煤田地质与勘探

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宋党育, 袁镭, 白万备, 李永志, 何进亚

2016, 44(4): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.001

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摘要:
煤地质学是以煤的形成、组成、煤系伴生矿产、煤层瓦斯和煤层气为主要研究内容的地质学分支。近年来随着我国和世界对煤炭资源安全开采、洁净利用的要求逐渐提高，煤及煤层气资源的勘探与开发，煤地质学的研究重点也在逐渐发生变化。通过分析2011-2015年《国际煤地质学》杂志发表的717篇学术论文，总结了近期煤地质学最新的研究热点与前沿。研究发现：煤层气资源评价以及与煤层气开发关系最为紧密的煤储层物性研究是各国煤地质科技工作者最为关注的热点；煤中的矿物质和元素地球化学一直为人们所重视；与煤的形成、开采和利用相关的煤岩学及有机地球化学，煤的自燃、燃烧与环境，沉积环境与煤炭演化，地理信息系统与矿区环境监测，矿井瓦斯，矿井构造，矿井水和煤的热解等方面的研究一直在持续开展；页岩气资源评价与开发越来越受到人们重视。

子长-延川矿权区晚三叠世聚煤环境及聚煤规律

尹锦涛, 吴颖, 姜呈馥, 孙建博, 吴艳, 董敏涛, 吴敏杰

2016, 44(4): 8-13. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.002

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摘要:
为科学评价矿权区煤炭资源潜力，促进资源的合理勘探和综合开发利用，以沉积地质学、煤田地质学、构造地质学理论为指导，应用煤田地质勘探、地球物理测井等方法，在深入系统地调研矿权区煤田地质勘探开发现状的基础上，通过分析子长-延川矿权区晚三叠世煤层分布规律、聚煤环境及聚煤规律，认为矿区内三叠系延长组五段煤层沉积体系为辫状河三角洲、滨-浅湖泊沉积组合，煤层形成的主要控制因素为古构造和古气候条件。

川西坳陷中段中侏罗统沙溪庙组碎屑组分特征对物源的约束

钱利军, 欧莉华, 林良彪, 郝强, 徐胜林

2016, 44(4): 14-19. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.003

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摘要:
为了深入探讨川西坳陷中段中侏罗统沙溪庙组的物源及其源区属性，应用碎屑岩碎屑组分特征及其Dickinson三角投点特征对研究区物源及其源区属性进行了深入讨论。结果表明，研究区东北部的中江、新都等地具有低石英、高长石特征，属于切割岛弧、基底隆起、过渡大陆的构造背景，而研究区西部的鸭子河、孝泉等地区具有高石英、低长石特征，且具有相对高的变质岩岩屑，属于再旋回造山带的构造背景。结合沙溪庙组沉积时期周缘造山带的演化特征，认为研究区东北部的中江、新都等地区物源主要来自北部的米仓山-大巴山，而西部的鸭子河、孝泉等地区物源主要来自西部的龙门山。

高瓦斯特厚煤层下分层千米钻孔瓦斯抽采技术

周西华, 王鹏辉, 门金龙, 赵海波, 毕建乙

2016, 44(4): 20-24,29. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.004

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摘要:
针对高瓦斯特厚煤层开采上分层时工作面瓦斯频繁超限的问题，依据上分层开采时，下分层在采动应力作用下的破坏程度及卸压瓦斯运移规律，以亭南煤矿205工作面为试验背景，对下分层千米钻孔瓦斯抽采进行研究。采用理论计算和FLAC^3D数值模拟，确定下分层塑性破坏最大深度约为13 m，千米定向钻孔布置的最佳区域在工作面底板以下6~9 m。通过对不同位置千米钻孔在工作面推进过程中的瓦斯抽采量进行现场监测，结果表明，6~9 m的千米钻孔抽采效果最为明显，钻场瓦斯抽采量随工作面推进成指数上升，最终增长到68%左右。千米钻孔瓦斯抽采技术实现了对高瓦斯特厚煤层下分层卸压瓦斯长时间、高浓度抽采。

