【摘 要】
：
现今地应力状态(大小和方向)和煤储层渗透率是影响煤层气勘探开发的重要地质因素.基于震源机制解反演、水力压裂等方法确定了滇东-黔西地区现今地应力状态,揭示了二叠系煤层地应力大小垂向变化规律,并在此基础上剖析了滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率发育特征及其控制因素.研究结果表明:滇东-黔西地区水平最大主应力(SH,max)方向总体为WNW-ESE向;水平最大主应力为2.67～29.84 MPa,平均为14.10 MPa,水平最小主应力(Sh,min)为1.85～23.76 MPa,平均为10.36 MPa,垂向
【机 构】
：
中国矿业大学 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏 徐州 221008;中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116;云
论文部分内容阅读
现今地应力状态(大小和方向)和煤储层渗透率是影响煤层气勘探开发的重要地质因素.基于震源机制解反演、水力压裂等方法确定了滇东-黔西地区现今地应力状态,揭示了二叠系煤层地应力大小垂向变化规律,并在此基础上剖析了滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率发育特征及其控制因素.研究结果表明:滇东-黔西地区水平最大主应力(SH,max)方向总体为WNW-ESE向;水平最大主应力为2.67～29.84 MPa,平均为14.10 MPa,水平最小主应力(Sh,min)为1.85～23.76 MPa,平均为10.36 MPa,垂向应力(Sv)为0.86～31.93 MPa,平均为14.49 MPa.现今地应力大小随煤层埋深的增加而增大,在垂向分布上呈现出分带性,在600 m以浅,地应力分布整体表现为SH,max>Sv>Sh,min,水平最大主应力起主导作用,为大地动力场型,而在700 m以深之后,地应力机制转换为Sv>SH,max>Sh,min,垂向应力起主导作用,为大地静力场型,地应力垂向转换深度为600～700 m.滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率的变化受多种因素的综合影响,天然裂隙发育特征与现今地应力状态耦合对该区煤储层渗透性具有重要的控制作用.
其他文献
为了固结煤层中钻孔周围的裂隙,以聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、聚丙烯纤维和秸秆纤维为原料,制备一种用于煤岩裂隙固结的弹性胶结材料,通过扫描电子显微镜和颗粒分析仪观察聚丙烯纤维和秸秆纤维在弹性胶结材料中的微观形貌,通过万能试验机研究不同掺量的聚丙烯纤维和秸秆纤维对弹性胶结材料力学性能的影响.研究结果表明:掺入一定量的聚丙烯纤维和秸秆纤维可以增强弹性胶结材料力学性能,随着聚丙烯纤维和秸秆纤维掺量的增加,弹性胶结材料的力学性能变差,聚丙烯纤维-秸秆纤维的最优掺量为0.6％～1％;聚丙烯纤维可以作为连接材料桥接弹性胶
低渗煤体微观渗流特性研究对煤层注水增注、防治瓦斯灾害具有重要价值,物理模型仿真试验是开展此研究的重要途径之一.为研究煤体孔隙微观尺度下液体的初始渗流特性,以微流控技术为基础,制作替代煤体孔隙的等效毛管束模型,构建了微观渗流可视化试验平台,开展了不同孔隙尺寸、不同流体的渗流模型试验,分析了渗流流量、渗流压力、孔径尺度、润湿性等多个参量对渗流特性的影响.研究结果表明:① 渗流过程不同位置孔隙渗流的活跃性差异较大,模型中间位置渗流更活跃;渗流初始流量越大,参与渗流通道数目越多.渗流初始流量与毛细管内流体体积成正
小断层活化会加剧采空区上覆岩层破坏增强渗透性,导致采空区煤自燃,针对这一问题,以河南神火煤电股份有限公司薛湖煤矿25030工作面为工程背景,利用UDEC数值模拟断层不同倾角、不同水平断距条件下采空区上覆岩层移动破坏过程,分析了断层对采空区上覆岩层破坏及渗透性的影响.研究表明:①随着工作面逐渐接近断层,断层出现滑移现象,断面附近位移呈斜向下趋势,下盘沿断层滑移比较明显;受到断层下盘滑移错位形成的支撑力影响,下盘下沉量明显大于上盘,上盘覆岩“三带”高度有所上升.工作面推过断层10 m时,上方覆岩位移开始出现滞
