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用解析法计算矿井水文地质参数和涌水量的几种方法与评述

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内蒙古石油化工 2014年第19期40卷 107-109页

作者：任玺宁神华地质勘查有限责任公司内蒙古伊金霍洛旗017200

根据某矿井水文地质条件结合该矿井勘探阶段的水文钻孔抽水试验资料,水文地质参数的计算方法可采用稳定流与非稳定流计算相结合的方法进行对比,即按照裘布依公式、直线图解法和利用恢复水位资料两点法这三种解析法进行计算,最终确定含... 详细信息

根据某矿井水文地质条件结合该矿井勘探阶段的水文钻孔抽水试验资料,水文地质参数的计算方法可采用稳定流与非稳定流计算相结合的方法进行对比,即按照裘布依公式、直线图解法和利用恢复水位资料两点法这三种解析法进行计算,最终确定含水层的渗透系数。然后结合该矿井涌水量实测资料和抽水试验、地层资料,采用水文地质比拟法和大井法对该矿井的涌水量进行了预测计算和分析比较,总结各自的使用条件,所得出的结果可以作为矿井的生产建设依据,也可以为其他矿井的涌水量预测提供一定的借鉴意义。

关键词：水文地质参数矿井涌水量裘布依公式直线图解法恢复水位资料两点法大井法水文地质比拟法

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声波测井在煤岩弹性力学分析中的应用

煤田地质与勘探 2019年第S1期47卷 104-112页

作者：董振国赵伟任玺宁刘泽建国家能源投资集团有限责任公司北京102211

煤岩弹性力学性质是煤层顶底板稳定性分析的重要参数,是煤矿实现安全、绿色开采的基础。随着煤矿开采程度和煤层埋深的增加,容易出现顶底板事故,从而影响矿井的安全生产。以往通过岩心测试获取岩石力学参数的方法具有数据离散、费用高... 详细信息

煤岩弹性力学性质是煤层顶底板稳定性分析的重要参数,是煤矿实现安全、绿色开采的基础。随着煤矿开采程度和煤层埋深的增加,容易出现顶底板事故,从而影响矿井的安全生产。以往通过岩心测试获取岩石力学参数的方法具有数据离散、费用高、周期长的缺点,已不能满足生产的需要。在对东胜煤田南部的布尔台煤矿钻孔测井和岩心力学测试数据分析的基础上,探索了声波测井与岩石力学参数的关系,建立计算弹性力学性质参数的数学模型,经井检孔验证,相对误差仅0.9%,表明利用声波测井计算力学参数是可信的,并可快速、连续地建立岩石力学剖面。根据岩石力学计算结果,对煤矿主采煤层顶底板岩石的力学性质进行了分析,依据顶底板稳定性评价标准对煤层顶底板的稳定性进行了分类评价。结果表明:研究区主要可采煤层的顶底板多以粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩为主,煤层顶板多数为不稳定Ⅰa类层,煤层底板多数为较软Ⅲb类层,煤层顶底板的稳定性较差;主采煤层顶底板硬度差异较大,普氏系数一般小于6,可采掘性较好,适合开展综合机械化开采。

关键词：煤岩声波测井力学性质回归分析顶低板稳定性布尔台煤矿

湖南保靖志留系龙马溪组页岩气储集空间精细表征

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地质科学 2024年第6期59卷 1639-1661页

作者：李斌胡博文任玺宁罗群董振国刘国辉韩山师范学院神华地质勘查有限责任公司中国石油大学(北京)

湖南保靖页岩气勘探中发现页岩气储层纵向变化较大，页岩气显示不稳定，需要储层地质学深入研究。使用氩离子抛光扫描电镜、X射线衍射全岩分析等技术对湖南保靖地区下志留统龙马溪组页岩气储层进行详细描述。研究结果表明：湖南保靖页... 详细信息