深部煤炭资源探采对比与勘探方法探讨

魏迎春, 夏永翊, 武玉良, 曹代勇, 魏振岱, 朱文伟

2016, 44(4): 25-29. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.005

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摘要:
以淮南煤田口孜东井田为例，在探采对比分析的基础上，分析了其勘查技术方法选择的合理性，探讨了深部煤炭资源勘查技术方法。结果表明，两阶段的构造发育情况、煤层情况、开采地质条件、资源/储量基本吻合，说明针对上述问题采用的勘查技术手段是合理的，但在建井和生产时出现了巷道变形严重等问题，暴露了勘查过程中对地应力未进行测量，指出了深部煤炭勘查中要增加地应力的测量工作，才能更好地做到煤炭勘查为煤炭资源开发服务。

朱仙庄煤矿南翼地应力原位测试及其最优化反分析

刘钦节, 杨科, 史厚桃, 陶睿

2016, 44(4): 30-34. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.006

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摘要:
地应力在软岩或深部煤矿设计、施工与安全生产中具有重要作用。采用空心包体应变计法对朱仙庄煤矿南翼II、III水平进行了地应力原位测试，获得了该矿地应力大小及主要方位；以此作为约束条件，基于多目标约束的最优化方法利用ANSYS软件建立了朱仙庄煤矿南翼地应力最优化反分析模型，反演得出了最优边界条件，并用数值分析了该区域地应力分布特征和变化规律。结果表明：朱仙庄煤矿南翼地应力以水平构造应力为主，且具有明显的方向性，最大主应力值变化范围是20~25 MPa，方位则分布在N 60°E和N 75°E之间，其水平地应力非均匀系数为1.1~1.8。

基于层理影响的煤样加载过程声发射差异性分析

贾炳, 魏建平, 温志辉, 贾林兴

2016, 44(4): 35-39. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.007

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摘要:
为了探究层理对煤矿开采过程中煤岩声发射特征的影响，在寺河矿采集煤样，根据煤样制作要求，分别沿轴向垂直层理方向和平行层理方向加工煤样。利用RMT-150B岩石力学实验系统和CDAE-1全数字化声发射检测及分析系统，对煤样加载过程中的应力-应变、声发射特征进行测试分析。测试结果显示：轴向垂直层理煤样不仅具有较高的岩石力学强度和声发射强度，而且声发射特征具有较强的突变性和滞后性。声发射特征的差异性体现了在加载过程中，轴向垂直层理煤样以整体变形、破坏为主，轴向平行层理煤样以局部变形、破坏为主，这为煤矿井下动力灾害的监测、预报提供了指导。

煤体结构对煤层气吸附-解吸及产出特征的影响

张小东, 李朋朋, 衡帅, 孙庆宇, 胡修凤

2016, 44(4): 40-45. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.008

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摘要:
煤的孔隙、物理化学结构差异对煤层气的吸附-解吸及产出特征有巨大影响。基于对不同煤体结构煤的孔隙、结构、力学性质的认识，利用现场实测资料，分析了煤体结构对煤层气产出的影响。结果表明：构造变形使煤的孔容和比表面积增大，吸附能力增强。含气量和损失量呈正相关关系；在含气量相同的情况下，逸散速率相对大小依次为：原生结构煤<碎裂煤<碎粒煤<糜棱煤。原生结构煤和碎裂煤的临界解吸压力大于糜棱煤。在0~45 min、45~95 min、95~185 min，平均解吸速率关系为：原生结构煤<碎裂煤<糜棱煤，而在185~485 min内，平均解吸速率关系反生改变，即：糜棱煤<原生结构煤<碎裂煤。在含气量大致相等时，原生结构煤和碎裂煤的解吸量及解吸时间明显大于糜棱煤。

