阜新煤盆地辉绿岩赋存规律

本文以阜新矿区中部为重点,结合区域地质测量、煤田勘探、矿井地质及专题研究等〔1,2,3,4,5,6,7,8〕,对阜新煤盆地内辉绿岩赋存规律作一分析,主要阐述以下五个问题:1.辉绿岩侵入体空间赋存规律;2.各种侵入体的成生关系;3.构造控制及侵入通道;4.对煤层影响破坏规律;5.岩体成分及侵入时代.     

阜新煤盆地内辉绿岩侵入体特征的初步认识

本文以阜新矿区中部地区为重点,结合区域地质测量、煤田勘探、矿井地质等资料对阜新煤盆地内辉绿岩侵入体特征作以分析,重点阐述了三个问题:1.辉绿岩侵入体形态;2.辉绿岩侵入体活动特征;3.辉绿岩侵入时代及其形成机制.     

煤化作用与煤层气生成、储藏和产出的关系

本文依据煤的变质作用过程中产出的煤层气数量,将煤的变质作用过程分为三个阶段,指出第二、三阶段对煤层气的生成影响最大。低煤阶煤储层中煤层气运移产出的通道为裂隙和基质孔隙,中煤阶煤为割理和构造裂隙,高煤阶煤则以构造裂隙为主。随着煤化作用的进行,煤层气储藏和产出的条件逐渐变好,直到中煤阶煤;之后进入高煤阶煤条件开始变差。结合煤化程度对煤层气生成的影响,中煤阶煤层是煤层气开发的较理想的煤层。     

阜新煤田东梁勘探区煤变质特征及变质因素的研究

本文利用大量的勘探资料,对东梁勘探区的煤变质特征及变质因素进行了研究,推断在含煤岩系下部2000～2500m处,可能存在一个侵入到下伏榆树沟组地层中的第三系中小型辉绿岩盖:东梁勘探区煤变质作用以远成岩浆变质占主导地位.     

阜新盆地王营-刘家煤层气藏成藏机理

王营-刘家煤层气藏是阜新盆地最具开发前景的两个煤层气藏.从成藏条件(包括煤层空间展布、资源丰度、储层特征、封闭条件)和成藏过程(煤层气的形成和地下水动力学特征)两个方面对其成藏机理进行了系统探讨.提出:(1)王营-刘家煤层气藏主要以多煤层、巨厚煤层为特征.煤层气含量在6～10 m3/t左右,资源丰度巨大;(2)这两个煤层气藏形成于古近纪,新近纪至今为调整改造阶段,二者的边界为平安F2断层;(3)早白垩世末期主煤层就已经成熟并开始生烃(R0=0.5%～0.8%).次生热成因、次生生物成因气并存.喜山期的岩浆活动造成煤的接触变质并发生二次生烃,但影响有限;(4)该煤层气藏形成后的调整与改造都利于煤的储气能力增加;(5)岩墙的存在沟通了所有含水层和煤层,从而造成多煤层统一成藏.图5,参12.     

新疆准南煤田阜康矿区FS-X井排采作业浅析

阜康矿区煤炭资源丰富,煤变质程度低,煤层气含量中等,煤储层物性较好。煤层气井的排采就是通过合理选择排采设备以及合理制定排采制度,依靠排水降压的方式使煤层气解吸产出的过程。     

官桥煤田接触变质带煤质特征

煤的变质作用一般分为深成变质、岩浆热变质及动力变质三种类型。在岩浆岩侵入区主要是深成变质叠加了岩浆热变质。当岩浆侵入,穿过或接近含煤岩系时,岩浆本身带来的高温,挥发性气体以及岩浆与煤层接触过程,煤热分解产生的大量挥发组分和压力影响,使煤发生变质的作用称为岩浆热变质。     

古交地区煤层气地质条件及资源潜力分析

基于煤层气井实测含气量测试、镜下观察、等温吸附实验等手段,对古交地区煤储层煤岩煤质、显微裂隙、渗透率、含气性等进行了分析。结合煤层气资源丰度平面分布特征,探讨了该区煤层气基础地质条件及其资源潜力。研究表明:古交地区煤层经深成变质和岩浆热源叠加变质作用演变为现今的中高煤级焦煤、廋煤和贫煤,煤储层显微裂隙较为发育,渗透率在(0.01~0.15)×10-3μm2之间;储层压力梯度处于0.38~0.65 MPa/100 m,含气饱和度介于53.1%96.5%之间,属于欠压欠饱和煤层气藏;煤层周围致密的泥质岩层使得煤层气具有良好的保存条件,后期受东南部祁县隐伏侵入岩体以及西部狐偃山岩浆岩体的影响,二次生烃作用使得煤层含气量普遍较高,煤层平均含气量在9.8 m3/t;该区煤层气资源丰度分布在狮子沟#马兰向斜中南段和杜尔坪断裂带周围存在两个资源丰度富集区,具有较好的勘探开发前景。     

阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制

通过对阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制的研究,为煤层气开采提供依据.分析了阜新盆地构造演化及盆地形成过程,经历了初始裂陷期(义县期)、快速裂陷期(阜新组沉积期)和收缩期(孙家湾期),形成了北北东向的断陷盆地,具有东西分带,南北分块的构造格局特征,提出了煤储存厚度、岩浆体侵入和地质构造是煤层气藏的主要影响因素.通过对王营-刘家区煤层气藏地质特征及成藏机制的研究,揭示了影响王营-刘家区煤层气藏的主控因素,确定煤层气藏为水动力—岩墙封堵式混合成因裂隙型煤层气富集模式,对本区煤层气勘探开发具有重要意义.     

大同煤田同忻矿可采煤层顶板力学性质及其对开采的影响

矿井生产过程中,顶板事故频发,对煤矿安全生产威胁巨大,有必要明确煤层顶板力学性质和稳定性。本次研究以大同煤田同忻矿为研究对象,收集钻孔地质资料,总结了各可采煤层厚度特征和空间展布特征,确定了各煤层顶板类型;采集各煤层顶、底板岩心样品,以岩石力学测试实验为手段,得出了顶、底板岩石的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等力学参数,明晰了煤层顶板岩石类型和稳定性,并针对此提供了相应建议。结果表明,研究区发育山2^#、山4^#、2^#、3-5^#、8^#和9^#煤层共6套可采煤层,其中太原组3-5^#和8^#煤层为主采煤层;山2^#煤层顶板多为中硬岩,稳定性相对较好,山4^#煤层顶板类型多为直接顶和老顶,伪顶区域小规模存在,多为中硬岩和硬岩,稳定性较好;2^#煤层可采区域顶板类型主要为直接顶和老顶,软岩—坚硬岩皆有分布;3-5^#煤层顶板类型区域内以直接顶为主,大面积连片分布,伪顶和老顶穿插分布,主要为软—中硬岩;8^#煤层顶板类型多为直接顶和老顶,伪顶罕见,软-中硬岩皆有存在;9^#煤层顶板类型伪顶、直接顶和老顶穿插分布,软岩—中硬岩皆有发育。研究结果对于研究区矿井安全开采有一定的参考价值。     

未确知期望在煤层围岩稳定性分析中的应用

针对煤岩稳定性计算中存在的多种不确定因素影响计算结果准确度等问题,应用未确知信息理论,对煤层围岩力学参数进行未确知有理化,求解煤层围岩的未确知期望值,并对煤层围岩的稳定性进行分析和计算,结果表明:运用求解未确知期望的方法,来解决受不确定因素影响的地下工程中的未确知问题,较传统方法更精确、更简洁、更有效.未确知期望法在处理地下工程中的大系统优化问题时,值得进一步探讨和应用.     

薄煤层冲击矿压发生机理及防治研究

分析了崔庙矿薄煤层诱发冲击矿压的原因,验证了薄煤层深部开采时具有冲击矿压现象,实验研究了薄煤层的冲击矿压危险性与煤岩体的结构特征的关系,即组合煤岩试样的冲击能指数随着顶板与煤样高度比值的增加而增加,随着煤岩高度比减小,组合煤岩单轴抗压强度增大,煤层厚度的变化对煤体中的应力分布有着很大的影响,探讨了薄煤层应力分布及转移规律和冲击矿压机理,即煤层越薄,煤体承载能力越强,越不容易产生应力转移,由于开采煤体,引起峰值应力区垂直应力升高,水平应力对煤体约束减小,导致冲击矿压。文中以崔庙矿为工程研究背景,通过设置切顶巷和顶板深孔爆破降低了冲击危险性,取得了显著效果,验证了薄煤层开采切顶巷防冲技术和顶板预裂爆破技术的可行性。     

煤炭开发中相关渗流力学问题研究

煤碳是我国的主要能源,在能源消费结构中占居主导地位,煤岩体是一种典型的孔隙裂隙结构体,在煤炭资源开发的过程中涉及到一系列渗流力学问题.探讨了煤层中瓦斯渗流特征及其规律,分析了煤与瓦斯的流固耦合作用,介绍了煤与瓦斯突出的失稳判据;分析了煤矿生产过程中对地下水的污染,对酸性矿井水的水岩作用问题作了初步探讨,同时对煤矸石的环境效应也作了分析;随着煤层开采深度的增加,矿井热害越来越受到学者的重视,分析了矿井热害的形成机理及其影响因素.最后提出了煤层开采中渗流问题的研究方向.     