湖南保靖页岩气勘探中发现页岩气储层纵向变化较大，页岩气显示不稳定，需要储层地质学深入研究。使用氩离子抛光扫描电镜、X射线衍射全岩分析等技术对湖南保靖地区下志留统龙马溪组页岩气储层进行详细描述。研究结果表明：湖南保靖页岩气储集空间主要包括有机质孔、无机质孔和微裂缝3种类型。优质的页岩气储集空间为有机质孔、无机质孔中的溶蚀孔和微裂缝。将页岩储集空间孔—缝配置关系划分出构造贯通型、构造边缘型、边缘环闭型、挤压破碎网络型、充填封堵型、分散独立型6种类型，其中构造贯通型、边缘环闭型、挤压破碎网络型为优质孔缝配置关系，有利于页岩气成藏富集。页岩气含气性测试证明，页岩气含气量与TOC、渗透率、微裂缝发育程度呈正相关关系，黑色碳质泥岩相、黑色碳质粉砂岩相、黑色含碳泥岩相中贯穿有机质孔、溶蚀孔的微裂缝网络结构系统是页岩气聚集的主要储集空间，是下一步勘探的重要目标。

关键词：储层扫描电镜龙马溪组页岩气湖南保靖

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榆神矿区西湾露天煤矿水文地质条件分析

陕西煤炭 2018年第2期37卷 53-56页

作者：任玺宁神华地质勘查有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200

西湾露天煤矿露天采区对开采影响较大的含水层为萨拉乌苏组孔隙潜水含水层、风化岩裂隙含水层及烧变岩孔洞裂隙含水层。通过对西湾露天煤矿水文地质条件的分析与探讨,指出威胁煤矿开采的主要水害因素,明确防治水工作重点,可科学可合理... 详细信息

西湾露天煤矿露天采区对开采影响较大的含水层为萨拉乌苏组孔隙潜水含水层、风化岩裂隙含水层及烧变岩孔洞裂隙含水层。通过对西湾露天煤矿水文地质条件的分析与探讨,指出威胁煤矿开采的主要水害因素,明确防治水工作重点,可科学可合理地进行煤矿防治水规划。

关键词：西湾露天煤矿水文地质条件充水条件分析防治水规划

大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组高分辨率层序地层及聚煤规律研究

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地质与勘探 2020年第3期56卷 614-626页

作者：崔春兰李斌任玺宁罗群董振国靳晓东神华地质勘查有限责任公司北京102249 中国石油大学(北京) 北京100049

根据高分辨率层序地层学理论对大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组进行层序地层划分,并结合沉积环境分析,研究延安组煤系地层的聚煤规律。研究结果表明:活鸡兔井田侏罗系延安组可以划分出3个长周期基准面旋回,8个中周期基准面旋回,15~18... 详细信息

根据高分辨率层序地层学理论对大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组进行层序地层划分,并结合沉积环境分析,研究延安组煤系地层的聚煤规律。研究结果表明:活鸡兔井田侏罗系延安组可以划分出3个长周期基准面旋回,8个中周期基准面旋回,15~18个短周期基准面旋回。长周期基准面旋回对应于陆相坳陷盆地初始沉降、扩张、萎缩过程,其地层组合序列记录了湖水超覆、扩展以及退缩的沉积地质历史。延安组煤层形成于三角洲泛滥平原沼泽及三角洲湖泊沼泽两种沉积模式,其中:5煤、2-2上煤、1-2煤、1-2上煤形成于三角洲泛滥平原沼泽环境,主要位于短、中周期沉积基准面上升半旋回的晚期或下降半旋回的早期,可容纳空间增加与沉积物供给速度较平衡,沉积厚度较大,分布较稳定,但经历了异地搬运,局部冲刷现象明显,为三角洲泛滥平原沼泽沉积模式;而4煤、3-1煤、2-2煤则形成于三角洲湖泊沼泽,主要位于短、中周期基准面下降半旋回,沉积物供给难以满足可容纳空间的增长速度,煤层厚度较薄,分叉、合并现象明显,空间分布不稳定,未经历异地搬运沉积,无冲刷现象发生,为三角洲湖泊沼泽沉积模式。

