南华北地区太原组和山西组煤系中分散有机质的基本性质

采用有机岩石学与有机地球化学相结合的方法，研究了分散有机质的丰度、有机质类型及有机质成熟度的成烃三要素，确认本区这套源岩的有机质丰度高，有机质类为血型、有机质已达到成熟阶段。雄厚的物质基础，良好的母质类型，适宜的成熟度，将为本区形成大量的天然气提供极为有利的条件。     

鄂尔多斯盆地宜川地区上古生界烃源岩评价

依据氢指数（HI）、降解率（PC/TOC）等两个方面的地球化学指标,按照煤系地层烃源岩有机质类型划分标准,对研究区的山西-太原组烃源层的有机质类型作剖析,进行上古生界烃源岩系统评价。研究认为,本溪组烃源岩主要是泥岩,有机质丰度平均2.51%,泥岩干酪根母质类型主体属腐殖型干酪根,即Ⅲ型干酪根;太原组暗色泥岩有机质丰度平均2.26%,煤层比较发育,有机质丰度平均81.66%;山西组的泥岩比较发育,泥岩有机质丰度平均2.26%,煤层有机质丰度平均72.66%。本区上古生界干酪根显微组分都以镜质组为主,显示干酪根母质为腐殖型,即Ⅲ型干酪根,热成熟度演化较高,Ro都大于2.5%,Tmax为490℃以上,表明泥岩已达到过成熟阶段,本区暗色泥岩及煤层属中等—好气源岩,此次烃源岩的认识对该区下一步的勘探提供重要的依据。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组烃源岩特征研究

大兴安岭南部内蒙古林西地区发育有晚古生代地层,其中上二叠统林西组发育巨厚层暗色泥岩,具有潜在的生油、储油环境。通过有机岩石学、有机地球化学相结合的方法,对内蒙古林西地区上二叠统林西组泥岩显微组分、有机质丰度、有机质类型以及有机质成熟度进行特征研究。有机碳含量测定结果平均0.61%,表明有机质丰度较高,属于较好烃源岩,具有较强的生烃能力,但由于其有机质类型主要为Ⅲ型,且处于高成熟-过成熟的高变质演化阶段,生烃应主要以生气为主。     

青海省祁连盆地三叠系烃源岩地球化学特征分析

为了加快青海省页岩气资源的勘探与开发进程,形成多元化的天然气供应格局,青海省加大了页岩气资源潜力评价力度。文中通过路线调查、钻探施工及样品采集测试等系统地分析了祁连盆地三叠系南营儿组烃源岩有机质丰度、干酪根类型、有机质成熟度和热演化程度,研究结果表明:该套烃源岩中暗色泥页岩有机碳含量平均为1.63%,属于中等烃源岩,而油页岩有机碳含量平均为8.2%,有机质类型较好属腐泥腐植型-腐植型(Ⅱ2-Ⅲ型),具备生成油和气的条件;有机质成熟度Ro在0.61%~1.24%,平均为0.95%,成熟度达到低成熟—成熟阶段,处于有利于页岩气生成的成熟度范围内;沉积环境为湖泊沉积体系。因此,认为青海省祁连盆地三叠系南营儿组找页岩气藏前景良好。     

柴达木盆地东部地区古生界烃源岩研究

从有机碳含量、可溶有机质含量及其转化率、热解参数、饱和烃的生物标志化合物特征、饱和烃单体烃碳同位素分布特征等方面 ,综合分析了柴达木盆地东部地区古生界各时代岩样的有机质丰度、类型和成熟度 ,并对其生烃潜力进行了评价。研究结果表明 :①古生界岩样的有机质丰度变化较大 ,其中 ,石炭系泥岩可能为比较好的生油岩 (须证实 ) ,石炭系灰岩在部分地区 (如羊肠子沟石灰沟和德令哈北 )也可能为烃源岩 ,而其他古生界层系可能不是本区有利的烃源岩 ;②烃源岩的有机质类型为Ⅰ ,Ⅱ型干酪根 ,且大多达到成熟—高、过成熟阶段 ;③烃源岩多数为强还原环境下沉积的海相碳酸盐岩、泥页岩 ,部分为海陆过渡相的弱氧化至弱还原环境沉积。     

昆明盆地滇池地区晚新生代沉积有机质的研究——可溶有机质的地球化学特征

本文研究了滇池地区现代湖底淤泥及晚新生代沉积中有机质的特点,探讨了陆相有机母质的标志,生源物的追索、湖盆有机质的转化、成岩作用、生物向干酪根的递变以及与成烃、成煤的关系。该区有机质的丰度较高,并受控子沉积环境与沉积物类型,母质以腐泥-腐殖混合型和腐殖型为主,成熟度低,有机质的转化是多重因素复合作用的结果。该区含煤沉积普遍。并具有开采价值,而浅成气由于封闭条件所限,不具工业价值。     

