洁净煤技术的源头创新--煤分子工程及其关键问题的进展

煤分子工程是在分子水平上,以煤组成结构及其反应性关系为基础,对煤的高效和高选择性转化技术和工艺的途径与方法进行研究的一门工程学科,通过"分子-产品-过程"三位一体的多尺度集成的方法来解决煤洁净利用过程的效率、环境及效益等问题.其关键问题主要有(1)分子水平上煤组成结构与反应性关系;(2)煤与其洁净转化技术适应性评价的理论与方法;(3)煤转化过程反应的控制与分级定向转化;(4)基于煤组成结构特征的新转化技术与工艺的开发.在对国内外文献调研的基础上,结合该研究组近年来的工作,对这些关键问题的研究进展进行了简要的评述.同时指出在洁净煤技术发展战略中,必须重视煤组成结构与反应性关系这一煤分子工程基础等问题的研究,实现我国洁净煤技术的可持续发展.     

晋城矿区综采放顶煤工作面顶煤冒放性分析

根据晋城煤业集团综采放顶煤开采实际情况,从影响顶煤冒放性的煤体裂隙、开采工艺和支架与围岩关系3个方面进行分析,对综放工作面的布置、采放比、放煤步距、支架架型与工作阻力提出了建议.     

定压外边界的双孔介质复合储层中井底压力分析

针对外边界定压的双孔介质复合储层物理模型,用数学方法研究了两种内边界条件(是否考虑井筒储存和表皮效应)下的变(常)流率问题的无因次井底压力的Laplace空间解,在深入剖析了解的结构和相互联系的基础上,找出了它与常见的复合、双孔、均质储层井底压力间的相互关系,并简要地引导了相应的应用.此项研究,无疑是对试井分析理论的一种完善,对相应的试井分析软件的研制具有深远的应用价值,对油藏工程中的数值模拟方法也具有指导意义.     

冲击破煤过程中能量耗散的理论分析

介绍了能量在冲击式破煤过程中的产生、传递和耗散过程以及能量最终的分布范围;运用应力波的方法分析了应力波在煤体中传播过程,并得出能量在衰减过程中衰减率的计算方法;还分析了剥落厚度的计算方法,并得出正弦应力波在煤体中传播时的冲劈厚度和最大煤块尺寸的关系;根据冲击规律和能量的传递特征对能量的传递过程进行了分析,并求出冲击消耗能量和最小散逸能之间的关系,指出了要使煤块破碎必须满足冲击消耗能量要大于最小散逸能。     

煤与生物质共超临界水催化气化制氢的实验研究

在压力为20～25MPa、停留时间为15～30s、：NaOH添加量(质量分数)为0．1％、反应器外壁温度为650℃的条件下，对煤与生物质的模型化合物羧甲基纤维素钠(CMC)在超临界水环境中的催化气化制氢性能进行了研究，探讨了物料浓度、压力以及停留时间对煤与CMC共气化制氢的影响．实验结果表明：煤与CMC二共超临界水催化气化制氢的主要气体产物是H2、CO2和CH4，H2的体积分数可高达60％以上；增加物料浓度、升高压力有利于提高产氢率，但延长停留时间不利于氢气的制取．     

陕西煤中硒的环境地球化学特征

研究了陕西的各成煤期煤中Se的含量、分布规律、赋存状态、采煤燃煤环境影响及燃煤Se脱除等环境地球化学问题.对Se含量及分布规律研究的结果表明,不同地区、不同成煤期煤中Se的含量有较大的差异,表现在随着成煤时代由老到新,煤化程度由高到低,煤中Se的含量减少;从南到北,煤中Se含量从高到低.赋存状态分析表明,煤中Se的含量与成煤环境、煤中S含量有着一定的对应关系,煤中S越高,尤其是黄铁矿硫的含量越高,煤中Se的含量也越大,说明在中、高S煤中,Se主要赋存于黄铁矿中,而在特低、低S煤中Se的赋存状态与有机质有关.燃烧实验表明,煤中Se会随着煤炭的开采和利用进入表生环境,从而对表生生态环境构成一定的影响,钙基固硫剂可抑制燃煤Se的排放.     

应用恒速压汞实验数据计算相对渗透率曲线

截取一段实际储层岩样，利用恒速压汞实验技术测定其孔喉频数分布，并拟合成连续分布函数，该函数符合伽马函数分布。对剩余岩样进行了油、水相对渗透率的测定。以所拟合的孔喉频数分布为主要输入参数，利用孔隙网络模型计算了油、水相对渗透率。计算结果与利用JBN法处理的实测结果对比表明，恒速压汞实验是确定岩石微观孔喉分布的一种非常有效的实验手段，可直接为孔隙网络模型提供主要的输入参数，能够得到反映微观孔隙结构特征的较合理的相对渗透率曲线，这对于用JBN法不满足或者处理结果不理想的实验具有重要的意义。     

塔里木盆地麦盖提斜坡石炭系生屑灰岩段储层特征研究

通过扫描电镜、铸体薄片、普通薄片、压汞曲线以及孔隙度和渗透率资料的分析，详细研究了生屑灰岩段的储层特征，主要包括岩石学特征、孔隙结构、储集空间、储层物性特征等。该区储层虽然埋藏较深，并且经历早期压实作用和胶结作用等使原生孔隙遭受严重破坏，但经过后期溶蚀作用和白云石化作用等(尤其是白云石化作用)成岩作用的改造使次生孔隙非常发育，具备很好的储集油气的能力，为Ⅱ类储层。     

基于多目标规划的动力配煤软件

动力配煤是比较符合我国国情的洁净煤技术，其关键在于方案优化。本文以多目标规划的优化计算方法为依据，开发出适合于煤炭企业常规动力配煤的配煤软件，为煤炭企业动力配煤提供了依据。该软件人机界面友好，使用方便，可以对方案进行人工修正，并设有在线检测出口与其它数据库系统及Internet的连接，应用实践表明软件运行效果良好，适合煤炭企业实际生产要求。     

古潜山油藏裂缝性储层的测井评价

古潜山裂缝性储层具有复杂的储集空间和储层非均质性 ,对缝洞发育程度的评价在储层性能的评价中起着至关重要的作用。以岩心分析资料为基础 ,将地层微电阻率扫描成像测井 (FMI)、常规测井与地质理论相结合 ,对研究区的十几口井进行了详细的裂缝识别 ,对地层岩性特征、构造特征与地应力进行了分析。分析结果表明 ,该区裂缝及溶蚀孔洞发育程度从南到北、从构造高部位向东、西两翼的构造低部位逐渐变差 ,最大主应力方向基本为北东东南西西 ,古应力的方向基本为北东南西。该方法的解释结果与地质情况吻合较好。