鄂尔多斯盆地北部上古生界煤成气及其砂岩气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地北部上古生界地层中广泛发育的煤层是大型气田形成的物质基础,煤层埋深为2.2~2.8 km,厚度为22~49 m,镜质体反射率为0.6%~2.5%,属长焰煤—贫煤;煤层是良好的烃源岩,其平均生烃强度为23.52×108m3/km2.煤层、砂岩储层和顶部上石盒子区域性泥岩盖层的良好空间配置是上古生界煤成气砂岩气藏形成的关键.描述了该地区上古生界砂岩和泥岩中2种高角度裂缝特征,指出了裂缝的形成时期及其在煤成气成藏中的运移通道作用.最后将该地区煤成气藏近源型成藏模式细分为近源-源内聚集型和近源-裂缝运移型.     

结构异性煤体渗透率特性

 煤渗透率是研究瓦斯渗流特性及运移规律的关键参数, 而煤体结构各向异性导致渗透率具有明显的方向性。利用煤岩瓦斯渗流试验系统, 对不同变质程度煤样试件在面割理和端割理方向上, 进行不同瓦斯压力下的渗透率测试, 并根据等效驱替原理, 建立各向异性煤体渗透率的计算模型, 数值分析了煤体渗流的定向性特征。结果表明:在煤体面割理和端割理方向, 渗透率均随瓦斯压力增大成负指数减小;面割理方向的瓦斯渗透率与端割理方向相差可超过1 个量级, 且煤的变质程度越高, 差别越明显。随瓦斯压力增大, 煤的瓦斯渗流定向性系数峰值增大, 煤层瓦斯渗透定向性增强。在相同瓦斯压力下, 煤的变质程度越低, 煤层瓦斯渗透定向性越弱。     

罗克韦尔E3 Plus智能电机过载继电器的应用

主要介绍了罗克韦尔智能过载继电器E3 Plus的功能、特点，论述了其在成庄矿洗选厂原煤车间的应用。     

煤巷锚网索组合支护技术在综放工作面的运用

通过在成庄矿2214巷施工中锚、网、索组合支护技术的实际应用，阐述了锚杆支护设计原理及其施工工艺和参数，与传统支护方式相比较，降低了成本，减轻了劳动强度，提高了生产效率，其经济效益显著，具有广阔的推广前景。     

成庄矿模块洗末煤车间降低介耗的实践

针对成庄矿模块洗末煤车间介耗偏高的现状,运用先进的技术手段进行现场检查、分析,提出了可行的改造方案,取得了预期的降耗效果。     

注液速率及压裂液黏度对煤层水力裂缝形态的影响

注液速率及压裂液黏度是煤层气井压裂设计中两个重要的可控参数,其不仅影响水力裂缝起裂压力及压裂施工压力,而且控制水力裂缝形态。采用鄂尔多斯盆地东南缘大宁-吉县地区天然煤岩,基于试验室物理模拟试验研究注液速率及压裂液黏度对水力裂缝形态及施工压力的影响。结果表明:注液速率及压裂液黏度较小时,主裂缝与分支缝连通形成沿最大水平主应力方向的复杂裂缝网络系统;随着注液速率及压裂液黏度的增加,水力裂缝复杂程度降低,形成平直单裂缝。提高注液速率或压裂液黏度会增大施工压力。对注液速率及压裂液黏度进行合理控制,可先在井筒附近生成平直裂缝,后在远离井筒处生成复杂裂缝网络,有利于增大煤层气单井排采体积。     

神府煤田沙沟岔煤矿综采适应性评价

利用大量的神府煤田沙沟岔煤矿的地质钻孔资料,在对沙沟岔煤矿范围内的地质构造、煤层厚度及变化规律、顶底板条件进行详细分析的基础上,对区内所含的7个煤层进行定性的综采适应性评价,评价结果表明：矿区内只有4-3,5-2煤层适宜综采.该矿区内基本符合煤层厚度越大,变异系数越小,越适宜综采;煤层厚度越小,变异系数越大,越不宜综采的基本特征.     

