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西山煤田构造-水文地质对煤层气成藏的控制作用

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煤炭科学技术 2019年第9期47卷 80-88页

作者：曾玲孙晓光崔少华眭晋阳山西省煤炭地质水文勘查研究院山西太原030006 中石油煤层气有限责任公司忻州分公司山西太原036600

煤层气富集成藏受构造、沉积环境、水文地质条件、岩浆活动等多方面因素控制,为了研究西山煤田煤层气富集的主控因素及其成藏规律,通过资料收集整理、采样分析研究,发现西山煤田煤层气成藏的主控因素为构造及水文地质条件。利用多口西... 详细信息

煤层气富集成藏受构造、沉积环境、水文地质条件、岩浆活动等多方面因素控制,为了研究西山煤田煤层气富集的主控因素及其成藏规律,通过资料收集整理、采样分析研究,发现西山煤田煤层气成藏的主控因素为构造及水文地质条件。利用多口西山煤田水文孔的资料,分别对太原组含水层及山西组含水层的水动力场和水化学场进行研究;利用煤层气井的含气量等资料,找出对煤层气有利的构造、水动力、水化学因素,提出3种构造-水动力成藏模式;最后基于前面的研究提出构造-水动力控制下的煤层气富集区识别标准,对研究区进行富集区识别。研究表明:①西山煤田煤系地层水动力场可以分为三部分地下水流动系统:西北部系统Ⅰ、中南部系统Ⅱ和东部系统Ⅲ;其中屯兰矿东曲矿南部、原相地区以及西部水峪贯向斜核部、杜儿坪断层附近,水动力活动相对较弱,有利于煤层气成藏;②有利于煤层气富集的水化学类型为重碳酸钠型;③提出构造-水动力作用有利于煤层气聚集成藏的3种模式:单斜-水动力成藏、向斜-水动力成藏、断层-水动力成藏;④对西山煤田进行煤层气富集区识别,识别出邢家社附近和杜儿坪南部2个富集区。用上述方法将构造-水文地质条件对煤层气成藏的控制作用定量化和标准化,有利于其他区块参考和利用。

关键词：构造水动力水化学西山煤田成藏模式

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西山煤田生态变化的遥感监测与评价

中国矿业 2019年第1期28卷 108-114,121页

作者：周玄德窦文章李国栋新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 北京博雅方略旅游研究院北京100044 北京大学软件与微电子学院北京100871 北京大学战略研究所北京100871

新时代,生态环境问题越来越受到国家、社会和民众的重视。选取西山煤田矿区为研究对象,通过遥感手段,借助遥感生态指数模型,对生态环境进行动态监测。结果表明:研究区遥感生态指数波动趋势明显,2004年遥感生态指数为0.639,2010年该指数... 详细信息

新时代,生态环境问题越来越受到国家、社会和民众的重视。选取西山煤田矿区为研究对象,通过遥感手段,借助遥感生态指数模型,对生态环境进行动态监测。结果表明:研究区遥感生态指数波动趋势明显,2004年遥感生态指数为0.639,2010年该指数为0.694,增长了0.056,2016年为0.655,2016年相比2010年下降了0.039,总体表现为倒"V"型态势;研究区遥感生态指数主要以良为主,2004年、2010年、2016年依次分别占总面积的63.74%、75.94%、58.77%;不同类型的遥感生态指数重心均发生了偏移,其中A级、B级生态指数的重心偏移量较高,2004～2010年偏移量为37.172km、31.255km,2010～2016年偏移量为15.270km、18.814km;对遥感生态指数的作用强度中,热度的作用最显著,相关度高达0.859,植被的作用次之,相关系数为0.799,干度的作用强度0.707,湿度的作用最小,相关系数为0.596。研究发现,研究区西北区域的主矿区生态好转,东南居住区域生态恶化,生态优质区域在远离人类活动,向北转移,该区域地形相对复杂,人类活动干扰相对较少。

关键词：遥感生态指数监测时空变化西山煤田

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西山煤田焦煤孔隙结构对瓦斯解吸的影响研究

煤矿安全 2022年第5期53卷 7-12页

作者：徐慧刚秦兴林山西新元煤炭有限责任公司山西晋中045411 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