准噶尔盆地南缘三叠系烃源岩地球化学特征

准噶尔盆地三叠系是否发育有效烃源岩一直具有不确定性。为解决这种不确定性提供参考,以盆地南缘地区三叠系暗色泥岩为例,通过进行有机地球化学分析,研究了有机质的丰度、类型和成熟度,并初步评价了其生烃潜力。结果表明,三叠系暗色泥岩有机质丰度达到了中等到好烃源岩标准;有机质来源以高等植物为主,类型为III型,也有少量II型有机质样品;有机质热演化进入成熟演化阶段,凹陷区和冲断带下盘可达到高过成熟演化;因此,三叠系是潜在的烃(特别是气)源岩,这在今后的油气勘探中值得加以重视。     

上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征

上扬子地区南部志留系龙马溪组黑色笔石页岩的有机质丰度高,有机质类型好,有机质成熟度高,具有显著地有机地球化学特征,黑色笔石页岩中笔石化石的保存方式多为聚集式,丰度较高,为页岩气形成提供了物质基础。研究区龙马溪组有机质处于成熟-过成熟阶段,且该区域龙马溪组的烃源岩有机质类型为Ⅰ型（腐泥型）,有利于生气。     

南祁连盆地哈拉湖坳陷上三叠统尕勒德寺组泥质岩类烃源岩评价

南祁连盆地广泛发育上三叠统尕勒德寺组泥质岩类烃源岩,但是其有机质丰度、类型、热演化程度的研究程度都很低。因此,对此地区烃源岩进行油气资源综合评价是十分必要的。据此,从烃源岩类型、有机质的类型、丰度、成熟度等方面对南祁连盆地哈拉湖坳陷上三叠统尕拉德寺组烃源岩进行了综合评价。研究表明,有机质丰度为差—中等,有机质类型为腐泥腐殖型(Ⅱ2),有机质到达高成熟—过成熟阶段。整体评价为中等烃源岩。     

额济纳旗大狐狸山地区干泉组烃源岩评价

通过对大狐狸山地区干泉组实测剖面烃源岩展布特征及烃源岩的有机质丰度、有机质类型和成熟度的研究,认为干泉组下段暗色泥岩发育,厚度达到了240.1 m,主要沉积于浅海陆棚环境。有机碳含量分布在0.35%~2.87%,平均值为1.01%。根据Ph/n—C18和Pr/n—C17相关关系及图版,并结合C27甾烷(ααα20R)、C28甾烷(ααα20R)、C29甾烷(ααα20R)的相对关系图版来研究大狐狸山地区干泉组烃源岩有机质类型,结果均显示其有机质为Ⅱ1型。镜质组反射率及黏土矿物的研究均表明有机质成熟度极高,可能与区内动力变质作用有关。综合评价认为,干泉组具备较好的生气潜力。     

煤矿瓦斯固化防突及低浓度瓦斯固化分离新技术

为防治煤矿瓦斯突出事故和分离低浓度瓦斯,研究了瓦斯水合机理,设计了可视化实验装置及3组含煤表面活性剂溶液系统（T40、T80、T40/T80）,依据瓦斯水合物的生成过程以及3种组分瓦斯气样在不同实验体系中水合化分离情况,采用色谱分析法,计算了CH4分离提纯浓度。结果表明：瓦斯气体在含煤表面活性剂溶液中生成较快;存在记忆效应的条件下,诱导时间可缩短至47min,生成速率可达2.33×10-5m3/h;CH4的体积分数分别为26%、39.8%和58.98%的三种气样,经一级瓦斯水合化分离后,CH4的体积分数可提高到40.6%、60.41%和80.41%。研究结果证实了利用水合机理防治煤矿瓦斯事故和分离低浓度瓦斯技术的可行性。     

阜新王营井田浅成气的成藏与岩浆活动

王营井田是产气率较低，裂隙又很不发育的长焰煤井田，但该井田却很有成为很具有开发价值的煤成气田。本文从该井田的地质特征－成煤期后有剧烈的岩浆活动这一现象出发，依据井下瓦斯突出及矿井抽放瓦斯的实际资料，同时运用煤成气的生成、储藏、运移理论，科学分析了该井田能产出大量煤成气的原因－即岩墙、岩床不但提高了长焰煤的产气率，而且也造就了煤成气的储运场所和运移通道。从而得出了岩浆活动是促成浅产质煤能成为可资开发的煤成气田的重要因素这一结论。     

煤力学特征的对比试验分析及其在煤与瓦斯突出研究中的应用

运用一种新的构造煤采样与加工方法,通过大量的试验测定,对比分析了原生结构煤和构造煤的力学特征;定量讨论了主要力学参数间的相关关系,给出了描述煤体破坏状态的分布函数式,并且模拟构成煤与瓦斯突出4个主要能量体之间的相互作用,建立了简化力学模型;从理论上证明了构造煤厚度是煤与瓦斯突出的一个启动因素,讨论了计算其临界值的可能性.     