关键词：层序地层沉积微相聚煤规律基准面旋回侏罗系延安组活鸡兔井田大柳塔煤矿

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煤层采动对天然气井水泥环影响规律研究

煤炭科学技术 2024年

作者：王旭东武书军任玺宁张燊杨胜利翟瑞昊马瑜谦神华新街能源有限责任公司中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

在我国多地存在煤与天然气资源赋存压覆情况，传统上煤与天然气开采相互避让、互不影响，不仅极大地制约了生产效率，且造成了资源的浪费。为了解决这一难题，以新街煤矿为工程背景，采取留设天然气走廊方式保护天然气井方法以实现煤与... 详细信息

在我国多地存在煤与天然气资源赋存压覆情况，传统上煤与天然气开采相互避让、互不影响，不仅极大地制约了生产效率，且造成了资源的浪费。为了解决这一难题，以新街煤矿为工程背景，采取留设天然气走廊方式保护天然气井方法以实现煤与天然气同时开采。水泥环作为保护天然气井套管的保护层，其完整性直接影响套管的稳定程度。多煤层重复采动条件下所造成的覆岩运移使得水泥环在局部区域损伤，造成套管破裂甚至毁坏从而导致天然气泄漏等重大安全问题，因此研究煤层采动下水泥环应力演化规律及失稳形态及位置尤为重要。制备水泥石标准试件，设置常温与大埋深时不同温度对照组研究水泥石力学强度以及破坏特征，试验结果为高温情况下水泥环抗压强度显著提高，且主要破坏形式为剪切破坏，应重点关注水泥环在采动影响下环身剪切应力峰值强度。数值分析天然气井水泥环在采动影响下环身位移弯曲规律、应力演化特征、塑性区分布区域。结果表明：由于煤层回采形成采空区导致上覆岩层运移，且气井两侧工作面交替开采使水泥环处于向左侧弯曲变形再向中轴回正的过程，导致煤层及顶底板处以及井口处出现扭曲现象，使得剪切应力主要集中于井口以及煤层与顶底板位置且更易出现应力集中导致破坏水泥环的完整性。综上所述，为了保证天然气井套管安全生产，需要在地表以及煤层处水泥环进行加固，保证水泥环的稳定性。

关键词：重复采动协调开采煤与天然气水泥环岩层移动

胜利煤田胜利组褐煤地球化学特征及古环境地质意义

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煤炭科学技术 2020年第11期48卷 172-181页

作者：董振国赵伟郭军军肖兵李斌任玺宁崔春兰国家能源投资集团有限责任公司北京102211 神华北电胜利能源有限责任公司内蒙古锡林浩特026099 韩江师范学院广东潮州521041

早白垩世胜利组是内蒙古东部胜利煤田的主要含煤地层,为了查明胜利组煤层煤岩元素特征及沉积环境,为煤炭开采提供地质依据,系统地采集胜利组煤岩样品开展了煤岩物理化学、元素含量等的测试分析,基于元素地球化学等理论方法,对胜利组沉... 详细信息

早白垩世胜利组是内蒙古东部胜利煤田的主要含煤地层,为了查明胜利组煤层煤岩元素特征及沉积环境,为煤炭开采提供地质依据,系统地采集胜利组煤岩样品开展了煤岩物理化学、元素含量等的测试分析,基于元素地球化学等理论方法,对胜利组沉积时的沉积相、古盐度、古气候特征和古生产力条件进行综合研究。研究结果表明:胜利组煤质为褐黑色的褐煤,以亮煤和暗煤为主,镜煤最大反射率Ro=0.2%~0.5%,各煤层具有中高含水(Mad=12.12%)、低中灰分(Ad=18.34%)、高挥发分(Vdaf=45.55%)、特低固定碳(FCad=24%)、低中硫(St.d=1.39%)、中高热值(Qnet=22.19 MJ/kg)的工艺性能;常量元素成分以Si、Fe、Al为主,少量Ca、Mg等,灰成分指数较低(3.29),反映了胜利煤田成煤期为低位泥炭沼泽环境,还原性较强;MgO/Al2O3比值中等(18.78)和CaO/(MgO×Al2O3)比值较高(0.15),表示古气候较干燥,蒸发量较大,水体含盐度较高,基本属于咸水环境;微量元素V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/Sc等比值分别为0.83、2.14、2.15、0.87、10.06,结合U元素丰度为0.98μg/g,判断该煤田煤层底层水环境以长期缺氧还原条件为主,并伴随着多次短暂的富氧;Sr/Ba和Th/U判断胜利组沉积水体为半咸水—咸水环境,在垂向上,随湖盆的逐渐萎缩和蒸发量变大,向上泥炭沼泽覆水变浅,水体含盐度有所增加;Mo、Ba、Cu、Ni等丰度无明显的富集现象,推测当时古生产力中等,表现为中位泥炭沼泽,为有利的成煤和聚煤沉积环境。

