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煤层气储层地质研究进展

中国矿业 2024年第S1期 10-15页

作者：霍晓燕侯美玲中国煤炭地质总局第一水文地质队

本文系统化总结了近年来煤层气储层地质研究的最新进展，主要从煤层气储层地质特征、产出机理、深部煤层气储层地质属性及煤层气地球物理勘探技术等方面对煤层气储层地质研究进展进行介绍。其储层地质特征揭示了煤层气的成藏规律，成藏... 详细信息

本文系统化总结了近年来煤层气储层地质研究的最新进展，主要从煤层气储层地质特征、产出机理、深部煤层气储层地质属性及煤层气地球物理勘探技术等方面对煤层气储层地质研究进展进行介绍。其储层地质特征揭示了煤层气的成藏规律，成藏过程，富集机理；产出机理阐述了煤层气的生成、储存、运移过程和产出模式；深部煤层气储层地质属性论述了深部地层的复杂性和多变性，分析了深部煤层吸附性减弱、游离气含量增高等现象，并探讨“高渗窗”现象对煤层气开发的意义。此外，本文指出了当前煤层气储层地质研究面临的挑战，如研究方法的局限性、勘探技术的不足等，还提出了未来研究方向和重点，包括加强煤层气资源评价技术研究、深入开展储层特征和产出机理研究及加强政策保障和环保措施等。总而言之，本文全面系统地梳理了煤层气储层地质研究的最新进展，为煤层气勘探与开发提供了重要的理论支持和实践指导，强调了煤层气储层地质研究对煤层气勘探与开发的重要性。

关键词：储层地质产出机理深部煤层气高渗窗勘探与开发

新疆北部早、中侏罗世富油煤分布规律及控制因素

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 244-254页

作者：宁树正张莉徐小涛张建强邹卓中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039

新疆北部富油煤资源丰富,约占全国富油煤资源的一半左右,富油煤资源的合理开发利用,是我国煤制油气用煤资源的重要补充。以往对本区煤炭资源的研究忽视了其油气资源属性,对其富油煤质特征和成因规律认识不清。在系统整理新疆北部6个赋... 详细信息

新疆北部富油煤资源丰富,约占全国富油煤资源的一半左右,富油煤资源的合理开发利用,是我国煤制油气用煤资源的重要补充。以往对本区煤炭资源的研究忽视了其油气资源属性,对其富油煤质特征和成因规律认识不清。在系统整理新疆北部6个赋煤带富油煤地质资料的基础上,补充采样测试数据137组,分析早、中侏罗世富油煤的煤岩煤质特征和分布规律,进一步探讨了富油煤形成的控制因素。通过对焦油产率的研究发现,新疆北部地区东北部、西部、中部部分地区焦油产率相对较高,东北部地区八道湾组高油煤呈不连续带状分布。按照煤的焦油产率由高到低依次为巴里坤–三塘湖赋煤带、准南赋煤带、伊犁赋煤带、准北赋煤带、吐哈赋煤带和准东赋煤带。新疆北部地区早、中侏罗世富油煤的形成主要受到成煤沉积环境、煤化程度和煤的显微组分等主要控制因素的影响。覆水还原环境为富油煤的富集提供了良好的条件,富油煤主要形成于相对覆水还原的泥炭沼泽环境,还原性越强,越利于富油煤生成和富集。煤的焦油产率随着镜惰比(V/I)的增加呈现升高的趋势,并且与挥发分和镜质组呈现正相关关系。镜质组最大反射率在生油高峰之前与焦油产率之间存在正相关性,随着煤化程度的升高,煤的焦油产率逐渐增加。煤的显微组分中含量相对较高的镜质组对焦油产率具有明显的正向促进作用,其中,富氢镜质组为富油煤的发育提供了良好物质基础。