基于RFPA-3D的煤层钻孔水力压裂裂缝扩展规律数值模拟

水力压裂裂缝的几何形态是评价压裂效果的主要因素,煤层受割理、层理和天然裂隙的影响,非均质性较强,对于垂向主应力、最大水平主应力和最小水平主应力共同影响下的煤层水力压裂缝扩展规律还未形成系统认识。文章利用RFPA-3D数值模拟软件,研究非均匀分布的硬煤层和软煤层,在垂向主应力不变,不同水平主应力差下水力压裂三维裂纹的扩展过程和延伸规律,研究发现硬煤层水平主应力差接近时,水力压裂缝在煤层中延伸没有优势方位,形成网状缝;水平主应力差较大时,水力压裂缝主要沿最大水平主应力方向扩展,其他分支裂缝初始阶段沿着最小水平主应力方向延伸,随后逐渐向最大水平主应力方向靠拢。软煤层水力压裂初始阶段,注入段附近煤层以井筒为中心向四周挤压,煤层被挤压形成一个“大肚子”区域,待煤层挤压到一定程度,煤层开始起裂、裂缝扩展;水平主应力差接近时,注入段煤层压实后,起裂形成网状缝;水平主应力差较大时,注入段煤层压实后,压裂缝沿最大水平主应力方向以及与最大水平主应力方向成45°夹角方向产生两条优势裂缝。研究成果在安徽芦岭井田Y-01煤层气水平井组进行应用,日产气突破10 000 m3。     

近距离煤层同步开采分析

在煤矿生产中,近距离煤层的开采较为常见,尤其是两层煤均为全区可采,且上层煤为薄煤层、下层煤为中厚或厚煤层的开采。柳林王家沟煤矿的4号、5号煤层属于此种典型情况。通过分析可以得出,同步开采4号、5号煤层是可行的。     

浅谈普采工作面顶板事故的防治

冒顶事故为煤矿五大灾害之一，其中普采工作面尤为严重，主要发生在初次放顶和老顶来压期问。对普采工作面冒顶事故发生的特点、原因及其防治措施进行了阐述。     

薄煤层高档工作面单体柱钻底问题的研究

对晋普山煤矿9#煤顶板压力大、底板松软、支柱钻底严重、初撑力达不到标准化的问题进行了研究,提出了采用MC尼龙柱鞋进行试验的建议,并证明了它对解决薄煤层高档工作面单体柱钻底的问题有较好的效果。     

层滑构造及其对煤层的影响

指出了层滑构造不仅使煤层厚度、煤层结构和煤体结构发生变化,而且使煤层的煤化程度提高,灰分增加。分析了层滑构造引起煤厚变化的几种成因方式,解释了煤质变化的形成原因。     

临沂煤田煤变质因素的分析

临沂煤田煤变质受多种地质因素的影响,但是,各种煤质指标仍有其变化规律。区域变质作用使煤质达气肥煤阶段,岩浆侵入发生接触变质和气热变质作用,使煤质变为无烟煤和天然焦,煤的变质是上述各种变质作用的有效迭加,在广大区域内,区域变质作用为主,而在局部区域里可能岩浆侵入接触变质等的改造是主要的。     

钻孔煤粉量变化规律在区段煤柱合理参数确定中的应用

通过对钻孔煤粉量变化规律与支承压力分布关系的研究，论证了可以利用钻孔煤粉量变化来推测支承压力分布规律。实测得到了平煤集团十三矿大倾角综放工作面区段煤柱侧向支承压力分布规律，为合理区段煤柱留设尺寸确定提供了基础依据。     