临清坳陷东部高古4井煤成气藏成藏特征

梁钊, 周瑶琪, 王瑞, 刘晨光, 朱之锦, 张德彬

2016, 44(4): 46-53. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.009

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摘要:
为了查明临清坳陷东部上古生界煤成气藏的勘探潜力，通过多种方法对其成藏条件进行研究并对高古4井煤成气藏进行解剖。结果表明：该区主要发育煤岩和砂泥岩互层沉积，其中煤岩和泥岩可作为烃源岩，干酪根类型多为Ⅲ型和Ⅱ2型，生气为主，砂体可作为储层，与煤岩和泥岩形成储盖组合；高古4井太原组气藏中的天然气主要来源于本组煤岩，储集空间以溶蚀孔隙和微裂缝为主，上覆煤岩封盖和侧向泥岩遮挡形成断块圈闭，定型于新近纪，烃类聚集主要发生于新近纪之后，其它组段砂岩由于侧向遮挡条件不利而未成藏。高古4井煤成气成藏具有"近源自生自储、超晚期生烃成藏、断层侧向遮挡"的特点，发育类似成藏条件的区域应该成为该区今后勘探的重点。

鄂尔多斯盆地东部上古生界煤系页岩气藏特征及勘探方向

张培河, 刘云亮, 贾立龙

2016, 44(4): 54-58. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.010

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摘要:
煤系页岩气是未来非常规天然气的勘探方向。以鄂尔多斯盆地东部为例，对区内上古生界煤系太原组和山西组页岩气成藏的构造条件、储层特征和资源潜力进行了分析。研究认为，区内构造简单，泥页岩储层埋藏浅，厚度大，泥页岩有机质演化程度较高，有机碳含量较高，页岩气含量较高，页岩气成藏条件较优越，页岩气勘探开发的有利区位于府谷-神木-临县一带。鄂尔多斯盆地东部上古生界煤层发育，煤层气含量较高，局部层段存在砂岩气，页岩气可与煤层气、煤系砂岩气等综合勘查、共同开发。

软煤和硬煤的甲烷吸附扩散特性对比

赵发军, 陈学习, 刘明举

2016, 44(4): 59-63,68. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.011

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摘要:
研究煤的吸附和放散特性，对于查明煤与瓦斯突出中甲烷的作用，提高煤层气采收率或矿井抽采率具有重要作用。通过自行研制的实验装置，对河南新安矿和平煤一矿软煤和硬煤甲烷吸附和扩散的性质、相同吸附压力下的吸附量和Langmuir吸附常数的差异进行分析，阐明煤表面能的控制因素，查明煤在初始解吸时刻的扩散系数。结果表明，同一煤层中软煤比共生的硬煤具有更大的Langmuir吸附体积，在同一吸附压力下同阶煤的吸附量与煤的软硬和吸附压力有关，软煤和硬煤的表面能与煤阶有关，短时间解吸时软煤扩散系数大于硬煤，长时间解吸后硬煤的扩散系数大于软煤，且软硬煤的扩散系数均随解吸时间延长和吸附平衡压力的增加而减小。

微生物提高煤层气产量模拟实验研究

陈浩, 李贵中, 陈振宏, 庚勐, 邓泽, 张辉

2016, 44(4): 64-68. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.012

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摘要:
为解决微生物对煤层产气量的影响，通过对不同煤阶煤岩进行生物气模拟实验发现，在实验室条件下煤中微生物能利用自身物质进行生物产气。通过设置不同温度实验发现，在35℃条件下产气量要大于15℃时的产气量，说明35℃的温度更适合微生物利用煤样产气。在进行定量实验后发现，在添加外源营养物质或外源菌类的条件下能提高煤的产气量。在添加外源菌种的条件下，增产比例可达115%，而通过添加营养物质增产比例可达144%。

沁南-夏店区块煤储层等温吸附特征及含气量预测

朱庆忠, 孟召平, 黄平, 何旭龙, 杨延辉, 张永平

2016, 44(4): 69-72. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.013

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摘要:
煤的吸附能力是决定煤层含气量大小和煤层气开发潜力的重要储层参数。通过对沁南-夏店区块二叠系山西组3号煤层72个煤样进行等温吸附实验，剖析了3号煤层煤的吸附性能，建立了基于Langmuir方程的煤层含气量预测方法，揭示了研究区3号煤层煤的吸附性能及含气量分布。研究结果表明，沁南-夏店区块3号煤层主要为贫煤和无烟煤，煤的空气干燥基Langmuir体积为18.15~34.75 m³/t，平均29.36 m³/t；Langmuir压力为1.47~2.71 MPa，平均2.03 MPa；煤储层压力梯度0.11~1.06 MPa/hm，平均0.49 MPa/hm，煤储层压力随着煤层埋藏深度的增加而增高；煤层含气饱和度整体呈欠饱和状态。通过预测模型预测研究区3号煤层含气量2.87~24.63 m³/t，平均13.78 m³/t，且随着埋藏深度的增加而增高，其含气量相对沁水盆地南部偏低。煤储层含气量分布主要受控于本区煤层生气、储气和保存等因素。

