煤田地质与勘探

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李英娇, 阳伟, 邵龙义, 高彩红, 苏时才, 鲁静

2014, 42(2): 1-8. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.001

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摘要:
晚三叠世为中国南方重要的聚煤期，盐源地区晚三叠世含煤地层主要为博大组和冬瓜岭组。根据野外露头、探槽及岩心资料的沉积学研究，博大组沉积期由于北部长枪-琪木林岛链的障壁作用，主要发育滨岸潮坪沉积，以陆源碎屑岩夹泥质、砂质碳酸盐岩为主，物源区为东南部的康滇古陆，成煤环境为潮坪沼泽；冬瓜岭组沉积期由于大规模海退并伴随周围古陆快速抬升，盆地沉积以河流-三角洲相的碎屑岩为主，成煤环境以分流间湾沼泽为主。构造不整合面在盐源地区广泛存在，表现为博大组与舍木笼组之间、冬瓜岭组与博大组之间的平行不整合面；下切谷砂体底部河流侵蚀不整合面在冬瓜岭组广泛发育，三段、六段底部均见河床底部滞留沉积的粗砂、砾岩。本次研究主要根据区域性构造不整合面、河流侵蚀不整合面及河道砂体的发育特征等，建立了盐源地区晚三叠世层序地层格架，在盐源地区晚三叠世煤系中识别出5个层序界面，共划分为4个三级层序(层序I—IV)。其中层序I对应博大组；层序II对应冬瓜岭组一段和二段；层序III对应冬瓜岭组三段、四段和五段；层序IV对应冬瓜岭组六段、七段和八段。这些层序中，聚煤作用以层序II最强，其次为层序III；在层序内部，又以湖(海)侵体系域聚煤最好，高位体系域次之。

祁东井田地应力场特征及其对煤与瓦斯突出的影响

赫少攀, 林青, 张朝举, 张玉贵

2014, 42(2): 9-13. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.002

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摘要:
地应力是煤与瓦斯突出的重要动力，区域应力场是不同期次构造运动在该区域综合作用的具体体现。结合区域应力场和区域构造断块划分，研究了祁东井田应力场及其对煤与瓦斯突出的影响。结果表明：祁东井田最大、中间、最小主应力与煤层埋深呈正相关关系，且其最大主应力明显比位于华北地区的焦作中马村矿，平顶山一矿、六矿、八矿，以及华东地区的淮南潘一矿、谢一矿都大得多；祁东井田处在高应力区，地应力是9号煤层25次煤与瓦斯突出的主导因素；该井田东部地应力较集中，瓦斯含量大，煤与瓦斯突出危险性较大。

煤与瓦斯突出的构造分区特征——以平顶山天安煤业股份有限公司十矿为例

雷东记, 闫江伟

2014, 42(2): 14-18,27. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.003

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摘要:
针对平顶山天安煤业股份有限公司十矿(平煤十矿)煤与瓦斯突出的分区(带)性特点，采取地质单元划分的方法，反映其范围内的构造特征及瓦斯赋存情况。研究了地质单元范围内地应力分布、构造煤发育及分布特征的地质因素和瓦斯参数特征，结合平煤十矿煤与瓦斯突出特点，将瓦斯压力、构造煤厚度、瓦斯含量作为预测煤与瓦斯突出危险性的敏感指标，并据此预测具有突出危险性的范围，为煤与瓦斯突出预测和防治提供依据。

滕北煤田武所屯井田武所屯断层新认识

韩希伟, 王士路, 种衍飞, 王显民, 尚鲁宁, 邹双英, 李增胜

2014, 42(2): 19-22. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.004

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摘要:
根据武所屯煤矿煤16井下钻探和物探等资料，通过分析、对比地层岩性和厚度，对武所屯断层存在与否及其性质进行了探讨。结果表明：在武所屯下组煤16101工作面以西至井田边界，所探查范围内未见武所屯逆断层。对此存在三种解释：该断层垂向上自三灰向下逐步尖灭，未切割至煤16；原断层的走向不正确或前人认识有误；武所屯逆断层不存在。通过进一步查阅以往资料，并经过物探对比和剖面分析等手段，综合分析认为，在赵坡井田与武所屯井田之间的武所屯逆断层不存在，原地质资料认识有误。该研究结果对矿井增储、延长服务年限有重要意义。