煤与瓦斯突出损伤动力演化机理

煤与瓦斯突出中力学性质表现得相当复杂.目前研究很少考虑瓦斯压力梯度对煤的流变破坏作用.本文中基于对煤岩力学性质新的认识,从煤岩损伤破坏的角度出发,综合考虑煤岩的物理力学性质,包括流变性质、地应力和瓦斯压力等因素.根据煤的力学试验结果所表现的非线性弹性性质,在分析瓦斯压力、地应力分别在突出过程中所起的作用基础上,将煤与瓦斯突出具有强烈时间效应的动态力学过程分为准备、发动、发展和终止4个阶段.对瓦斯压力、地应力和重力作用下煤的加速损伤演化所引起的煤与瓦斯突出进行了发生机理的阐述,从而得出煤壁内部瓦斯压力梯度是突出的主要动力源,地应力只是对突出起到辅助作用.对煤岩灾变的延期性、孔洞形状、声发射特征、相对瓦斯涌出量大大超过煤层瓦斯含量、突出煤的分选性、突出的终止过程等现象作新的解释和定性分析.     

不同瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出模拟实验

为探讨瓦斯压力在煤与瓦斯突出过程中的作用机制,利用自主研制的煤与瓦斯突出模拟试验台和同一种煤样,在煤样成型压力、煤样含水率、受力状况等参数均恒定的情况下,分别进行了5种不同瓦斯压力水平下的煤与瓦斯突出模拟实验。结果表明,煤与瓦斯突出可形成口小腹大的呈梨形或椭圆形的突出孔洞,且突出孔洞容积仅为突出煤体积的1/2～2/3;在瓦斯压力方面存在一个使煤与瓦斯突出发生与否的阀值,高于此阀值时,瓦斯压力愈大则突出强度亦愈大,且瓦斯压力作为突出发生的动力同时也对突出煤粉有一定的粉碎和抛出作用;煤样温度呈先升高后降低并连续变化的趋势,利用温度变化梯度可进行煤与瓦斯突出预测预报。     

石港矿煤层瓦斯参数测定及瓦斯治理技术分析

本文在分析石港矿主采煤层(15#)瓦斯基础参数的基础上,针对石港矿本煤层、邻近层和上隅角的瓦斯涌出规律,采取了不同的瓦斯治理方法,以达到治理瓦斯、保障生产安全的目的。     

煤层突出危险程度的模糊聚类分析

本文运用模糊聚类分析方法对煤矿采掘工作面煤与瓦斯突出危险性进行分类。提高了煤与瓦斯突出危险性预测的科学性和准确性。通过对淮南矿区部分突出资料的验算,证明了预测的可靠性。     

煤与瓦斯突出瓦斯射流数值模拟

将煤与瓦斯突出过程的瓦斯突出视为连续射流,应用伯努利方程,建立了瓦斯射流的数学模型,得到了瓦斯突出射流流速和流量表达式,在此基础上考虑突出口压力和突出口直径影响,进行了瓦斯射流的数值模拟,得到了突出压力与突出射流最大速度、突出压力与射流流场分布、突出口直径与突出影响范围间关系规律。模拟结果表明:突出口压力与突出射流最大速度近似呈线性关系,在一定条件下射流流场分布具有甩尾效应,突出口直径越大,其突出影响范围越大。     

煤与瓦斯突出过程中煤体破坏的有限元模拟

研究了目前有限元软件难以计算的煤与瓦斯突出过程中煤体破坏问题。采用Python语言对ABAQUS前处理模块进行了二次开发,通过Python脚本程序将煤体网格重新划分,并且插入零厚度黏结单元。利用有效应力原理,与ABAQUS基于摩尔库伦准则的摩擦接触结合,实现了瓦斯压力对煤体影响的仿真。利用黏结单元模拟了煤体裂缝的产生与扩展,以及煤体的突出过程。实际仿真计算结果符合实验规律,证明了有限元二次开发技术可以很好地计算煤与瓦斯突出过程中煤体破坏问题,也为Python的二次开发在其他领域的应用提供了参考和借鉴。     

煤中瓦斯解吸渗透理论及实验研究

为了研究煤层中瓦斯瓦斯吸附解吸过程和瓦斯流动规律,基于国内外现有研究理论成果,设计了瓦斯吸附解吸的实验系统,该系统主要包括温度控制系统、瓦斯吸附解吸系统和数据采集与处理系统.通过自制的煤样,实验研究了在一个标准大气压和温度30℃条件下瓦斯的解吸规律.采用动态定压解吸法进行瓦斯解吸实验,研究并指出了解吸速率与煤样粒度之间关系的规律.通过对三种不同煤样的解吸的对比分析,提出了瓦斯解吸量与时间之间的关系式,建立了煤的瓦斯解吸量的数学模型.对于改进现有的抽采方法并提高抽采水平、对于煤与瓦斯的突出预测和煤矿瓦斯灾害的防治均具有理论意义和实际应用价值.