低煤阶煤产气量的pH和Eh控制

乔留虎, 夏大平, 唐书恒, 张松航, 张文东

2016, 44(4): 73-76. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.014

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摘要:
对采自山西焦煤集团沙曲煤矿的低煤阶煤样，开展了不同pH、Eh条件下煤层生物甲烷生成模拟实验，分析了pH、Eh对低煤阶煤产气量的影响。实验结果表明，当pH为7、Eh为-225 mV时有利于甲烷生成；以所得最佳实验条件进行产气量模拟，获得沙曲煤的最大甲烷产气量为13.799 mL/g；随反应时间延长，生成气体中甲烷含量逐渐增高，氮气含量逐渐降低，二氧化碳含量先增高后减小。

压裂液对煤储层伤害实验及应用——以沁水盆地西山区块为例

白建平, 武杰

2016, 44(4): 77-80. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.015

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摘要:
为分析压裂液对西山区块煤储层的伤害，采用工作液评价实验方法，研究了压裂液基液、黏土稳定剂和表面活性剂对煤储层的影响。研究结果表明，现场所用的活性水压裂液对煤储层损害率最高为37.2%；未过滤的含杂质的河水要比过滤的河水和井水对煤层的伤害大得多；黏土稳定剂KCl的添加量应根据水敏性伤害程度确定，研究区黏土稳定剂合适的添加量应该为2%~4%；为保证压裂液尽快返排，压裂液中需添加表面活性剂，表面活性剂的添加量为0.2%较好，实际应用时可做适度调整，但用量不要超过1.4%。在实际生产中采用该方法对压裂液进行了优化，压裂液优化后的煤层气井的煤层气产气量要比未优化的井日产气量高300~500 m³。

基于蝙蝠算法的适线法求解水动力弥散系数

李世钰, 刘国东, 王亮, 邢冰, 任玉峰, 李昕妍

2016, 44(4): 81-85,93. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.016

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摘要:
利用弥散资料确定含水层弥散系数的标准曲线法在具体应用中存在较大的随意性，用一种基于蝙蝠算法的适线法进行一维流动二维水动力弥散模型中弥散系数的识别，在一定程度上解决了传统的标准曲线法求解含水层弥散系数中主观因素造成较大误差的现象，并能直接得出地下水流速。实例计算结果表明，基于蝙蝠算法的适线法是求解水动力弥散系数的一种高效方法，可广泛用于求解其他水文地质问题。

下伏采空区对水库坝基稳定性和渗漏性的影响

王玉涛

2016, 44(4): 86-93. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.017

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摘要:
结合延安某拟建水库的工程地质条件及采空区赋存状况，在分析房柱式采空区变形破坏形式及机理的基础上，分析了房柱式采空区对拟建水库坝基的稳定性及渗漏性的影响。稳定性分析认为：拟建场地采空区处于不稳定状态，在坝体荷载作用下，将引起采空区"活化"，采空区对坝基及泄水涵洞等附属构筑物的稳定存在严重影响。渗漏分析认为，下伏采空区对拟建水库渗漏存在严重影响。在采空区未发生大面积拱冒、切冒破坏的前提下，采空区引起拟建水库的渗漏量为1 671.9 m³/d，约占水库年平均流域径流量的17.9%。当采空区发生大面积拱冒、切冒破坏条件下时，采空区产生的切冒破坏将引起坝基及两侧坝肩的绕流，在切冒陷落区与不扰动区接触带出现台阶，垂直坝基轴线方向形成上下游贯通裂缝或空洞，形成管涌破坏，导致坝体失稳。鉴于此，应对坝基采空区进行有效治理，以确保建设工程安全。

