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煤储层破裂压力对压裂改造的影响与工程应用

煤矿安全 2024年第3期55卷 84-90页

作者：冯兴凯山东省煤田地质局第二勘探队山东济宁272000

我国煤储层渗透率普遍较低,低渗储层直接进行地面煤层气开发的效益较低,而水力压裂是增加煤储层渗透率和导流能力的有效手段。通过对沁水盆地PN-1井、PN-2井的测井参数进行分析,掌握煤储层的岩石力学特征,为煤储层水力压裂参数优化提供... 详细信息

我国煤储层渗透率普遍较低,低渗储层直接进行地面煤层气开发的效益较低,而水力压裂是增加煤储层渗透率和导流能力的有效手段。通过对沁水盆地PN-1井、PN-2井的测井参数进行分析,掌握煤储层的岩石力学特征,为煤储层水力压裂参数优化提供指导。结果表明:2口井的测井数据反演的煤层具有低泊松比、低杨氏模量、低强度、低破裂压力的特点;通过在前置液阶段控制施工排量及施工压力、提高阶段液量,可以有效避免压裂裂缝沿煤层顶底板之间的层间界面延伸及扩展至煤层顶底板;测井数据反演的PN-1井煤层破裂压力与实际压裂施工的破裂压力较接近,误差仅为3.01%,对压裂施工参数优化的指导意义较高;PN-2井煤层破裂压力略低于顶底板岩层的破裂压力,压裂初期的施工排量偏高,导致施工压力达到顶底板的破裂压力,压裂裂缝在顶底板之间延伸形成单一裂缝,改造效果及产气效果均较差。

关键词：瓦斯抽采煤储层破裂压力水力压裂可压性改造效果

基于地面定向钻孔注浆的煤矿立井钻井法井壁渗漏水治理技术

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煤炭科学技术 2024年第7期52卷 168-177页

作者：王雪松程桦荣传新姚直书余大有安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽省煤田地质局第一勘探队安徽淮南232035

煤矿钻井井壁为单层结构,在深厚表土层段其渗漏水将严重威胁矿井安全生产,建井阶段井壁接茬部位若存在施工缺陷,则会导致地下水腐蚀锈穿接茬部位金属及焊缝,造成井壁渗漏水,若不及时治理,易引发突水溃砂而酿成淹井事故。为探寻一种行之... 详细信息

煤矿钻井井壁为单层结构,在深厚表土层段其渗漏水将严重威胁矿井安全生产,建井阶段井壁接茬部位若存在施工缺陷,则会导致地下水腐蚀锈穿接茬部位金属及焊缝,造成井壁渗漏水,若不及时治理,易引发突水溃砂而酿成淹井事故。为探寻一种行之有效的治理技术,以许疃煤矿副井井筒井壁渗漏水治理为工程背景,开展了煤矿钻井井壁渗漏水治理技术研究。首先,结合矿井水文地质特征等信息分析了钻井法单层井壁渗漏水致因,发现许疃煤矿副井井壁接茬处发生渗漏水的主要原因是地下水中的HCo_(3)^(-)、Cl^(-)共同作用腐蚀锈穿井壁接茬部位后,含水层之间越流补给的高压地下水通过孔隙连通性良好的壁后碎石充填层流入井筒内;然后,对比分析了许疃煤矿副井井筒井壁渗漏水治理采用壁后注浆和地面钻孔注浆的可行性与安全性,发现在流砂层中对采用钻井法施工的钢筋混凝土单层井壁进行壁后注浆,安全风险较大,影响井筒正常提升,且存在再次发生渗漏水的风险,而采用地面定向钻孔注浆技术的注浆量大,壁后充填层碎石间孔隙可被水泥浆充分填充,改善井筒防渗和承载能力,且施工人员全程在地面操作,安全性好,不影响井筒正常提升;最后,提出了针对深厚表土层煤矿钻井井壁渗漏水治理的地面定向钻孔注浆技术并进行工程示范,2个钻孔共注入130.9 m^(3)水泥浆,完全充填了94.00~131.40 m层段壁后充填层碎石间孔隙,顺利封堵了井下94 m处出水点,经现场长期观测,该段井壁未再渗漏水。研究结果表明,针对深厚表土层段煤矿钻井井壁渗漏水治理,采用地面定向钻孔注浆技术的治理效果良好,安全性高。研究成果可为深厚表土层煤矿钻井井壁渗漏水治理提供一定的参考。