国外典型煤层气盆地可采资源量计算

李勇, 汤达祯, 许浩, 王勃, 张彪

2014, 42(2): 23-27. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.005

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摘要:
随着国内煤层气勘探开发技术的逐渐成熟，国内油气公司开始着眼海外煤层气资源勘探开发。但由于国外煤层气盆地资料匮乏，有效评价其可采资源量是一个难题。选取国外几个典型煤层气盆地，将地质类比法引入煤层气可采资源量估算中。结合煤层气富集成藏的基本要素，依据煤层气盆地实际资料，优选了影响煤层气可采性的10个地质参数作为刻度区和预测区的相似系数，二态定性量化不同地质参数。以等温吸附法确定刻度区的采收率，结合实际采收率经验，采用蒙特卡洛组合抽样估算了可采系数的变化范围。通过对北美、俄乌哈和澳大利亚3个地区10个煤层气盆地的可采资源量计算和对比，发现澳大利亚的鲍恩盆地煤层气可采系数大，可采资源量丰富，具良好的勘探开发潜力。该方法可为国外其他煤层气盆地的可采资源量计算提供借鉴。

韩城地区煤层气多层合采开发效果评价

杜希瑶, 李相方, 徐兵祥, 任维娜, 邵长金, 胡爱梅, 翟雨阳

2014, 42(2): 28-34. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.006

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摘要:
单一煤层的煤层气资源丰度通常都比较低，且各向异性特征显著，为了提高单井产能，常把纵向上彼此邻近、特征相似的多个煤层组合在一起，以合采的方式进行开发。通过理论分析层间差异下的多层合采煤层气井开发动态，并基于韩城地区3号、5号和11号煤储层特征，经过分析该地区煤层气多层合采井的排采实例，对多层合采井的开发效果进行了评价。结果表明：低丰度煤层气藏的开发宜采用多层合采方式进行，但需注意多层合采的时机与顺序、水层倒灌与煤粉产出问题，应在生产过程中调整措施。

煤层气井井身结构的地质适应性与优化方法——以黔西地区为例

徐宏杰, 桑树勋, 易同生, 邓昌文, 刘会虎, 李林

2014, 42(2): 35-38. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.007

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摘要:
结合黔西地区煤层群赋存的地质特点和钻井难点，从工程实际和储层保护出发，分析了现有煤层气参数井、预探井井身结构的地质适应性，划分出4种地层(含煤体)结构条件；提出了不同条件下设计与施工优化的4类8种配套井身结构变化形式，并对其优缺点和适用范围进行了分析评价，以期为复杂地质条件下煤层气探井的井身结构设计提供新的思路。

基于最大主曲率的煤储层渗透性预测方法

赵争光, 杨瑞召, 张凯淞, 尚优优, 龙隆, 孙玉凤

2014, 42(2): 39-44. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.008

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摘要:
阐述了最大主曲率法用于煤层气藏储层裂缝渗透率预测的原理，运用三维地震沿层最大主曲率属性对构造裂缝进行了预测。通过分析裂缝间距、构造最大主曲率值、岩层厚度及渗透率之间的相关关系，建立了基于最大主曲率的煤储层渗透率计算模型，该模型对某区煤层气渗透率预测的结果与测井和实验室岩心分析结果吻合较好，表明基于最大主曲率的煤储层渗透率预测方法在煤层气藏裂缝渗透率预测中的可行性和合理性。

高煤级Ⅲ无烟煤吸附甲烷的特征及其机制

郭恒, 张群

2014, 42(2): 45-48,53. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.009

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摘要:
对福建、京西地区高煤级Ⅲ无烟煤煤样分别进行了30℃条件下的甲烷等温吸附试验。结果显示，高煤级Ⅲ无烟煤对甲烷的吸附量要低于相同条件下的烟煤和高煤级Ⅰ、Ⅱ无烟煤。通过综合分析煤样的低温液氮吸附试验结果及其孔隙特征，结合煤结构理论和前期研究成果，分析认为：高煤级Ⅲ无烟煤的孔隙发育不均衡性、比表面积与孔容极小性以及芳香度高度缩合性，导致了其对甲烷的吸附空间大大减少，对甲烷的吸附量显著降低。研究成果对于丰富完善煤吸附气体理论，指导高煤级Ⅲ无烟煤地区矿井瓦斯治理及地面煤层气勘探开发都具有重要意义。