基于3DEC离散元的煤层井壁稳定性

为了准确了解煤岩井壁稳定性及坍塌规律,基于3DEC离散元软件,完成了对煤层井壁稳定的仿真模拟分析,验证了3DEC离散元软件应用于煤岩井壁稳定研究的可行性和相对于弹性力学连续性介质理论的优越性。考虑到简化计算和边界效应,物理模型采用内外双重建模;为更好地反映煤岩井周割理情况,内层模型采用离散型裂隙网络(discrete fracture network,DFN)技术。通过与不考虑割理面的弹性力学连续介质模型对比,验证了割理发育对煤岩井壁稳定的影响;通过位移云图来评价煤岩直井和水平井的井壁稳定性和垮塌掉落情况,且三维模型直观地展示了井壁失稳过程;完成了有效液柱压力、割理和井眼走向对煤岩井壁稳定的影响分析,得出结论:随着有效液柱压力的增大,井壁稳定性越来越强;割理尺寸、密度和产状的情况对井壁稳定仿真模拟影响巨大,模拟前应充分统计割理分布情况;在所设条件下,沿最大水平主地应力方向的水平井较直井更加稳定。     

赵官煤矿矿井瓦斯基本参数测试与分析

应用理论分析和现场实测方法,探讨了赵官煤矿主采煤层瓦斯压力、钻孔瓦斯流量、煤层瓦斯含量和煤层透气性系数等参数,为研究煤层瓦斯的流动规律、煤层瓦斯抽放提供了科学依据,对赵官煤矿矿井瓦斯综合治理具有重要的指导意义。     

苏南地区下三叠统青龙组灰岩有效裂缝的厘定

在裂缝宏观、微观特征观察与描述的基础上,运用裂缝充填物碳氧同位素分析、阴极发光等手段,研究了苏南地区下三叠统青龙组灰岩裂缝的发育期次,厘定了有效裂缝的形成时间。认为,苏南地区青龙组发育6 期裂缝,其中第I 期为水平缝合线,形成于青龙组沉积初期;第II 期为构造裂缝,被方解石全充填,原油显示微弱,形成于印支—燕山早期;第III 期为构造张裂缝,被方解石充填未盈,原油显示丰富,形成于仪征运动早期;第IV 期为倾斜缝合线,形成于仪征运动中期;第V 期为构造裂缝,被方解石全充填,原油显示微弱或无显示,形成于三垛运动早期;第VI 期为构造裂缝,未被任何物质充填,形成于盐城运动期。仪征运动早期形成的张裂缝晶洞及溶洞发育,原油显示最为丰富,为有效裂缝;青龙组灰岩裂缝型储层预测应以仪征运动早期的构造应力场强度为重要参数。     

综放采场采放工序分析与合理年产量确定

在对综放采场放煤、割煤、移架工序进行详细分析的基础上,结合煤层条件与设备参数提出了工作面合理年产量的确定方法,并将设计结果与兴隆庄煤矿5318综放面实际产量进行了对比分析。     

深部煤层伴生废热新模式开发及适用性分析

现阶段深部煤层的开发过程中,煤层埋藏深、温度高,开发初期伴生地层水携高温废热开采至地面造成了部分能源浪费.基于资源综合利用角度上,为了使深部煤层开发中携带的废热用于热泵技术热源,提出废井改造地热井以降低钻井成本,以此设立深部煤层地热开发的工艺及热泵技术适用条件,从经济性及安全性两方面去分析深部煤层地热开发的可行性,给出了利用热泵系统进行煤层伴生废热开发的条件,最终建立出相关热泵系统模型,通过具体的示例环境参数进行计算.得出鄂尔多斯东缘神府地区某区块深部煤层伴生废热的单井制热量可达14.8 kW,热泵系统的制热性能系数(COP)可达到4.33～7.31,同时,煤层气井出口混合产物温降将近10℃.表明煤层伴生废热开发在提高了井上采收作业安全性的同时拥有较好的采热开发环境,扩展了废热可利用的经济性,提出一种深部煤层综合性开发的新型模式.     

潘西煤矿断裂构造突水机制探讨

分析了潘西煤矿历年断裂构造突水资料,把其断层突水类型分为两大类:一是导水断层引起的突水;二是采动引起的断层“活化”突水。导水断层突水主要是由于构造岩带与底板裂隙相互贯通而致。采动引起的断层突水主要是在采动、矿山压力、地温应力、水应力、构造应力等共同作用下,断层产生滑移、张开,断层派生解理与裂隙发生蠕变、扩展、扩径、生长、相互贯通形成导水通道。应用断裂力学理论推导出断层产生滑移、解理发生扩展的计算公式。