关键词：白垩系下统煤岩煤质元素分析沉积环境

补连塔煤矿中生界高分辨率层序地层与沉积环境演化

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地质科学 2022年第4期57卷 1262-1285页

作者：李斌任玺宁崔春兰董振国罗群胡博文李宝生韩山师范学院广东潮州521041 国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室神东基地陕西神木719315 神华地质勘查有限责任公司北京102249 中国石油大学(北京) 北京100049

通过多口钻孔岩心、测井等资料,结合区域地质背景,对补连塔煤矿中生界进行层序地层及微相划分,总结其沉积环境演化规律。研究结果表明:补连塔煤矿中生界可以区分出7个长周期基准面旋回,13个中周期基准面旋回,在全矿区均可对比。从下向上... 详细信息

通过多口钻孔岩心、测井等资料,结合区域地质背景,对补连塔煤矿中生界进行层序地层及微相划分,总结其沉积环境演化规律。研究结果表明:补连塔煤矿中生界可以区分出7个长周期基准面旋回,13个中周期基准面旋回,在全矿区均可对比。从下向上,侏罗系延安组为三角洲沉积相,侏罗系直罗组和安定组为河流沉积相,白垩系志丹群为冲积扇沉积相。中生代从早到晚,补连塔煤矿由近坳陷湖盆三角洲沉积环境逐渐演化为远坳陷湖盆的河流沉积环境(河流—冲积平原)以及凹陷盆地冲积扇沉积环境,其水平面具有两次加深—变浅的旋回性变化过程。地层组合序列变化记录了盆地沉积演化的地质历史,反映了一个陆相坳陷盆地初始形成、扩张、萎缩到消亡和一个凹陷盆地的形成、发展和萎缩的叠合过程。长周期基准面下降半旋回晚期出现的煤层具有条带状冲刷减薄现象,在掘进中重点预防厚煤层顶板层状剥落现象;而在长周期基准面上升半旋回与下降半旋回转换处(最大水泛面处)沉积煤层具有分叉、合并现象,在掘进中需要重点预防顶板塌陷现象。

关键词：沉积微相沉积环境鄂尔多斯盆地补连塔煤矿层序地层中生界

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突水系数法预测煤层突水危险性的分析与探讨

内蒙古煤炭经济 2020年第14期 8-10页

作者：任玺宁李瑞锋晋长昊神华地质勘查有限责任公司北京102209

某煤矿井田内可采煤层的部分区域处于奥灰水位标高之下,而地层缺失峰峰组,属于薄隔水层带压开采,井田可采煤层均不同程度为“带压开采”。因此,分析研究奥陶系上马家沟组水文地质条件,对于指明威胁煤矿开采的主要水害因素、科学合理布... 详细信息

某煤矿井田内可采煤层的部分区域处于奥灰水位标高之下,而地层缺失峰峰组,属于薄隔水层带压开采,井田可采煤层均不同程度为“带压开采”。因此,分析研究奥陶系上马家沟组水文地质条件,对于指明威胁煤矿开采的主要水害因素、科学合理布置煤矿防治水规划、实现矿井安全高效生产具有重要意义。

关键词：煤矿水文地质条件富水性分区突水系数