关键词：钻井井壁井壁接茬渗漏水地面定向钻孔注浆

热负荷占优型建筑物地源热泵复合系统的仿真模拟及控制策略分析

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可再生能源 2024年

作者：吴建华高鹏文兰孙文峰张文科山东省煤田地质局第四勘探队山东建筑大学热能工程学院

采用地源热泵系统进行供暖、制冷的建筑物,热负荷明显高于冷负荷可导致地下介质温度逐渐降低从而影响系统的制热性能。文章构建了空气源热泵与地源热泵联合承担冬季热负荷的双源系统,并提出具有创新性的负载比控制策略,较已有的控制策... 详细信息

采用地源热泵系统进行供暖、制冷的建筑物,热负荷明显高于冷负荷可导致地下介质温度逐渐降低从而影响系统的制热性能。文章构建了空气源热泵与地源热泵联合承担冬季热负荷的双源系统,并提出具有创新性的负载比控制策略,较已有的控制策略更有优势,且能够有效克服单一地源热泵系统的弊端。以某办公建筑为研究对象,采用TRNSYS仿真平台完成建筑负荷的模拟计算,建立了地源和空气源热泵机组的数学模型,并基于仿真平台建立了双源系统的模块;以减缓地下介质的温度降低为目标,基于双源系统制定时间控制、干球温差控制和额定最大负载比控制3种策略,逐时模拟输出各项参数。分析结果发现,干球温差为14℃和额定最大负载比为70%控制策略的复合系统,具有最好的均衡土壤温度效果;将单一地源热泵和复合系统进行对比分析,在额定最大负载比为70%条件下,复合系统运行10 a时土壤温度的波动最低。文章的研究结果可为地源热泵复合系统项目提供理论依据和技术指导,促进地热能技术的推广应用。

关键词：复合系统控制策略土壤温度数学模型

顾及空间异质性的断裂地形区高精度DEM建模方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：王兴杰陈东兴陈传法徐联中洪壮壮山东科技大学测绘与空间信息学院山东省煤田地质局第二勘探队

在数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）建模过程中，传统插值方法以地表光滑连续为基本假设且只考虑了采样点和待插值点之间的空间相关性，忽略了诸如断裂线等不连续地形特征带来的空间异质性影响，导致断裂线周围的高程被平... 详细信息

在数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）建模过程中，传统插值方法以地表光滑连续为基本假设且只考虑了采样点和待插值点之间的空间相关性，忽略了诸如断裂线等不连续地形特征带来的空间异质性影响，导致断裂线周围的高程被平滑，进而使得构建的DEM失真。针对上述问题，本文提出了一种顾及空间异质性的多元径向基函数插值方法。该方法耦合了空间距离、高差、法向量三种地形信息，充分考虑了采样点和待插值点之间的空间相关性和地形特征异质性，确保地形断裂区DEM高精度建模。采用ISPRS提供的10组公共数据以及1组机载LiDAR点云数据为研究对象，将本文方法与结构张量约束的插值方法以及3种传统插值方法（包括标准径向基插值法（Radial Basis Function，RBF），不规则三角网法（Triangulated Irregular Network，TIN），ANUDEM法（Australian National University Digital Elevation Model））比较表明，本文方法的平均总误差最小，插值性能最优，而且还能较好的保持断裂地形特征。

关键词：径向基函数插值断裂线多元核函数空间异质性

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淮南煤田富油煤赋存规律与开发利用潜力研究

洁净煤技术 2024年

作者：詹润张文永韩锋孙贵徐创业刘桂建安徽省煤田地质局勘查研究院中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽省煤田地质局第一勘探队安徽大学资源与环境学院

富油煤兼具“煤、油、气”多重资源属性特征，清洁高效开发富油煤对优化能源产业结构具有重要的战略意义。安徽省淮南煤田富油煤资源储量丰富且煤质优良，是华东地区最具开发潜力的富油煤产地。为全面系统认识研究区富油煤赋存规律与开... 详细信息