综放开采会形成有别于常规三轴压缩的应力路径,为研究综放采动状态下顶板岩体的力学特性,针对特定长度和角度的单裂隙砂岩,进行恒定卸围压同时变速率加轴压的加卸载三轴试验,以模拟综放开采过程中的应力路径,分析单裂隙砂岩的破坏形式,并用超声波实时测试,探究超声波特性和应力应变的关系以及裂纹演化规律.试验结果表明:①常规三轴应力路径下,不同长度单裂隙砂岩试件的破坏形式基本为拉-剪复合型破坏,不同角度单裂隙砂岩试件破坏形式包含纯剪切破坏、拉伸破坏、拉-剪复合破坏和X型共轭剪切破坏.加卸载三轴应力路径下,随着裂隙长度增加
我国大型矿田上一般同时存在多个相邻露天矿,针对相邻露天矿山独立开采时常存在边帮压煤、内排土场空间不足,以及土地复垦滞后等诸多问题,基于笔者提出的露天矿群协调开采技术,通过运用露天采矿学的基本原理,引入协同理论,提出了露天矿群开采-采排复一体化协同采矿技术的概念,详细阐述技术理念及内涵,重点研究了露天矿群开采、排土、复垦3个环节及协同作业的关键技术内容,并将其用于卡布其露天矿群.具体包括:借助3DMine软件构建卡布其露天矿群三维地质模型,根据卡布其矿区三矿开采推进的时空关系,确定露天矿群协调开采模式为同向
5G通信技术应用于煤矿智能化开采中已成为目前各界的共识.为了给煤矿智能化开采应用提供更为有效的无线通信与信息处理支撑,调研了5G技术在煤矿智能化中的研究及网络建设现状,分析了其在煤矿应用时的理论研究、标准化、实验室研究及试点建设多个方面的进展情况;针对井下无线传播环境及业务需求,从无线频段选择、无线基站选型、组网方式以及核心网建设方式多个层面,研究了煤矿5G网络规划的方案,指出了“统一规划、安全经济、全面覆盖、精细设计”煤矿5G网络规划原则;总结了5G在煤矿中的可能应用新场景,研究并提出5G网络切片应在运
为更好地实现工作面开采过程的智能分析与决策,构建了透明工作面模型,通过应用大数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术和机器学习技术,建立了一套可“预测、预判、预控”的透明工作面智能开采大数据分析决策平台.搭建了硬件环境和集群环境,规范了虚拟化集群的存储量指标,设计了大数据智能分析决策平台首页界面、地质数据界面、采煤机规划界面、电液控规划界面和采煤工艺界面,同时概述了数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术、机器学习技术和设备故障自诊断技术等智能开采大数据分析决策系统关键技术.智能开采大数据分析决策平台
煤与瓦斯突出是一个能量释放的过程,瓦斯膨胀能是由煤层游离瓦斯与解吸瓦斯膨胀做功产生的能量,是煤与瓦斯突出的主要能量来源.发生煤与瓦斯突出时,煤层内部瓦斯在降压环境下进行解吸,为探讨逐级降压解吸下瓦斯膨胀能的变化特性,以晋城矿区无烟煤为研究对象,利用瓦斯吸附-解吸试验装置,进行逐级降压解吸和常压解吸2种解吸试验,分析了逐级降压解吸下解吸瓦斯膨胀能变化特性.研究结果表明:吸附平衡压力越大,煤中吸附瓦斯内能越大,体系稳定性越差,在外界扰动下易于发生煤与瓦斯突出事故;吸附平衡压力相同时,常压环境下解吸瓦斯膨胀能高
悬臂式掘进机的自动化、智能化程度低严重制约着煤矿巷道施工技术的发展,智能掘进技术成为目前国内外研究的热点.针对煤矿悬臂式掘进机自动截割控制问题,将视觉测量传感器应用于悬臂式掘进机截割头的控制系统中,提出了悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统.根据悬臂式掘进机的运动学,利用视觉测量系统有效实时反馈截割头位姿,融合惯性导航系统、超声波测距等传感器得到有效信息,采用P ID控制方法建立悬臂式掘进机视觉伺服截割控制模型,可根据巷道断面截割施工工艺规划的截割轨迹实现巷道断面的截割成形.介绍了悬臂式掘进机视觉伺服截割控制
煤与瓦斯突出等动力灾害严重制约了矿井的安全生产,不同类型煤颗粒在加载破碎特征反应了煤体结构、力学特性以及能量存储行为对煤与瓦斯突出灾害研究具有重要的意义,但目前缺少煤颗粒的破碎特性研究.研究选取了原煤和构造煤颗粒,开展了不同粒径级配和应力条件下的侧限加载试验研究.结果表明,加载过程依次分为滑移阶段、破碎阶段和压固阶段.在滑移阶段和破碎阶段构造煤抗变形能力均弱于原生煤,但是在压固阶段其应变硬化趋势明显强于原生煤.应力虽然会较大程度影响煤颗粒的相对破碎率,但是在压固阶段该影响较弱.加载过程中由于中粒径中部分煤