为了研究西山煤田焦煤的微观孔隙特征及其对瓦斯解吸的影响规律,采用低温液氮吸附法,针对6个典型焦煤煤样的孔隙结构进行测试,将实验结果与焦煤瓦斯解吸特性相结合,从微观角度分析了孔隙结构对焦煤瓦斯解吸的影响。研究结果表明:焦煤孔... 详细信息

为了研究西山煤田焦煤的微观孔隙特征及其对瓦斯解吸的影响规律,采用低温液氮吸附法,针对6个典型焦煤煤样的孔隙结构进行测试,将实验结果与焦煤瓦斯解吸特性相结合,从微观角度分析了孔隙结构对焦煤瓦斯解吸的影响。研究结果表明:焦煤孔隙体积、孔比表面积变化较大,分别在0.017 4~0.081 3 cm^(3)/g、0.84~2.59 m^(2)/g范围内变动;在焦煤的各类孔隙中,微孔最为发育,主要占据了孔隙表面积,而微孔体积很小,孔隙体积主要由大孔和中孔贡献;孔隙体积是影响焦煤瓦斯解吸的主要因素,但同时孔表面积的增加对解吸量也有积极贡献;焦煤水分含量对瓦斯解吸有重要影响,水分易堵塞煤体孔裂隙通道,抑制焦煤瓦斯解吸,进而降低总解吸量。

关键词：焦煤孔隙结构瓦斯解吸西山煤田影响机理

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西山煤田煤层气关键成藏期

大庆石油地质与开发 2015年第6期34卷 165-170页

作者：邓强逄建东牛佳文赵云斌李晶晶中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300450

针对西山煤田多期性、多幕性构造运动及多阶段变质演化和变质作用而导致的异常复杂煤层成藏演化史,在研究埋藏史、构造演化史的基础上,借鉴前人测年、热演化史、成熟史及生烃史等研究成果,探讨了煤层气藏的成藏过程和关键成藏期。通过... 详细信息

针对西山煤田多期性、多幕性构造运动及多阶段变质演化和变质作用而导致的异常复杂煤层成藏演化史,在研究埋藏史、构造演化史的基础上,借鉴前人测年、热演化史、成熟史及生烃史等研究成果,探讨了煤层气藏的成藏过程和关键成藏期。通过东区与西区煤层差异热演化史特征和聚气史的对比研究,认为东区受祁县隐伏侵入岩体影响,二次生烃时期为晚三叠-早侏罗世;西区受狐偃山岩体的影响,二次生烃期为晚侏罗-早白垩世。指出东区深成变质作用生气高峰期与二次生烃连续,生气史曲线二次生烃台阶不明显;西区的生气高峰期与二次生烃不连续,生气史曲线呈明显的台阶特征。证实西区煤层二次生烃时间比东区的晚近50 Ma,煤层气遭受散失的时间相对短,对煤层气藏的保存有利。研究成果为该煤田煤层气勘探开发提供了理论依据。

关键词：煤层气埋藏史成藏过程关键成藏期二次生烃西山煤田

西山煤田南部井田奥陶系峰峰组含水层水位与区域水位差异研究

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煤炭工程 2018年第11期50卷 99-102页

作者：周瑞耿杰太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山西省煤炭地质148勘查院山西太原030053

为了查明太原西山煤田南部井田奥陶系岩溶水位标高与奥灰区域水位差异的原因,采用水文孔抽水试验及水质化验分析方法并结合区内构造特点对井田内峰峰组含水层水文地质特征详细研究。结果表明:区内西北部的正断层可能沟通了太灰和奥灰含... 详细信息

为了查明太原西山煤田南部井田奥陶系岩溶水位标高与奥灰区域水位差异的原因,采用水文孔抽水试验及水质化验分析方法并结合区内构造特点对井田内峰峰组含水层水文地质特征详细研究。结果表明:区内西北部的正断层可能沟通了太灰和奥灰含水层,造成部分地段峰峰组含水层接受太原组含水层的垂向补给,从而导致部分水文孔抽水实验所获得的奥陶系灰岩岩溶水水位标高与奥灰区域水位不一致。