关键词：富油煤焦油产率煤的显微组分煤化程度镜惰比富氢镜质组

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新时期我国煤矿地下空间综合利用现状及展望

地质论评 2024年第4期 1455-1468页

作者：霍超王蕾谢志清潘海洋方惠明赵岳王丹丹王丹凤中国煤炭地质总局勘查研究总院中国煤炭学会

我国煤炭资源的长期大规模开采，产生了大量的地下空间，直接一关了之不仅造成地下空间资源浪费，还可能产生一系列安全、环境及经济问题，因此，如何科学、高效地解决煤矿地下空间的综合开发利用问题，对煤炭产业乃至国民经济的发展具... 详细信息

我国煤炭资源的长期大规模开采，产生了大量的地下空间，直接一关了之不仅造成地下空间资源浪费，还可能产生一系列安全、环境及经济问题，因此，如何科学、高效地解决煤矿地下空间的综合开发利用问题，对煤炭产业乃至国民经济的发展具有重要现实意义。笔者等以主要产煤省份为代表，结合调研收集的最新生产煤矿和关闭煤矿数据，深入分析了“十三五”期间生产煤矿地下空间和关闭煤矿地下空间总体情况，系统总结了国内外煤矿地下空间在储物、储能等方面的功能化利用现状，指出了当前我国煤矿地下空间利用存在资源数据信息匮乏、整体开发利用率低、相关技术研究工作仍相对滞后、可供推广借鉴的成熟示范工程较少等问题，提出了新时期煤矿地下空间基础数据库建设、利用体系构建、关键技术攻关、示范工程推广4个方面作为重点发展方向。

关键词：煤矿地下空间地下空间估算综合利用利用模式国际趋势中国现状

广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂地球化学特征及物源研究

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煤炭学报 2024年

作者：张德高徐小涛孙杰张福强李宝庆张莉庄新国严晓云中国煤炭地质总局煤系矿产综合勘查与评价重点实验室中国煤炭地质总局勘查研究总院中国地质大学(武汉)资源学院中国煤炭地质总局广西煤炭地质局

广西上林晚二叠世合山组含煤岩系中广泛存在锂元素富集的现象，具有潜在的经济价值和研究意义。本次研究以广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层为研究对象，在对34件样品常量元素和微量元素测试，并对1件样品锆石U-Pb测年和锆... 详细信息

广西上林晚二叠世合山组含煤岩系中广泛存在锂元素富集的现象，具有潜在的经济价值和研究意义。本次研究以广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层为研究对象，在对34件样品常量元素和微量元素测试，并对1件样品锆石U-Pb测年和锆石微量元素测定的基础上，综合分析了区内合山组煤系锂矿化层的空间分布、元素地球化学特征和物质来源。研究发现，合山组煤系自下而上有I、II、III和IV四套锂矿化层，锂含量由高到低依次为层I、层III、层II和层IV。与世界黏土岩均值相比，层I中Li元素属于高度富集，层II、层III中Li元素属于富集，而层IV中Li元素属于轻微富集；Al2O3-TiO2、La/Sc-Th/Co和V-Ni-Th×10物源区岩性判别图解显示，层I、层III和层IV的大部分样品点落在酸性岩浆岩区附近，层I中少数样品点落在中性岩浆岩区域，由此推断，万福矿区合山组煤系锂矿化层主要来自酸性和中性岩浆岩。通过对锆石U-Pb定年、锆石微量元素Th/Nb-Hf/Th和Th/U-Nb/Hf构造判别图、稀土元素分析以及Al2O3-TiO2、La/Sc-Th/Co、V-Ni-Th×10和Nb/Y-Zr/TiO2四个物源判别图的综合研究得出，万福矿区合山组煤系锂矿化层主要来自峨眉山大火成岩省和古特提斯二叠纪岩浆弧相关的中酸性岩浆岩。广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层的物源研究，为煤系锂的勘探开发和高效利用提供重要的科学依据。

