煤层气的储层特点研究

作为我国气体能源家族的三大成员之一,煤层气应用广泛且前景良好,其开发利用对于充分利用矿产资源,改善我国能源结构,提高环境质量等都有巨大作用。该文通过对煤层气储层特点、煤储层分布、预测及选区评价、煤储层研究方法及实验技术等方面的系统评述后认为：目前,煤储层地质特征研究和地质评价选区技术、煤层气储层工程技术和储层模拟软件系统基本被我国科研人员掌握,在煤层气储层研究方面取得了一些成果。但我国煤储层的构造复杂,多强烈变形煤层数量多,煤储层多为瘦煤和无烟煤,特点是煤层渗透率低、煤层压力低、在水压裂等强化措施下形成的常规破裂裂缝所占比例低;煤层具有较高的吸附力）的物性特征,且变质程度偏高,高煤级煤（贫煤—无烟煤）占49%,独具＂中国特色＂。     

上覆煤层采动影响下底板应力场及变形破坏特征

明确多煤层开采过程中的煤层群之间的相互影响关系,是实现多煤层安全高效回采的根本保证。本文运用理论分析方法,结合具体的地质条件,对开采上煤层对下煤层的影响进行研究。最终确定开采上煤层时,上煤层底板的应力场及变形破坏特征,以及对下煤层的影响。     

大倾角“三软”煤层走向长壁工作面下行收作法

随着单体液压支柱在地方煤矿的推广应用和生产管理技术水平的提高,走向长壁采煤法适应的煤层倾角范围有逐步增大的趋势。瓦庄煤矿自2008年以来先后开采了8个大倾角走向长壁工作面,其中还包括三个下石盒子组3层煤大倾角＂三软＂煤层走向长壁工作面。     

高庄煤矿煤层特征对综采放顶煤工艺的控制作用

分析了高庄煤矿下石盒子组3#煤层特征以及对综采放顶煤工艺的控制作用,阐述了＂三软＂谋层所导致的特殊放煤方式和放煤效果。     

“阶段式”石门揭煤

本文论述了＂阶段式＂石门揭煤,＂阶段式＂石门揭煤是淮北矿业（集团）公司朱仙庄煤矿经过多年研究在总结了其他煤矿的石门揭煤方法后提出来的新技术,是安全揭开有突出危险性的厚煤层、中厚煤层、薄煤层的一种新型技术,它采用多指标,阶段预测、阶段消突、阶段检验、阶段爆破,实行＂浅掘浅进＂,最后一炮揭开煤层的的一种揭煤技术。本文就朱仙庄煤矿Ⅱ3采区Ⅱ831-1#石门为例浅谈＂阶段式＂石门揭煤方法安全顺利成功揭开突出煤层。     

垞城煤矿小断层破坏“三软”煤层地质特征分析

本文通过分析小断层破坏垞城煤矿＂三软＂煤层地质特征现象。归纳总结出了小断层对垞城煤矿＂三软＂煤层的地质影响。为该矿选择掘进方法、顶板支护措施等提供了依据,对该矿生产过程中节省成本,提高采掘效率具有一定的现实意义。     

厚煤层大倾角综采可行性论证

本文从综采工作面设备造型及回采工作面管理等方面对厚煤层大倾角下进行综合机械化采煤进行了叙述和分析。针对倾斜煤层的特点,合理地选择工作面装备,实现＂三机＂配套,控制工作面＂三滑、一倒、一飞＂,提高机械化水平,建设高产高效综采工作面。     

塔山矿综采工作面综合防灭火技术研究

塔山矿在投产后,针对自身煤层厚（平均厚度17m）、自燃发火期短（最短自燃发火期64天）、产量大（最高月产达100万吨）、采空区遗煤多等特点,实施了以＂注氮为主、灌堵为辅＂的综合防火措施。本文通过对塔山矿综采工作面综合防灭火手段的分析研究,结合工作面＂三带＂分布状况和工作面CO变化规律,对各项措施的适用条件和实施效果进行了系统分析和总结。为工作面综合防灭火提供了有效依据,防止了采空区自燃,保障了特厚易燃煤层综放工作面的安全开采。     

采场上覆岩层移动参数的试验研究

通过多煤层同采时下部煤层开采对上部煤层开采影响的试验结果分析,得出了试验矿井条件下,下部煤层开采时上覆岩层移动及变形规律、有关岩层移动参数,并提出了上部煤层巷道变形的预计方法．图４,表２,参３．     

基于时序InSAR技术的近距离多煤层参数反演方法

近距离多煤层开采引起的采空区地面沉降在当前工矿区沉陷中占有较大的比例,而天基InSAR技术在工矿区大范围形变监测方面具有显著优势.以2018年1月至2019年8月间的43景C波段Sentinel-1B SAR数据为基础,通过时序InSAR技术对近距离多煤层开采的康平煤田进行了大范围沉降监测.以Okada模型为基础,结合近距离多煤层分布特征,采用叠加理论的原则,提出了一种基于多源模型的近距离多煤层参数反演方法.通过定量计算弹性半空间下双源模型和三源模型近距离多煤层参数反演的精度,发现三源模型精度更高,更符合小康矿近距离多煤层开采的实际特征.本研究可以为基于InSAR技术的近距离多煤层开采沉降监测及参数反演提供参考.     

