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新疆米东高陡煤系天然裂缝与地应力特征及其工程影响

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煤炭科学技术 2025年

作者：吴嘉伟张健吕玉民祝彦贺王存武张月陈思路訾敬玉中海油研究总院有限责任公司

新疆米东区块位于准噶尔盆地南缘博格达山山前冲断带，地层高陡，构造复杂。当前，天然裂缝、现今地应力特征及其对工程的影响认识不清，制约煤层气高效开发。为阐明米东区块高陡煤系天然裂缝、现今地应力特征及其对工程的影响，研究通... 详细信息

新疆米东区块位于准噶尔盆地南缘博格达山山前冲断带，地层高陡，构造复杂。当前，天然裂缝、现今地应力特征及其对工程的影响认识不清，制约煤层气高效开发。为阐明米东区块高陡煤系天然裂缝、现今地应力特征及其对工程的影响，研究通过4口取心井岩心观察天然裂缝特征和明确裂缝类型，进一步应用Stereonet软件统计了M2井成像测井裂缝产状分布规律；对褶皱轴迹的构造分析和统计M2井诱导缝走向分别揭示了北单斜、八道湾向斜局部现今最大水平主应力方向，运用4口井注入-压降试井参数计算现今地应力大小。通过微地震监测、微破裂向量扫描揭示位于八道湾向斜的M8、M9井和位于北单斜的M10、M11井煤层压裂缝延伸方位。结果表明，层理缝/弱面、煤岩割理、剪切滑移缝是高陡煤系中最主要的三种天然裂缝类型。其中层理缝/弱面在NNW向挤压的地层抬升过程中极易活化，M2井成像测井揭示八道湾组向斜核部层理缝/弱面广泛发育，其产状与地层产状具有一致性；八道湾向斜-七道湾背斜、北单斜现今地应力场具有明显的分区特征，靠近北单斜的七道湾背斜轴迹的垂直方向指示北单斜现今最大水平主应力方向沿NNW向；M2井NEE诱导缝走向表明八道湾向斜核部现今最大水平主应力方向沿NEE向，反映向斜局部受控于中性面以下拉张应力场。北单斜由浅至深(492－1135 m)水平地应力始终大于垂向地应力，表现为为以挤压作用为主的走滑断层地应力状态；八道湾向斜-七道湾背斜由浅至深(524－784 m)从走滑断层地应力状态过渡为正断层地应力状态。微地震监测和微破裂向量扫描揭示M8、M9、M10、M11井压裂缝沿NEE走向煤层延伸。在现今应力场背景下，高陡煤层的层理缝/弱面的普遍存在使压裂中易诱发套管变形、影响井壁稳定性，特别对煤层压裂缝延伸具有显著诱导作用，使压裂缝的主延伸方向与煤层产状一致，导致煤层沿非层理方向的改造程度不足。考虑压裂液黏度-排量对传递应力的影响，提高压裂液不同黏度和排量，对比压裂改造效果和产量值得进一步实践。

关键词：新疆米东高陡煤系天然裂缝现今地应力地质工程一体化

新疆准东和哈密煤中钠的赋存特征及富集机理差异性研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：张延波车可心何鑫王文龙李家新王文峰神华地质勘查有限责任公司神华地质勘查有限责任公司柔性研发中心中国矿业大学资源与地球科学学院新疆大学地质与矿业工程学院中国矿业大学化工学院

新疆煤炭资源丰富，大多为优质的动力煤和煤化工原料煤，但也富含金属钠，富钠煤燃烧过程中产生的沾污结渣严重影响了新疆煤炭资源的洁净开发利用。研究以准东煤田西黑山露天矿煤和吐哈盆地大南湖矿区F1南井田二矿煤为研究对象，基于改... 详细信息