富油煤兼具“煤、油、气”多重资源属性特征，清洁高效开发富油煤对优化能源产业结构具有重要的战略意义。安徽省淮南煤田富油煤资源储量丰富且煤质优良，是华东地区最具开发潜力的富油煤产地。为全面系统认识研究区富油煤赋存规律与开发利用前景，通过大量采样测试，利用显微煤岩分析、工业指标与低温干馏测试分析、元素分析、煤相分析、综合制图等手段，揭示了富油煤焦油产率变化的时空分布规律、控制因素及其成煤环境。结果表明，富油煤焦油产率受煤岩物质组成、变质程度、成煤环境影响较大，与煤中镜质组、氢元素、挥发分及Cao-Mgo和Fe2o3-So3含量呈正相关性，与煤灰分和Sio2-Al2o3含量呈负相关性。本区富油煤变质程度属中煤级II-III型，Rmax变化在0.68%～1.06%之间，最佳产烃范围在0.68%～0.95%之间，主要形成于三角洲平原下的潮湿森林沼泽相，成煤期覆水还原程度较强。各矿区煤层富油煤焦油产率变化平均值为9.56%～11.58%，焦油产率空间上具有“南低北高”、“中部高、东部低、西部中等”的分布特点，上石盒子组13-1与11-2煤层是富油煤最有利开发层段。采用地质块段法分类估算了富油煤资源潜力，1500m以浅富油煤资源量约为163.36亿吨，高油煤30.81亿吨，煤制油气潜力较大。基于现阶段煤炭利用现状，从“地面”和“地下”角度，提出通过热电、焦化、气化技术改造升级与钻孔、井下原位热解，可实现富油煤绿色、低碳化利用。

关键词：淮南煤田富油煤赋存规律焦油产率开发潜力清洁高效利用

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煤炭地下气化碳减排技术研究进展与未来探索

煤炭学报 2024年第1期49卷 495-512页

作者：秦勇易同生周永锋杨磊王军中国矿业大学江苏徐州221116 贵州省煤田地质局贵州贵阳550025

煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合,有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术,甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用。回顾研究历史与现状,UCG减排系统策略基本形成,可归纳为5种具体途径。其中,地下原位定向... 详细信息

煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合,有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术,甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用。回顾研究历史与现状,UCG减排系统策略基本形成,可归纳为5种具体途径。其中,地下原位定向调控可减少Co_(2)释放产出并促进UCG提质增产,相关策略和途径可归纳为“碳调减(CRR)”。UCG-Co_(2)地下空间超临界气态封存研究成果相对较多,主要集中在封存介质、封存空间、封存能力等方面,少数研究讨论了封存机制。UCG-Co_(2)地下空间矿化封存不受地质体稳定性和封闭性苛刻条件的约束,潜在着固碳和转化产气的双重效果,但研究成果尚不多见。UCG-Co_(2)回注利用与封存的前期探索集中在煤层气增产和UCG合成气生产改善2个方面,近年来开创了UCG制氢尾气Co_(2)减排利用系列性探索。CRR作为一种主动减排策略,通过调节气化剂及其注入方式来定向调减UCG合成气中Co_(2)浓度,理论成果较多并且经过现场初步验证,有望成为集清洁能源生产与碳减排为一体的洁净煤实用技术。评述进展并分析短板,UCG碳减排科学技术研究已取得诸多实质性成果,也面临持续发展的挑战,未来探索似应聚焦在4个方向:一是立足可行,优先发展以UCG-CRR为重点的UCG-Co_(2)地下转化利用技术;二是聚焦短板,着力突破UCG减排-合成气提质协同机理和关键技术瓶颈;三是扎实推进,优先启动实施UCG-CRR先导试验和工程示范,探索步步取得实效;四是保障实现,探索建立由碳中和与碳管理战略、专项科技行动计划、专业人才培养构成的“三位一体”UCG减排政策支撑体系。

