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河北承德锶元素地球化学特征与富锶生态产业发展潜力

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中国地质 2024年

作者：孙厚云刘卫樊彦超彭香景马峰卫晓锋陈自然杨忠芳中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北省地质资源勘探开发与生态保护重点实验室华北地勘生态资源监测中心(河北)有限公司北京矿产地质研究院有限责任公司中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

【研究目的】厘清基岩-风化壳-土壤-特色作物体系中锶的丰度、物质来源、迁移聚集规律，对助力承德市富锶土壤标准建立，指导富锶生态产业发展具有重要意义。【研究方法】通过参比元素标准化方法厘定了承德全区和红旗—大庙小流域表层... 详细信息

【研究目的】厘清基岩-风化壳-土壤-特色作物体系中锶的丰度、物质来源、迁移聚集规律，对助力承德市富锶土壤标准建立，指导富锶生态产业发展具有重要意义。【研究方法】通过参比元素标准化方法厘定了承德全区和红旗—大庙小流域表层土壤的锶元素地球化学基线；采用多元统计分析与GIS方法、岩石风化元素化学损耗分数CDF、元素生物富集系数BCF，电子探针和原位微区分析等方法阐明了不同地质建造基岩、风化层和土壤，不同水体和特色作物样品的Sr元素丰度、空间分异与迁聚特征，识别了高锶特征寄主矿物类型，探讨了承德市锶元素异常的地球化学成因。系统归纳总结了国内外富锶生态产业的发展现状，结合承德市特色生态资源禀赋特征，评价了承德市富锶生态产业发展潜力。【研究结果】结果表明：承德全区和红旗—大庙小流域土壤Sr地球化学基线值分别为206.87～216.49 mg·kg-1和241.69～260.51 mg·kg-1。全区表层土壤Sr平均含量为514.59 mg·kg-1，其中59.05%和68.10%样品Sr含量超过全区地球化学基线值和中国土壤 A层Sr背景值。承德全区基岩Sr含量平均达546.57 mg·kg-1，富锶特征寄主矿物为辉石、橄榄石、磷灰石、钙长石和角闪石。化学风化过程中，斜长岩、斜长片麻岩和花岗岩Sr淋溶损失程度较高。基岩Sr丰度空间分异与区域构造格架具有良好的耦合关系，华北克拉通大陆地壳减薄隆起造成丰宁—隆化和大庙—娘娘庙深大断裂之间富锶的太古宇变质基底物质上涌，基性岩浆与陆壳混染、结晶分离形成的大庙斜长岩体、海西期侵入岩，火山岩和太古代变质基底建造多具富锶特征。滦河流域58.08%水样，红旗—大庙斜长岩体周边81.61%井水和53.57%泉水Sr2+浓度超过锶矿泉水标准限值，地热温泉水Sr2+浓度平均达0.78 mg·L-1。区内34种经济作物样品Sr平均含量范围为0.77～26. 60 mg·kg-1，道地黄芩Sr含量范围为15.94～116.51 mg·kg-1，显著高于我国其他黄芩产区。【结论】承德市富锶水土资源禀赋优势突出，地理标志性生态产品、道地中药材锶富集明显，在饮用矿泉水、地热温泉康养、饮料饮品和酿酒，特色生态农业、绿色食品和农副产品开发，道地药材等富锶生态产业方面具有巨大的发展潜力。

关键词：锶生态地球化学岩石风化元素迁移生态富锶产业承德

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钻孔瓦斯防喷装置的研制与应用

煤矿机械 2024年第8期45卷 139-142页

作者：丁华忠杜雷方有向魏涛张世涛景慎怀淮南矿业(集团)有限责任公司地质勘探工程分公司安徽淮南232052 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