新疆煤炭资源丰富，大多为优质的动力煤和煤化工原料煤，但也富含金属钠，富钠煤燃烧过程中产生的沾污结渣严重影响了新疆煤炭资源的洁净开发利用。研究以准东煤田西黑山露天矿煤和吐哈盆地大南湖矿区F1南井田二矿煤为研究对象，基于改良版逐级化学提取实验，和ICP-AES、SEM-EDS和离子色谱仪等测试手段，分析了两矿区煤中钠的分布赋存特征及差异性，明确了煤中钠的富集机理及主控因素。结果表明：在含量分布特征上，两矿区煤样均为典型低阶高钠煤，不同的煤层顶板岩性导致了大南湖煤中Na含量随煤层深度逐渐降低，西黑山煤呈相反趋势。在赋存特征上，煤中钠和水分与有机质均有较强的亲和性。逐级化学提取结果也证明了这点，西黑山煤中钠主要以水溶钠（54.32%）为主，氯化铵溶钠（30.35%）次之，而大南湖煤中钠主要以氯化铵溶钠（41.10%）为主，水溶钠（33.15%）次之。两矿区煤中水溶钠分别主要以NaHCO3和NaCl存在，且惰质体为其亲和性显微组分。煤岩煤质特征、煤化程度及物源沉积体系的差异性均会导致煤中Na的赋存特征不同。新疆煤中钠的富集是多因素相互叠加的结果，主要受地表水淋滤（垂向补给）和地下水驱动效应（侧向补给）双重控制，其中大南湖煤中Na的富集主要受盐碱化土壤的淋滤作用，而西黑山煤主要受含水层岩石和煤层顶板中含钠矿物影响。脱钠预处理方式也应针对钠的赋存状态进行改良，对于富含有机酸钠的高钠煤，低浓度铵盐溶液以及有机酸可作为脱钠溶剂，对于高含水高惰质体的高钠煤可考虑用浮选+乙酸铵进行预处理，同时达到钠的脱除和惰质体的分离，提高精煤中活性组分-镜质体的含量。

关键词：新疆高钠煤逐级化学提取赋存差异富集机理脱钠提质

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隧道型钢-混凝土组合结构偏心受压性能试验

中国公路学报 2025年第1期38卷 238-248页

作者：路军富王奎张宏鑫张越成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室青岛市市政工程设计研究院有限责任公司

山岭隧道修建时常需穿越高地应力软岩、断层破碎带等不良地层，由于隧道围岩稳定性差、围岩压力大，初期支护易发生喷射混凝土开裂剥落、型钢拱架扭曲等结构破坏问题，以致支护结构丧失承载能力从而引起隧道塌方等灾害。为提升隧道支护... 详细信息

山岭隧道修建时常需穿越高地应力软岩、断层破碎带等不良地层，由于隧道围岩稳定性差、围岩压力大，初期支护易发生喷射混凝土开裂剥落、型钢拱架扭曲等结构破坏问题，以致支护结构丧失承载能力从而引起隧道塌方等灾害。为提升隧道支护型钢拱架与喷射混凝土间协同承载能力，提出了在其接触界面布设栓钉剪力件形成组合结构的支护方式。针对隧道支护受力特点，开展了大偏心受压构件试验，对组合结构支护破坏模式和承载特性进行分析，并建立了隧道型钢-喷射混凝土组合结构的极限承载力理论计算表达式。研究结果表明：型钢与混凝土接触界面自然黏结时其破坏模式表现为两者分离和剥落，与实际隧道支护大变形破坏模式一致，当型钢腹板布设栓钉剪力件时其破坏模式仅为开裂和压溃，较大提升了其抗滑移和协同承载能力；带栓钉剪力件型钢-混凝土组合结构表现出较好的延性，承载性能和抗弯刚度也有所提升，相比于自然黏结工况，其极限承载力提升了14.83%,侧向挠度减少了24.27%;自然黏结工况下，大偏心加载大于40%极限荷载时型钢-混凝土结构截面已无法满足平截面假定，而在腹板布设栓钉剪力件工况下加载至80%极限荷载时仍能较好满足平截面假定，同时建立并验证了带栓钉型钢-混凝土支护结构大偏心受压极限承载力理论计算公式，研究结果可为隧道初期支护设计提供理论支撑。

关键词：隧道工程型钢-喷射混凝土组合结构试验研究平截面假定偏心受压试验栓钉剪力件极限承载力

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生物油种类对岩沥青改性沥青流变性能影响

内蒙古公路与运输 2025年第01期 6-9+18页

作者：曹向荣王海林内蒙古交通设计研究院有限责任公司中交路桥华南工程有限公司

为分析不同生物油对岩沥青改性沥青的改性效果，文章采用4种不同的生物油，制备了2%、4%、6%及8%生物油掺量的复合改性沥青，开展了温度扫描、多重应力蠕变恢复和低温弯曲蠕变劲度试验。结果表明：生物油种类对生物油/岩沥青改性沥青的... 详细信息