关键词：万福矿区合山组煤系锂地球化学特征锆石U-Pb定年物源分析

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脱硫灰改良膨胀土裂隙发育及演化机理

铁道科学与工程学报 2024年

作者：徐嘉祥赵海陆徐博会李冲霍婷崔贺宇刘世明赵存良河北工程大学地球科学与工程学院中煤地质集团有限公司中国煤炭地质总局第三水文地质队

为了更好地探究干湿循环条件下脱硫灰对膨胀土路基裂隙发育的抑制作用及机理。以邯郸市冀南新区膨胀土为研究对象，分别对素膨胀土和脱硫灰改良土进行干湿循环试验，采用CISA软件对裂隙图像进行二值化处理，分析了不同脱硫灰含量膨胀土... 详细信息

为了更好地探究干湿循环条件下脱硫灰对膨胀土路基裂隙发育的抑制作用及机理。以邯郸市冀南新区膨胀土为研究对象，分别对素膨胀土和脱硫灰改良土进行干湿循环试验，采用CISA软件对裂隙图像进行二值化处理，分析了不同脱硫灰含量膨胀土裂隙发育规律，通过氢离子浓度指数，X射线衍射分析，傅里叶红外光谱分析探讨了脱硫灰改良膨胀土中蒙脱石层间离子和晶体结构的变化，总结了脱硫灰抑制膨胀土裂隙的机理。研究结果表明：当脱硫灰添加量达到2.5%时，膨胀土中蒙脱石层间离子基本实现均一化，全部被Ca2+填充，膨胀土裂隙率明显减少，整体性增强；当脱硫灰添加量达到5%时，膨胀土几乎无明显裂隙发育。膨胀土中脱硫灰含量和膨胀土裂隙率、裂隙总长度、裂隙平均宽度、分形维数均呈负相关关系，脱硫灰可以有效抑制膨胀土裂隙发育。裂隙抑制机理为脱硫灰中Ca2+离子进入蒙脱石层间，替换出层间原有Na+和H+，使蒙脱石层间离子均质单一化，改变了蒙脱石的晶体结构，从而改善了膨胀土的遇水膨胀，失水收缩的特性。此外脱硫灰中的Ca（OH）2与膨胀土中的SiO32-与AlO33-发生离子反应生成C-S-H和C-A-H凝胶填充了膨胀土孔隙。脱硫灰中CaSO3和蒙脱石晶片及黏土微粒相互吸附，使得土体颗粒更加紧密，抑制了裂隙的发育。研究结果为膨胀土路基设计施工提供了参考。

关键词：膨胀土干湿循环脱硫灰裂隙发育裂隙扩展机理

基于PS-InSAR技术的佛山三龙湾地区地表形变监测与分析

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测绘通报 2024年第S1期 242-246,270页

作者：刘自荣甘智慧李飞马俊强中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院广东广州510440

以佛山三龙湾高端创新集聚区为研究区,利用PS-InSAR技术,对2021年3月至2022年4月32景Sentinel-1A数据进行时序分析,得到研究区地表沉降信息,以及主要沉降集中区,并分析主要沉降区成因。结果表明,研究区存在7处地面沉降集中区,沉降速率... 详细信息

以佛山三龙湾高端创新集聚区为研究区,利用PS-InSAR技术,对2021年3月至2022年4月32景Sentinel-1A数据进行时序分析,得到研究区地表沉降信息,以及主要沉降集中区,并分析主要沉降区成因。结果表明,研究区存在7处地面沉降集中区,沉降速率区间为0~15.4 mm/a,部分区域沉降速率达到22.23 mm/a。沉降受自然因素及人为因素控制,佛山三龙湾高端创新集聚区地面沉降属于发生阶段。在未来,沉降范围将会不断扩大,沉降速率不断增加,沉降集中区域不断增多。