关键词：西山煤田奥陶系峰峰组含水层区域水位水文地质条件

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西山煤田马兰矿煤层气储层特征与含气性分析

中国煤炭 2017年第6期43卷 42-45,52页

作者：肖本万河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院河南省信阳市464000

为了研究太原西山煤田马兰矿煤层气储层特征及其控气作用,为预测矿区内煤层气有利开发目标储层和煤层气开发提供理论支持,对井田主采2~#、8~#和9~#煤层进行压汞实验和等温吸附实验。实验结果表明:2~#煤层和8~#煤层孔隙主要以大孔为主,9~... 详细信息

为了研究太原西山煤田马兰矿煤层气储层特征及其控气作用,为预测矿区内煤层气有利开发目标储层和煤层气开发提供理论支持,对井田主采2~#、8~#和9~#煤层进行压汞实验和等温吸附实验。实验结果表明:2~#煤层和8~#煤层孔隙主要以大孔为主,9~#煤层孔隙以小孔为主。其中2~#、8~#和9~#煤层的孔隙度分别为3.21%~7.22%、6.45%~10.75%和8.67%~16.62%;兰氏体积分别为18.51~19.29 m^3/t、19.74~20.61 m^3/t和19.41~21.25m^3/t;兰氏压力分别为1.72~2.01 MPa、1.94~2.02 MPa和1.98~2.08 MPa。8~#煤层相比2~#煤层和9~#煤层,具有厚度大、孔隙率高、渗透性好、兰氏压力大、气含量丰富的优势,更有利于煤层气的运移、成藏和抽采开发。

关键词：西山煤田马兰矿煤层气储层孔隙度兰氏体积兰氏压力

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西山煤田煤矸石的矿物学和地球化学特征

西山煤田煤矸石的矿物学和地球化学特征

作者：张小凤太原理工大学

学位级别：硕士

煤矸石既是采煤和洗煤过程中排放的固体废弃物也是由岩石和矿物组成的非金属矿产资源,具有可综合利用属性。煤矸石在成煤过程中与煤层伴生,其含碳量较低,具有低挥发分,高灰分,低热值和难燃烧等特点,目前,除少量煤矸石用于制砖或水泥外,... 详细信息

煤矸石既是采煤和洗煤过程中排放的固体废弃物也是由岩石和矿物组成的非金属矿产资源,具有可综合利用属性。煤矸石在成煤过程中与煤层伴生,其含碳量较低,具有低挥发分,高灰分,低热值和难燃烧等特点,目前,除少量煤矸石用于制砖或水泥外,大部分煤矸石主要在露天堆放。煤矸石中的微量元素虽然含量甚微,但由于煤炭开采量巨大,经过风化、分解之后,煤矸石中微量元素在生态系统中不断迁移,转化和富集,成为地球化学循环的重要分支,同时也是采煤矿区主要污染源之一,对当地的生态环境和居民的健康造成一定的威胁。因此加强煤矸石的研究,既可以减少其对环境的影响,同时也可以解决煤矸石的堆存问题。西山煤田是我国重要的炼焦用煤产地之一,本文选取西山煤田古交矿区屯兰,马兰煤矿和杜儿坪煤矿煤矸石作为研究对象,利用光学显微镜,X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别对太原西山煤田古交矿区屯兰、马兰煤矿、杜儿坪煤矿煤矸石以及杜儿坪自燃煤矸石的岩石、矿物成分和常量、微量元素等特征进行分析鉴定,并从形成环境和成因方面进行系统比较,从而为西山煤矸石的综合利用提供理论依据。主要研究内容和得到的结论如下:(1)煤矸石的矿物学和岩石学研究:屯兰、马兰煤矿煤矸石均由高岭石、石英、长石、云母、黄铁矿和锐钛矿等组成,其中马兰8号煤层矸石中含有方解石,含量达58%,2号煤层矸石中含有一定量的伊利石;杜儿坪煤矸石中以粘土矿物和石英为主,含有一定量的地开石,自燃后的矸石主要是以α-石英为主。(2)煤矸石的地球化学特征研究:煤矸石中含有的常量元素有Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、P、Ti、Mn等,且都以氧化物形式存在,其中Si02和A1203的含量占氧化物总量40%-80%左右,SiO2主要以石英和硅酸盐形式存在。2号煤矸石中K20、A1203、MgO和MnO以硅酸盐形式存在,Ti02以锐钛矿形式存在,Fe203-T以黄铁矿形式存在,Na2O和CaO以磷酸盐形式出现。8号煤矸石中Na2O、K20、MnO、MgO和CaO以碳酸盐和磷酸盐形式存在,A1203主要以硅酸盐形式存在,TiO2主要以锐钛矿和粘土矿物形式存在,Fe203-T主要以黄铁矿形式存在。含有的微量元素分别为Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Th、U。2号矸石中多数微量元素表现出对粘土矿物和硫化物的亲和性。8号矸石中大多数微量元素表现出对碳酸盐和磷酸盐的亲和性。8号矸石形成过程可能受海水影响比较大,而2号矸石则形成于陆相环境。(3)煤矸石的富集微量元素地球化学特征研究:8号煤层矸石中Li、V、Zn、Mo、Tl、Pb、U和W富集,W的富集由母岩控制,V、Mo、Pb和U富集主要受海水影响;2号煤矸石中Li、Be、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、W、Tl、Pb、Th 和 U 富集,亲石元素 Li、Be、Y、Nb、Zr、Mo、Tl、Hf、U、Th和W的富集受碱性物质影响,其中Zr、Nb和Hf富集是由于狐偃山碱性杂岩体侵入造成的。