为分析不同生物油对岩沥青改性沥青的改性效果，文章采用4种不同的生物油，制备了2%、4%、6%及8%生物油掺量的复合改性沥青，开展了温度扫描、多重应力蠕变恢复和低温弯曲蠕变劲度试验。结果表明：生物油种类对生物油/岩沥青改性沥青的作用效果有显著影响；过量生物油的条件下，生物油种类不是影响复合改性沥青蠕变恢复性能的主要因素；综合高低温流变性能指标，大豆油/岩沥青复合改性沥青的高温性能最优，地沟油对提升复合改性沥青的低温性能最有利。

关键词：生物油种类岩沥青复合改性沥青流变性能

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神山露天矿边坡泥岩浸水剪切特性研究

煤炭工程 2025年第1期57卷 182-187页

作者：纪小龙韩流王恒恒吴先荣陈树召陈祥宸国能包头能源有限责任公司神山露天煤矿内蒙古鄂尔多斯017100 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

为了研究浸水条件下露天矿边坡泥岩的剪切特性,对内蒙古神山露天矿干燥与饱和状态下的三种泥岩开展了不同法向应力条件下的直剪试验,结果表明:同种泥岩在不同试验条件下及不同泥岩在相同试验条件下的宏观剪切力学特征均不同。泥岩浸水... 详细信息

为了研究浸水条件下露天矿边坡泥岩的剪切特性,对内蒙古神山露天矿干燥与饱和状态下的三种泥岩开展了不同法向应力条件下的直剪试验,结果表明:同种泥岩在不同试验条件下及不同泥岩在相同试验条件下的宏观剪切力学特征均不同。泥岩浸水后的渗压效应是影响其剪切特性的主要力学因素。并通过数值模拟手段研究了浸水条件对神山露天矿边坡稳定性及失稳模式的影响。研究结果对神山露天矿及相似矿山的安全生产有重要参考价值。

关键词：浸水条件剪切特性渗压效应边坡稳定性失稳模式

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核电规模化储能集成技术进展

热力发电 2025年第1期54卷 12-22页

作者：丁煊涛焦立峰郭峃峄朱春宇盛楠李军义杨慧军北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂内蒙古自治区鄂尔多斯041399 中国矿业大学低碳能源与动力工程学院江苏徐州221100

随着全球能源转型向清洁、高效和可持续方向发展,核电作为替代化石燃料的关键基荷电源,对能源结构转型至关重要。介绍了核电规模化储能集成技术的关键进展,重点分析了热储、机械储能、电化学储能等技术与核电耦合的模式及其提升核电站... 详细信息

随着全球能源转型向清洁、高效和可持续方向发展,核电作为替代化石燃料的关键基荷电源,对能源结构转型至关重要。介绍了核电规模化储能集成技术的关键进展,重点分析了热储、机械储能、电化学储能等技术与核电耦合的模式及其提升核电站性能的潜力;探讨了储能技术与核电站耦合的不同方式,包括传热、机械和电力耦合,并讨论了这些方式对核电厂运行的影响;此外,提出了储能系统集成的解决方案,例如汽轮机冗余设计和换热器式储能设计。研究指出,储能技术的发展将为核电站提供更多的灵活性技术选择,有助于核电在全球能源转型中发挥更加关键的作用。

关键词：核电储能技术系统集成灵活性能源转型

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综掘工作面的风幕控尘与喷雾降尘技术应用与研究方法

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金属矿山 2025年第2期 219-226页

作者：张传玖于海明乔欣程卫民国能神东煤炭集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017010 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

针对煤矿巷道综掘工作面粉尘污染严重的问题,探讨了现阶段分别以风幕控尘与喷雾降尘为核心的两大类降尘方式的发展现状及实际应用技术,从理论分析、数值模拟、实验测试、现场应用等多种维度进行研究。总结了风幕控尘实验研究、现场实测... 详细信息

针对煤矿巷道综掘工作面粉尘污染严重的问题,探讨了现阶段分别以风幕控尘与喷雾降尘为核心的两大类降尘方式的发展现状及实际应用技术,从理论分析、数值模拟、实验测试、现场应用等多种维度进行研究。总结了风幕控尘实验研究、现场实测与模拟仿真的研究方法和喷嘴雾化数值等常用的研究方法。分析了基于欧拉—拉格朗日法的风幕控尘理论和喷雾降尘三相耦合仿真理论。提出了动态掘进过程中风幕控尘稳定性差、粉尘颗粒运移轨迹的计算准确度较低、喷雾相关降尘理论指导性不强等亟待解决的关键性问题,并针对现阶段综掘面风幕控尘与喷雾降尘方法提出相关发展建议。