基于GIS和水质水温的矿井突水水源快速判别

马雷, 钱家忠, 赵卫东

2014, 42(2): 49-53. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.010

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摘要:
针对淮南潘谢矿区新生界下含松散孔隙水与石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙水水质接近的特殊情况，提出了基于GIS和水质水温的矿井突水水源快速判别方法。该法是利用测温钻孔的温度-深度拟合结果，构建基于GIS的利用水温识别突水水源的模型，并将其判别结果与基于水质的模糊综合评判计算的结果相结合，综合判别矿井突水水源。本法应用于潘一煤矿86-1号突水判别，实例结果显示，该法可以较好地适用于水质判别效果不佳，而含水层之间存在较大的地温差(埋深差)情况下的突水水源识别。

神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制——以窟野河流域为例

吕新, 王双明, 杨泽元, 卞惠瑛, 刘燕

2014, 42(2): 54-57,61. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.011

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摘要:
研究神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制，对于保护当地水资源及脆弱的生态环境具有重要意义。以窟野河为例，分析了煤炭开采对该流域水资源量与水质的影响机制，并计算出吨煤开采的基流损失量约为2.038 m³(1997—2005年)。研究结果表明，煤炭开采时形成的裂隙将萨拉乌苏组含水层中的水导入矿坑中，导致潜水由水平径流、排泄为主转化为以垂向渗漏为主，引发地下水位大幅下降，河流基流量减少以及泉流量衰减甚至干枯；煤炭开采使含水层中的水进入到矿坑，在物理作用和化学作用下形成硬度更大、矿化度更高的矿坑水，矿坑水排入河流后对河流造成污染。

双排护坡桩基坑支护技术应用

刘志刚

2014, 42(2): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.012

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摘要:
针对某深基坑施工场地狭小、周边环境复杂、基坑支护施工难度大的特点，采用了技术与经济均合理的双排桩基坑支护方案。在分析工程场地环境条件的基础上，设计选择双排桩加锚杆支护的体系，护坡桩施工采用人工挖孔的成孔工艺，并在前排护坡桩桩顶设置了位移观测点。结果显示，施工过程中，该边坡与周边环境安全稳定，边坡最大位移在规范允许的范围之内。作为双排桩支护成功案例，可为类似工程提供借鉴。

下伏煤层开采对上覆巷道围岩应力的影响

徐佩宽, 荣传新, 程桦

2014, 42(2): 62-66. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.013

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摘要:
为了掌握淮南矿业集团潘三矿17101(3)高抽巷下伏11-2槽煤开采前后高抽巷的应力状态，采用空心包体应力解除法对巷道在下伏煤层开采前后各做了6个点的地应力测量，并通过有限差分软件FLAC3D对该工程进行了数值模拟计算。结果表明，该区最大主应力大小为21.62 MPa，最大主应力方向接近水平方向，最大水平主应力是竖直应力的1.42倍左右，具有明显的构造应力特征。通过下伏煤层开挖实测地应力分析比较得知，最大水平主应力比开挖前减小了3%。

采动影响下软岩巷道破坏机理及控制

方腾蛟, 廖学东, 和卢斌, 李敬敬

2014, 42(2): 67-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.014

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摘要:
以淮北某煤矿109轨道大巷为研究对象，构建采动影响下大巷破坏的弹塑性力学模型，从而得出巷道围岩内表面的位移解。对轨道大巷进行“锚杆注浆”，通过现场实测，得出“锚杆注浆”能提高破碎围岩的强度，改善岩体的性质，有效控制围岩的变形。对采动影响下巷道围岩变化机理以及巷道围岩应力变化进行系统分析，为该矿后续巷道支护以及相近条件下巷道的治理提供了借鉴。