神东矿区浅埋深薄基岩上覆厚松散层水害治理

方杰, 李全生, 杜文凤, 曹志国

2016, 44(4): 94-97. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.018

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摘要:
针对神东矿区煤层埋深浅、上覆基岩薄、厚松散含水层的地质条件，在回采期间，尤其是在第一次老顶断裂后，极易发生溃水溃沙。为了实现安全回采，研究了极具代表性的上湾煤矿12207工作面切眼区域，通过对该区域冒落带和导水裂隙高度，防水、防砂煤岩柱高度的研究，预测了矿井涌水量。依此为依据，采取了水文地质补勘、施工直通泄水孔、井下探放水、地面注浆等工程措施和井下工作面排水系统的建设等措施，实现了安全回采。

煤矿井工开采对冻土环境的影响分析

曹伟, 盛煜, 吴吉春, 李静, 丑亚玲, 王生廷

2016, 44(4): 98-104. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.019

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摘要:
在多年冻土区进行煤矿井工开采，冻土稳定性是影响煤矿开采的制约性因素。采用数值模拟方法分析煤矿井工开采对冻土环境的影响。研究结果表明，最大融深随时间呈增大趋势；沿井壁深度，最大融深逐年增加，在多年冻土与季节冻土的交界附近，最大融深增加较快。由于开采巷道横截面较小，在有效的冻土保护措施下，井壁周围多年冻土温度升高幅度不会太大，因而井工开采会对井壁周围多年冻土造成一定影响，但不会造成大面积冻土的融化变形。

冻结温度对原状黄土物理力学性质的影响

董琪, 陈强, 叶万军

2016, 44(4): 105-109. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.020

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摘要:
在陕西省黄土地区典型地点取土样，开展不同含水率、不同干密度土样在不同温度下的冻结试验，探讨冻结温度下黄土的冻胀规律。研究表明，在干燥状态下陕西黄土样不发生冻胀或冻胀量很小。黄土的冻胀性随含水率的增加而显著。随着冻结温度的降低，黄土冻胀量变化率逐渐减小，最终冻胀趋于恒定。含水率较低时，冻结温度对土样的干密度影响不明显，随着含水率的增大，在高含水率条件下，孔隙率越小，影响越显著。低含水率条件下，冻结黄土呈现收缩现象，中等含水率略有增大，高含水率增大明显。在冻结过程中，冻胀力的作用使得土颗粒间的接触点增多，大孔隙所占的比例下降，导致土体内摩擦角增大；冻结温度越低，土样含水率越高，黄土内摩擦角的增加量也越大；冰晶的生长破坏了土颗粒间联结，引起结构弱化，黏聚力减小；含水率越高，孔隙率越小，冻结作用对黄土黏聚力影响越明显。

立井井筒注浆工程断层破碎带注浆材料的研究

袁东锋

2016, 44(4): 110-113,118. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.021

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摘要:
为了满足立井井筒地面预注浆工程中断层带注浆对注浆材料的要求，解决单液水泥浆扩散距离不易控制的问题，研制了一种新型塑性早强水泥注浆材料。通过研究塑性早强浆液的流变性能，结合平面裂隙扩散模型，论述了塑性早强浆液的动切力、塑性黏度及其时变特征。这是决定其在扩散过程中注浆压力衰减快，扩散范围小的本质原因。

煤层水压致裂后煤岩应力解析

吴春野, 殷志祥, 唐治

2016, 44(4): 114-118. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.022

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摘要:
水压致裂后煤岩应力分布规律对水压致裂防冲效果起关键性作用。采用理论研究方法得出高压注水压致裂后及卸水后水区和气区的孔隙、瓦斯压力和煤体应力解析解。结果表明，致裂后水区孔隙压力沿径向变化不大，与注水压力接近；气区瓦斯压力沿径向呈递减趋势；在水区外围一定范围内形成瓦斯压力升高区；水区煤体环向应力将会减小，直到变为拉应力；气区煤体径向应力沿径向递减。卸水后水区孔隙压力、煤体径向应力沿径向呈递增趋势；气区煤体径向应力沿径向呈递增趋势，趋近于原始煤体应力；气区煤体环向应力沿径向呈递减趋势；气区孔隙压力沿径向呈递减趋势。这为煤层水压致裂预防冲击地压提供理论基础。