岩层破坏与移动对地面瓦斯抽放的影响分析

为了研究多煤层联合开采下多采空区相互影响条件下的瓦斯抽放规律,采用理论分析和FLAC3D数值模拟相结合的方法,分析了唐山矿5、9煤层覆岩采动后冒落裂隙发育状况及T2291工作面相邻采空区煤柱裂隙发展及分布特征,揭示了T2291工作面采空区横向方向上贯通了与之相邻的多个采空区和纵向上贯穿了多个煤层现象.研究结果表明,布置在该工作的地面钻孔可同时进行多个采空区和多煤层的瓦斯抽放,提高了钻孔的服务年限及抽放效率.研究结论有助于指导唐山矿在类似区域瓦斯抽放钻孔的布置.     

济三煤矿3_下煤层瓦斯地质规律分析

以瓦斯地质理论为基础,结合济三煤矿地质特征以及瓦斯基础测试参数,对该矿3下煤层瓦斯地质规律进行了分析研究。结果表明,影响3下煤层瓦斯赋存的因素主要包括煤系地层的暴露程度、构造、顶底板岩性特征、煤层厚度以及煤层埋深等。其中,埋深以及煤厚与煤层瓦斯含量呈正相关关系;区内大断层多为开放性断层,不利于瓦斯的积聚,但小断层容易与煤层顶板泥岩共同作用对瓦斯起到封堵作用。     

基于BP神经网络的煤层硬度多等级识别方法

针对煤层硬度识别方面存在的问题,提出一种基于BP神经网络算法的煤层硬度多等级识别方法,将煤层硬度划分为6个等级进行识别.以采煤机截割电机和牵引电机的定子电流信号及调高油缸压力信号作为识别信号,利用小波包分解提取各个信号的特征量,并将其作为神经网络的输入样本进行训练和测试.经过实验,在仿真数据条件下本文提出的煤层硬度多等级识别方法对硬度等级的识别准确率为96.7%,在实机数据条件下识别准确率为93.3%,验证了该煤层硬度识别方法的有效性,为采煤机自适应截割过程煤层硬度高精度识别奠定了理论基础.     

鄂尔多斯盆地东北部上古生界煤系地层成煤特征分析

依据基准面旋回的原理,应用露头、钻(测)井资料,研究了鄂尔多斯盆地东北部上古生界煤层的空间变化和平面分布规律。结果表明:受古地形和古气候的影响,在构造转换间歇期的不同沉积环境中,受基准面旋回和相分异作用控制,研究区煤层多形成于短期基准面上升的晚期,并以障壁海岸沉积的煤层分布广,厚度大;三角洲沉积体系中,煤层多发育在三角洲平原沼泽中;而辫状河道沉积体系中,受河道对下伏地层的冲刷迁移影响,煤层则出现分叉、变薄或尖灭,多不能形成规模煤层。     

煤柱影响下远距离多煤层重叠开采覆岩运动规律

为探究平煤股份八矿多煤层远距离重叠开采,留设煤柱及采空区对底板卸压效果的影响,开展沿煤层倾向开采的相似模拟实验.实验结果表明:丁组煤层或戊组煤层开采,采空区或孤岛煤柱下方底板应力增卸压效果均随埋深的增加而减弱.丁组煤层开采上帮和下帮卸压角分别是65°和75°,煤柱增压区会影响至己组煤层.丁、戊组重叠开采上帮和下帮卸压角分别是75°和65°,卸压区和增压区均会波及到己组煤层,应力增值幅度有限.戊组煤层因采动形成动态增、卸压值要高于采动结束后产生的附加应力.丁组煤层开采对己组煤层的卸压保护效果甚微,但煤柱会使己组煤层产生附加应力.丁、戊组煤层重叠开采,煤柱和采空区交错布置有利于己组煤层开采.     

动压条件下煤巷围岩控制的工业性试验研究

灵新煤矿为多煤层联合开采,由于采掘接替紧张,致使在上覆煤层开采过程,下覆煤层工作面的回采巷道要在其下掘进,给巷道围岩控制带来一定的困难。本文以此为例,对该类巷道合理的围岩控制技术进行了现场工业性试验研究,现场实践表明,在该开采技术条件下,只要采取了合理的支护技术方案,可以有效控制围岩变形。     

锚带网索、连锁棚支护技术在“三软”煤层中的应用

淮北矿业集团杨庄煤矿在＂三软＂煤层巷道中,采用锚带网、连锁棚支护工艺,降低了巷道的综合成本,提高了单进水平,支护效果显著。     

豫西“三软”煤层矿井轨道运输安全综合治理

针对豫西＂三软＂煤层特殊地质条件,运用喷浆、注浆、钢质轨枕等系列措施,对矿井运输轨道综合治理,有效地保证了矿井轨道运输的安全。     

软煤层大倾角大采高综采回采实践

大采高综采工艺通常应用于煤层倾角在25°以下的工作面,超过25°的条件下取得成功的尚不多见,平煤十三矿将该采煤方法应用于煤层平均坡度为32°的工作面并取得成功,为类似条件煤层的开采提供重要的参考依据和借鉴价值。     

一种新型绕煤层固井井下装置的研制

针对煤层气井常规套管完井时水泥浆污染煤层的问题,提出一套绕煤层固井技术方案,设计研制一种新型结构的绕煤层固井井下装置;测试整套装置的耐压性,计算水泥浆通过该装置时的局部流体压耗。测试及计算结果表明:该装置可承受28 MPa的管内压力,额外增加的循环压耗约为2.2 MPa,可以满足施工需要;下入套管时,把多组装置连接在套管串上对应煤层的位置,即可实现水泥浆仅封固非煤层段,避免水泥浆和煤层的接触,从而避免水泥浆对煤层的污染,为煤层气井及油气井低压层段提供一种新的完井手段。