煤层冲击危险评价方法的探讨

系统地介绍了评价煤层冲击危险测定方法,为了深入了解煤层冲击危险,提高预测与防治煤层冲击的手段,用几种不同的有关冲击地压的测试方法对煤层冲击危险程度进行评价.通过现场及实验室试验,对煤层冲击危险程度指标进行综合分析,为现场预测煤层冲击危险提供测试手段.     

煤层巷道预排瓦斯带的流固耦合效应数值模拟

针对在研究本煤层瓦斯涌出规律时,没有准确方法确定煤层巷道预排瓦斯带宽度的问题,基于瓦斯渗流和煤岩变形理论,建立含瓦斯煤岩体瓦斯渗流方程和煤岩巷道变形场方程,确立了煤层巷道预排瓦斯带流固耦合数学模型,以沁水煤田综掘煤层巷道作为实例进行数值模拟计算,研究得出含瓦斯煤岩巷道损伤的时空演化规律.提出基于示踪原理的实测煤层巷道预排瓦斯带宽度的方法,实测考察与数值计算结果具有一致性.研究提出的方法能够解决煤矿工作面瓦斯涌出量预测精度问题.     

倾斜煤层岩体裂纹生成与扩展对岩体失稳影响

以具有坚硬顶底板,倾斜软煤层顶板初次实稳的实际问题为背景,通过对岩石沿结构面裂纹生成与扩展而形成的岩梁初次失稳破坏形式进行了理论与实验研究。为今后进一步研究提供了科学的依据。     

基于煤演化程度的煤储层渗透率发育机理初探

探讨渗透率的发育机理,将为煤层气的勘探选区提供重要的理论基础。本文以煤岩力学性质为切入点,分析了地应力和煤储层渗透性的相关关系,探讨了不同煤阶演化阶段岩石力学参数（弹性模量、泊松比、体积模量）,提出了煤阶与地应力联合作用下的煤储层渗透率的发育特征。研究表明：地应力控制煤储层天然裂隙开启程度和方向,改变储层的孔隙结构;而煤岩热演化可以改变岩石力学性质。二者共同控制煤储层裂隙的大小,进而影响煤储层渗透率的发育。     

基于地震资料的煤层识别方法及其应用*

鄂尔多斯苏里格气田苏5区块的煤层和储层同具有低伽马和低纵波速度的特征,常规的基于波阻抗的煤层识别方法难以有效地将二者区分。通过研究发现,对于本区块而言,煤层不但不是主力烃源岩,还对本区块山2段的储层研究形成阻碍,因此需要提出针对本区块的更为行之有效的方法进行煤层识别,即一种新的煤层识别技术:结合已有方法—叠前弹性参数反演方法、叠后参数反演方法及流体因子构建方法,构建一种适用于研究区的新型煤层识别因子,然后采用该煤层识别因子和地震资料反演所得叠后参数进行研究区目的层的煤层预测。实际资料的计算结果表明,该方法技术预测的煤层与实际测井解释的煤层完全符合,有助于研究区的储层预测与烃类识别,具有重要的实际应用价值。     

倾斜煤层采动影响下的挤压变形区移动变形特征分析

以重庆南桐矿区为工程背景,通过三维数值模拟方法,对倾斜煤层在三种不同开采宽度工况下上覆岩层移动挤压变形区特征进行了研究。结果表明:采宽由80 m增加到160 m时,煤层与岩层交接处应力变化较小,挤压变形区地表下沉速度较为缓慢;采宽由160 m增加到240 m时,煤层与岩层交接处应力变化非常显著,挤压变形区地表产生明显下沉;不同的开采工况下,挤压变形区沉陷位移都会出现一个峰值,且位于开采区下山方向,挤压变形区沉陷值受水平应力影响较小,走向和倾向方向的沉陷值以该峰值曲线呈中心对称。