天然电场选频法在充水岩溶勘查中的试验与分析

杨天春, 申建平, 黎光明, 曹运江, 张辉

2014, 42(2): 71-75. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.015

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摘要:
探讨了天然电场选频法在岩溶水灾害勘查中的地质效果和异常成因。在四川古叙煤田观文煤矿选定4处试验点，共敷设选频法测线11条，通过对各测线上采集结果的处理和分析，结合现场地形地质条件，推测各点地下充水溶洞的分布情况。根据选频法的解释结果与矿山前期地勘成果及后期运输巷道实际开挖情况的对比来看，该方法的解释结果是准确的，可在今后进一步将该方法应用于地下水灾害勘查，以便为矿山排水巷道、排水措施设计和地下水的安全防治提供科学依据。在实践应用的基础上，进一步从麦克斯韦方程组出发，对均匀谐变电磁场中低阻水平圆柱体的感应场进行理论推导和模拟计算，通过感应二次电场水平分量的模拟计算结果与实测曲线的对比，说明天然电场选频法的异常成因主要是由二次感应电场所致。

岩浆岩侵入煤层范围的地震解释方法

崔大尉, 于景邨, 戴方尧

2014, 42(2): 76-79. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.016

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摘要:
确定岩浆岩侵入煤层的边界对煤矿安全生产十分重要。利用钻孔资料和岩浆岩的高波阻抗、高频和波形异常等地震波动力学信息，提出了岩浆岩侵入煤层的地震反演、地震相分析和谱分解等3种岩性解释方法。并运用这些方法在安徽淮北矿区某矿利用实际三维地震资料界定岩浆侵入8煤层的范围，取得了好的效果。研究认为，确定岩浆侵入煤层的范围时，当研究区域内具有较多的钻井和测井资料时(3~4个/km²)，建议使用地震反演方法；而研究区域内钻井数目较少或缺乏测井资料时，建议综合使用地震相分析和谱分解方法。

大定源瞬变电磁法激励场及边框效应研究

包乃利, 刘鸿福, 余传涛

2014, 42(2): 80-84,92. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.017

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摘要:
通过对大定源瞬变电磁激励一次场理论解析计算，分析了不同偏移距、不同规格线框一次场的分布及衰减规律。结果表明：近中心一定偏移距、一定深度范围内一次场大于中心点处一次场，且偏移距越大一次场越强，衰减也越快；超过这个深度一次场比中心处一次场小。当偏移距大到一定程度时，一次场的衰减与近中心处的衰减不同，此时边框效应严重，对浅层信号和长宽比大的矩形框影响较大。对与目标体共深度一次场相差在5%以内的区域的研究，解决了有效勘探范围的量化确定问题。

煤矿井下定向钻进工艺技术的应用

李泉新, 石智军, 史海岐

2014, 42(2): 85-88. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.018

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摘要:
定向钻进技术以其精确控制钻孔轨迹逐渐被应用于煤矿井下瓦斯抽采钻孔及防治水钻孔施工中。从定向钻进技术的原理入手，以国内多家煤矿企业井下施工定向钻孔的实际资料，研究了定向钻进技术在煤矿井下进行瓦斯抽采、地质构造探测及防治水施工的适用条件、布孔方式和成孔原理。结果显示，定向钻进技术在煤矿井下瓦斯抽采、地质构造探测及防治水领域的应用效果显著。

松软突出煤层地面U型井钻完井施工工艺研究——以西山煤田东于煤矿MJDH01-H井为例

娄昊, 张强, 郝世俊, 赵永哲, 徐堪社, 郭辉

2014, 42(2): 89-92. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.02.019

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摘要:
U型井作为煤层气地面抽采水平井的一种，能够较大面积的揭露储层，增加产气量。以西山煤田东于煤矿地面煤层气抽采U型井MJDH01-H试验为例，研究了松软突出煤层U型井的井身结构设计、钻进工艺参数、钻孔轨迹控制、钻井液、煤层生产套管的加工及下入等施工的关键技术，为松软突出煤层地面U型井套管完井施工提供了技术借鉴。

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2014年第42卷第2期

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