关键词：煤炭地下气化碳减排碳调减策略体系探索方向

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基于大数据的经济管理优化策略探究

中国集体经济 2024年第24期 17-20页

作者：张建伟杨成业山东省煤田地质局第四勘探队山东省煤田地质局第三勘探队

随着信息技术的快速发展,大数据已成为推动现代社会进步的关键力量。在经济管理领域,大数据技术的应用为传统管理模式带来了革命性的改变,该变化在于处理和分析海量数据的能力,更在于如何利用这些数据来优化决策过程、提高管理效率和增... 详细信息

随着信息技术的快速发展,大数据已成为推动现代社会进步的关键力量。在经济管理领域,大数据技术的应用为传统管理模式带来了革命性的改变,该变化在于处理和分析海量数据的能力,更在于如何利用这些数据来优化决策过程、提高管理效率和增强竞争力。尽管大数据技术提供了前所未有的机遇,但其在实际应用过程中也面临着挑战,如数据隐私保护、数据质量控制以及如何将大数据有效转化为决策支持等。文章探究了基于大数据的经济管理优化策略,尝试寻找一种能够高效利用大数据资源,同时克服上述挑战的经济管理新模式,通过理论分析和策略研究,文章对如何在大数据环境下优化经济管理流程、提升决策质量、优化资源配置和风险管理等方面提出具体策略和建议。

关键词：大数据经济管理决策支持系统

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地质找矿勘查中的物化探方法应用研究

中国矿业 2024年第S1期 595-598页

作者：段磊陈东兴李磊牟海萍冯兴凯邹立强山东省煤田地质局第二勘探队(国家矿山应急救援山东特勘队) 山东省煤田地质局第二勘探队(采煤塌陷地和采空区治理山东省工程研究中心) 山东省煤田地质局第二勘探队(山东省应急管理厅矿山钻探救援重点实验室(筹)

本文深入分析了物化探技术在地质找矿勘查中的应用，结合物理勘探与化学勘探的多种方法以提高勘查精度和效率。通过使用重力、磁性和化学分析等手段，本文旨在减少传统勘查误差，精确预测矿产资源分布，并尽量减少环境干扰。研究结果表... 详细信息

本文深入分析了物化探技术在地质找矿勘查中的应用，结合物理勘探与化学勘探的多种方法以提高勘查精度和效率。通过使用重力、磁性和化学分析等手段，本文旨在减少传统勘查误差，精确预测矿产资源分布，并尽量减少环境干扰。研究结果表明，这些技术的综合应用显著提升了难以接触地区的找矿成功率，同时揭示了现代化勘查技术对专业人才的需求以及未来技术和方法的持续改进的必要性。这不仅提高了勘查技术的实用性，也推动了地质勘查技术的进步和发展。

关键词：地质勘查物化探方法矿产资源技术应用

来源：评论

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枣庄某区域岩溶塌陷诱因及治理研究

现代矿业 2024年第9期40卷 223-226页

作者：孔帅孙文张震冯堂武山东省煤田地质局第一勘探队

为进一步探明岩溶灾害塌陷发育特征及诱因,提高地质灾害治理成效,以枣庄某区域为调查研究区域,对岩溶塌陷分布规律、塌陷特征进行分析,并对该区域诱发塌陷的机制展开进一步探讨。研究确定了岩溶裂隙是产生塌陷灾害的基础条件,覆盖层的... 详细信息

为进一步探明岩溶灾害塌陷发育特征及诱因,提高地质灾害治理成效,以枣庄某区域为调查研究区域,对岩溶塌陷分布规律、塌陷特征进行分析,并对该区域诱发塌陷的机制展开进一步探讨。研究确定了岩溶裂隙是产生塌陷灾害的基础条件,覆盖层的岩性结构是塌陷产生的主要因素,地下水过渡开采是塌陷产生的直接原因;确定了以渗透潜蚀、真空吸蚀和失托加荷效应为主的3种岩溶塌陷现象形成机制。针对该区域岩溶塌陷实际情况,提出通过对区内塌陷体及岩溶塌陷地表隐患点进行地面裂缝监测预防,通过减少城市水厂的开采量,关停区内中小型污染企业以减少开采岩溶水的方式进行灾害治理,为有效控制岩溶塌陷灾害提供一定的参考。

关键词：岩溶塌陷岩溶裂隙地下水裂缝监测