关键词：地面沉降 Sentinel-1A 时序分析

边坡监测与治理技术在高寒矿区露天煤矿生态修复中的应用研究

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中国矿业 2024年第4期33卷 122-131页

作者：李聪聪王佟赵欣李飞蔺楠江晓光王伟超西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 中国煤炭地质总局航测遥感局陕西西安710199 中国煤炭地质总局北京100038 中国煤炭地质总局碳中和研究院北京100039 中国煤炭地质总局广东煤炭地质局广东广州510170 中国煤炭地质总局青海煤炭地质局青海西宁810015

边坡治理是露天矿山生态修复中的重要内容之一。以青海木里矿区聚乎更区为例,针对高寒矿区露天煤矿的边坡问题识别、监测和治理开展了系统研究,通过遥感、物探、钻探及地表测量等手段研究了矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性。研究结果... 详细信息

边坡治理是露天矿山生态修复中的重要内容之一。以青海木里矿区聚乎更区为例,针对高寒矿区露天煤矿的边坡问题识别、监测和治理开展了系统研究,通过遥感、物探、钻探及地表测量等手段研究了矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性。研究结果表明:建立了以遥感技术为核心,辅以常规的地表监测、地质调查、物探及钻探等手段的“天空地时”一体化不稳定边坡探查监测体系,确定矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性,为矿山修复治理针对性开展边坡治理提供依据;采用高危渣山降高减载和边坡减坡治理技术,对边坡台阶进行清坡处理,消除浮石和崩塌等灾害,对渣山削坡卸载,使采坑边坡和渣山边坡达到稳定状态;并以聚乎更4号井南渣山为例,根据高密度电法探测和钻探验证,识别出了常年冻土上限和渣土层与原采坑基岩界线两个滑移面,确定后缘载荷过大是导致滑坡的主要因素,采取“后缘降高减载+边坡减坡+水系连通+综合监测”的治理方案,治理后既消除了对边坡前缘的载荷,又为后期植被复绿提供了稳定的立地条件。多期次动态监测表明边坡后缘已趋于稳定;边坡监测及治理技术在木里矿区生态修复治理中得到广泛使用,治理后的渣山边坡坡度控制均小于26°,有效消除了不稳定边坡对修复治理的影响,保障了矿山生态修复治理成效。

关键词：矿山生态修复不稳定边坡边坡监测高寒矿区露天矿山

矿山地质环境保护与恢复治理对策研究：以秦岭南麓某金矿为例

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中国矿业 2024年第S1期 105-110页

作者：王亚红马雪娜张战平尚天浩中国煤炭地质总局航测遥感局

针对秦岭南麓某金矿存在的矿山地质环境问题，通过资料收集和矿山地质环境现场调查，在对矿山地质环境进行现状评估和预测评估的基础上，分析总结了矿山地质环境问题，梳理了地质灾害类型、规模、分布、危害情况和发育趋势。结合矿山实... 详细信息

针对秦岭南麓某金矿存在的矿山地质环境问题，通过资料收集和矿山地质环境现场调查，在对矿山地质环境进行现状评估和预测评估的基础上，分析总结了矿山地质环境问题，梳理了地质灾害类型、规模、分布、危害情况和发育趋势。结合矿山实际情况，提出泥石流隐患、地面塌陷、滑坡及尾矿库废水的防治对策，通过开展地质灾害隐患治理，修复被破坏的地形地貌、植被复绿，逐步恢复矿区水土保持功能，可最大限度地削弱或降低矿山地质环境问题造成的影响。该研究可为类似矿山恢复治理工作提供参考和借鉴。

关键词：矿山地质环境保护恢复治理地面塌陷滑坡泥石流

放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展

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生态环境学报 2024年第3期33卷 487-498页

作者：卢安康赵冠华王辉周立坚唐胜群彭志龙广西煤炭地质一五〇勘探队广西南宁530299 中国煤炭地质总局广西煤炭地质局广西南宁530299

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下... 详细信息

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。

关键词：放射性碳同位素^(14)C 测年原理应用进展存在问题研究展望岩溶地下水