关键词：综掘工作面风幕控尘喷雾降尘雾幕净尘

运用大数据平台数据治理提升机场靠桥率的研究

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中国设备工程 2025年第S1期 257-260页

作者：樊瑞民内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司

本文旨在探讨如何通过构建机场大数据应用平台，实现数据的融合治理和数据深度应用，通过对机场繁杂的多源异构数据的汇聚、治理、融合，提升数据处理能力，并提供一个信息共享的运营环境，以提升机场航班靠桥率，最终以提升民航服务效... 详细信息

本文旨在探讨如何通过构建机场大数据应用平台，实现数据的融合治理和数据深度应用，通过对机场繁杂的多源异构数据的汇聚、治理、融合，提升数据处理能力，并提供一个信息共享的运营环境，以提升机场航班靠桥率，最终以提升民航服务效率和旅客体验为导向。本文首先概述了影响机场靠桥率的关键因素分析，然后阐述了数据治理与机场靠桥率的关系。最后，详细阐述了数据治理提升机场靠桥率的策略，包含了建立数据治理体系，数据治理实现方式以及对航班计划和机位资源进行优化配置。

关键词：机场大数据平台数据治理航班靠桥率数据共享航班计划

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中国煤层气商业开发典型案例及启示

煤炭科学技术 2025年

作者：李勇熊先钺徐立富徐凤银张伟祺谢金峰李昀中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中石油煤层气有限责任公司中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司中海油研究总院有限责任公司

我国煤层气资源具有地域分布广、时域跨度大、品位差异大、地质条件复杂等特征，建立适合差异地质特征的煤层气开发体系能够降低开采难度，推动产业发展。通过系统总结分析30多年来我国煤层气商业开发典型案例，包括潘庄浅部高阶煤、保... 详细信息

我国煤层气资源具有地域分布广、时域跨度大、品位差异大、地质条件复杂等特征，建立适合差异地质特征的煤层气开发体系能够降低开采难度，推动产业发展。通过系统总结分析30多年来我国煤层气商业开发典型案例，包括潘庄浅部高阶煤、保德浅部中低阶煤、延川南中深煤层、大宁—吉县深煤层和潘河多薄煤层的地面气井开发，以及两淮、晋城和松藻矿区的井下气体（瓦斯）抽采，取得主要认识如下：（1）潘庄、潘河浅部高阶煤含气量高、渗透率较高、水动力较弱，发育向斜—水文控气模式，形成浅部高阶煤单/多支水平井单层开发模式；针对薄—超薄煤层多层综合含气特征，形成直井多组合立体开发模式；（2）保德低阶煤含气饱和度高、构造稳定且存在生物气补给，发育正向构造—水文控气模式，形成了浅部中低阶煤大平台丛式井合层开发模式；（3）延川南煤层埋藏相对较深、低孔低渗低压、水动力弱，形成中深煤层有效支撑—精细排采开发模式；（4）大宁-吉县西部煤层埋深大、低孔低渗、游离气含量高、水动力弱，形成了深煤层体积压裂—水平井开发模式；（5）两淮矿区发育松软低透气性高瓦斯煤层群，形成中远距离保护层卸压井上下立体开发技术；晋城矿区发育高透气性高瓦斯原生结构煤，形成中厚硬煤层四区联动井上下立体开发技术；松藻矿区发育松软低渗突出煤层群，形成了近距离三区配套三超前增透开发技术。我国煤层气开发突破了深度极限、厚度下限、单类型气体开发和复杂构造背景局限，形成了中国特色煤层气开发地质理论认识。西北和东北地区中低煤阶煤层气、南方复杂构造区煤层气、大型盆地腹部深—超深煤层气开发潜力仍有待进一步挖掘。我国煤层气开发在不同埋深、煤阶、厚度和构造背景下均实现了显著突破，有望推动和引领全球煤层气产业发展新格局。

关键词：深层煤层气浅层煤层气瓦斯抽采薄煤层体积压裂富集模式开发模式