关键词：煤矸石矿物组成常量元素微量元素西山煤田

山西省西山煤田长时间序列NDVI时空变化趋势及对气候响应

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测绘通报 2021年第9期 98-102,107页

作者：齐丹宁胡政军赵尚民太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山西省地质勘查局二一一地质队山西忻州034000

研究采矿扰动区内植被变化规律,能够为矿区生态修复提供理论依据。本文以山西省西山煤田为研究区,通过设立对比试验区,利用MODIS/NDVI(2001—2019年)结合同期的气温、降水气候因子,分别从植被指数的时空变化及与气象因子之间的关系等方... 详细信息

研究采矿扰动区内植被变化规律,能够为矿区生态修复提供理论依据。本文以山西省西山煤田为研究区,通过设立对比试验区,利用MODIS/NDVI(2001—2019年)结合同期的气温、降水气候因子,分别从植被指数的时空变化及与气象因子之间的关系等方面展开对比,用于探究采矿扰动区内植被变化情况。研究结果表明:(1)19年来西山煤田与间接影响区及校验区的植被均呈增加趋势,但西山煤田相比于校验区NDVI均值低11.42%。(2)西山煤田相较于自然生态条件下植被增长率为-5.53%。(3)西山煤田与校验区的NDVI值均受到气温、降水两种气象因子的影响,但是与降水的相关性更高,即受降水影响更大。

关键词：采矿扰动西山煤田对比试验区 MODIS/NDVI 气候响应

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山西省西山煤田土地损伤状况的动态监测

测绘科学 2022年第5期47卷 107-114页

作者：马顶赵尚民太原理工大学矿业工程学院太原030024

为了有效评估西山煤田地区的土地损伤状况,该文引入复变函数和麦克劳林公式的土地损伤测度模型,利用Landsat TM/OLI影像、Envisat ASAR和Sentinel-1A影像提取植被覆盖、土地覆被及地表形变信息等模型关键参量,获取了矿区地表的退化损伤... 详细信息

为了有效评估西山煤田地区的土地损伤状况,该文引入复变函数和麦克劳林公式的土地损伤测度模型,利用Landsat TM/OLI影像、Envisat ASAR和Sentinel-1A影像提取植被覆盖、土地覆被及地表形变信息等模型关键参量,获取了矿区地表的退化损伤值。结果表明:西山煤田土地损伤面积在2009—2019年持续减少,至2019年,土地损伤值>3.5的高损伤区域面积为18 km~2,占总损伤面积的2.23%,且与矿井点具有一定的空间相关性。与同期高分影像的对比显示:损伤测度结果有助于矿区环境修复的精细设计,并为区域土地损伤及后期治理提供较为重要的依据。

关键词：土地损伤测度模型多源遥感数据生态修复西山煤田