综采工作面周期来压步距受回采速率影响研究

柴蕊

2016, 44(4): 119-124,131. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.023

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摘要:
为实现不同采煤速率条件下综采工作面周期来压步距的预测，保证来压时工作面稳定，以陕北某煤矿14204工作面为工程背景，通过对工作面支架压力实时监测得出矿压显现规律，并分别采用对数函数和双曲函数对周期来压步距受推采速率的影响进行回归分析。分析结果表明，14204工作面平均来压步距为13.3 m；经过对比分析，发现双曲函数能很好的拟合推采速率对周期来压步距的影响；随回采速率的提高周期来压步距有所增加，但是由于工作面两端及中间位置的顶板所处的边界条件、地质条件等不尽相同，所以周期来压步距增加的幅度有所差异。研究成果为陕北地区综采工作面矿压显现规律的预测及控制提供了有益的实践经验。

利用高阶交错网格有限差分法数值模拟VTI介质井孔声场

岳崇旺, 王飞

2016, 44(4): 125-131. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.024

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摘要:
横向各向同性（TI）介质是岩石地球物理中常见的一种现象，研究其井孔声场传播特征对声波测井理论以及为声波测井解释提供依据具有重要意义。针对具有垂直对称轴的横向各向同性（VTI）介质，根据柱坐标系条件下的弹性波波动方程，推导了速度-应力交错有限差分公式，采用时间二阶、空间十阶的交错有限差分算法对VTI介质中的井孔声场进行数值模拟。给出了在均匀介质中井孔声场不同时刻的波场快照，以及不同各向异性系数的VTI介质中的波场快照，计算了井轴上声源激发出的声波全波列波形。结果表明，在其他条件不变的条件下，VTI地层的各向异性系数的增大对横波的传播影响不大，但会使得纵波在纵向上的传播速度相对变小，径向上变化不大。各向异性系数的增大会使声波测井全波列首波信号时差变大，声波幅度略变小。

基于PNI磁感式传感器的钻孔测斜仪的研制

江浩, 燕斌

2016, 44(4): 132-135,141. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.025

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摘要:
研制了一款基于PNI磁感式传感器和SCAl00T加速度传感器的矿用全空间钻孔测斜仪。详细论述了系统的总体结构、测量原理及传感器的电路设计；同时分析了系统的误差及其来源，给出了误差补偿模型及其补偿、标定的方法。实验结果表明：该钻孔测斜仪具有体积小、精度高、可靠性高等特点，满足工程的需要。

利用地震资料预测煤层古河道冲刷带

曾维望, 常锁亮, 陈强

2016, 44(4): 136-141. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.026

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摘要:
为预测沁水盆地西缘某矿区煤层古河道冲刷带，开展了地震波数值正演模拟，利用地震属性分析技术，结合波阻抗反演技术、三维可视化技术等手段，研究了煤层古河道冲刷带分布的特征。后期钻孔验证表明，利用地震资料预测煤层古河道冲刷带的方法是可行的。

测井与地震资料联合反演预测K₂灰岩及其含水性

马丽, 薛海军, 汶小岗, 冯西会

2016, 44(4): 142-146. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.027

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摘要:
阳煤五矿主要可采煤层15号煤层顶板发育的K₂灰岩不是良好的地震波反射界面，常规地震剖面很难连续追踪。测井曲线上的K₂灰岩表现为高密度和高视电阻率异常，采用密度与视电阻率两种测井曲线融合生成拟密度曲线，基于模型反演得到地层岩性数据体，从而识别灰岩的赋存形态与厚度；采用概率神经网络反演的方法，优选出9种地震属性，构成神经网络训练样本，对灰岩的孔隙度和视电阻率进行神经网络反演，预测灰岩的富水性。

随钻测斜仪误差补偿实验研究

王成立, CHIKHOTKIN V F, 卢春华

2016, 44(4): 147-152. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.028

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摘要:
为消除测斜仪传感器因温度变化引起的温度漂移和降低安装误差，在随钻测斜仪的姿态数学模型及其产生误差原因分析的基础上，建立了基于最小二乘法的多项式拟合以及约束条件下多变量函数寻最优解的测斜仪温度漂移误差和安装误差补偿数学模型。通过ADXL345加速度传感器的温度误差补偿及安装误差校正的实验研究，结果表明，补偿后的测斜仪井斜角输出达到了较高的精度，满足了测斜仪的精度要求，表明建立的误差补偿数学模型正确，可应用于随钻测斜仪的误差补偿。

煤矿井下钻探用系列泥浆泵车研制

姚克, 张占强, 李栋, 方鹏, 许超

2016, 44(4): 153-156,160. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.029

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摘要:
为了解决煤矿井下大功率钻探设备外形尺寸增大而带来的井下运输和钻场使用不便等问题，基于将大功率设备多体化的思路，提出了煤矿井下钻探用泥浆泵车这一煤矿井下新型钻探设备。通过对泥浆泵单元水力端与液力端参数计算及低速大扭矩液压马达特性的匹配设计了泥浆泵单元，泵车总体设计集成了履带车体、操纵台、泵站等关键部分，并且对泵车完成了以人机工程学为基础的工业设计。泥浆泵车系列化扩大了该类型产品的应用范围，为煤矿井下钻探装备在瓦斯抽采、防治水、底板治理、大直径高位钻孔等煤矿安全治理方面提供关键设备。

基于响应曲面法井下机器人焊修疲劳试验研究

曲芳, 沈斌, 顿国强, 苑鹏涛

2016, 44(4): 157-160. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.030

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摘要:
对井下探测机器人主车体用铸件在焊接修理工艺中，影响其使用寿命的几个重要因素，如加压处理压强、热处理时间、冷却时间和抛光时间作出系统的疲劳试验研究，并运用响应曲面法对重要因素和试验结果进行分析，对拟合数学模型进行详细阐述，最终确定了井下探测机器人主车体用铸件使用寿命的最大值以及各因素的取值条件，即当加压处理压强为8 MPa、热处理时间为15 h、冷却时间为5.1 h、抛光时间为48 s时，使用寿命最大值达到10^6.95 h。

松软煤层瓦斯钻孔失稳分析及动态密封技术

周斌, 郝晋伟, 张春华

2016, 44(4): 161-166. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.031

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摘要:
松软煤层钻孔在钻进及抽采瓦斯过程中，容易发生钻孔形变、缩径、坍塌甚至堵孔等工程问题，造成瓦斯钻孔成孔率低、密封性差、服务时间短及瓦斯抽采阻力大等抽采问题。针对上述技术难题，基于松软煤层的构造演化过程，分析了自重应力、构造应力、采动应力及瓦斯应力等因素对松软煤层瓦斯钻孔稳定性的影响，得出了松软煤层钻孔的多应力耦合作用失稳机制。同时，针对松软煤层瓦斯钻孔失稳规律，提出以护孔为基础，自适应动态密封为关键的"护-封"一体化松软煤层瓦斯钻孔密封技术。工程试验结果表明，该技术可使单孔瓦斯抽采体积分数增加至90%以上，单孔瓦斯体积分数提高2~3倍，且抽采浓度稳定。

蒙古国煤炭资源开发前景

董大啸, 苏新旭

2016, 44(4): 167-172. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.04.032

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摘要:
蒙古国的地质构造史漫长而复杂，华力西运动阶段的南海北陆和中生代的陆内坳陷或断陷格局为煤炭聚集提供了良好条件。含煤面积巨大，有15个含煤盆地或含煤区。冶金煤主要分布在西部和南部地区。现阶段蒙古国主要有4个对华煤炭出口口岸。除此之外还有一个潜在煤炭出口口岸-阿尔山口岸。其中约95%的出口量来自于中部的甘其毛道和策克口岸。基于中国优质冶金煤"近期无忧，远期不足"和东北地区煤炭资源枯竭、开采难度加大的状况，综合分析资源品质、基础设施和市场等条件，认为南戈壁盆地、东戈壁盆地有较好的开发前景。西部地区受制于市场狭小、基础设施落后等因素，在未来的一段时间内前景不乐观。

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