传统的钻孔瓦斯抽采技术虽在一定程度上有效,但仍存在诸多局限性,尤其是在防喷、防火和防尘方面的不足。针对这些问题,通过对常规防喷装置进行深入分析,研制了一种新型瓦斯防喷装置。该装置集成了孔口集尘装置、钻杆尾部抽采、风水联动... 详细信息

传统的钻孔瓦斯抽采技术虽在一定程度上有效,但仍存在诸多局限性,尤其是在防喷、防火和防尘方面的不足。针对这些问题,通过对常规防喷装置进行深入分析,研制了一种新型瓦斯防喷装置。该装置集成了孔口集尘装置、钻杆尾部抽采、风水联动装置及引射流除尘器等多种创新技术,旨在全面提高瓦斯抽采的安全性和效率。现场试验表明,该装置取得了显著成效,实现了瓦斯零超限的目标,为煤矿瓦斯治理提供了技术参考。

关键词：瓦斯抽采钻孔抽采防喷装置零超限

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瓦斯抽采钻孔自动防喷系统研究及应用

煤矿机械 2024年第9期45卷 139-141页

作者：丁华忠杜雷刘韧葛全超张世涛张敬才淮南矿业(集团)有限责任公司地质勘探工程分公司安徽淮南232052 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

瓦斯抽采是解决突出矿井瓦斯喷出问题的主要方法,在钻孔施工时容易因瓦斯喷出而造成瓦斯超限。针对现有防喷装备依赖人工操作、安全性较差的问题,研发了一种与钻机集成安装且具有自动断电、封堵功能的瓦斯抽采自动防喷系统。在其主要功... 详细信息

瓦斯抽采是解决突出矿井瓦斯喷出问题的主要方法,在钻孔施工时容易因瓦斯喷出而造成瓦斯超限。针对现有防喷装备依赖人工操作、安全性较差的问题,研发了一种与钻机集成安装且具有自动断电、封堵功能的瓦斯抽采自动防喷系统。在其主要功能的基础上,对主要部件和电液联合控制系统展开研究。现场试验结果表明:该系统完成自动断电封堵的全流程工作时间不超过5 s;密封性能良好;对钻孔过程中产生的瓦斯喷出起到了有效的防护作用,在一定程度上杜绝了瓦斯超限。

关键词：瓦斯抽采钻孔自动防喷

松辽盆地南部王府断陷深部煤层气地质特征及有利区评价

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煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 113-121页

作者：沈霞公海涛邵明礼杨敏芳霍万国吉林油田勘探开发研究院吉林松原131200 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油渤海钻探井下作业公司河北廊坊065007

松辽盆地南部王府断陷煤层气资源量丰富,但深部煤层气勘探程度较低,在煤层气地质特征、富集成藏主控因素及有利目标优选等方面缺乏系统研究,制约了该区煤层气勘探进程。为此,在系统分析煤系地质特征的基础上,明确深部煤层气成藏主控因素... 详细信息

松辽盆地南部王府断陷煤层气资源量丰富,但深部煤层气勘探程度较低,在煤层气地质特征、富集成藏主控因素及有利目标优选等方面缺乏系统研究,制约了该区煤层气勘探进程。为此,在系统分析煤系地质特征的基础上,明确深部煤层气成藏主控因素,建立有利区优选指标体系,预测煤层气富集有利区。结果表明:(1)王府断陷火石岭组宏观煤岩类型以光亮煤、半亮煤为主,具有低水分、低挥发分、低灰分的特征,镜质体最大反射率大于1.8%,孔隙率平均5.01%,CS38井计算的平均含气量为21.80 m^(3)/t。(2)王府断陷火石岭组火山喷发填平补齐沉积环境利于煤层发育,煤层主要发育于断陷双陡坡带之间与断陷中、东部的火山喷发的填平补齐效应形成的浅水区,形成了“填平补齐成煤模式”。此外,区内发育的大面积巨厚泥岩顶板与封闭断层使得煤层气得以富集保存。(3)王府断陷Ⅰ类有利区主要发育在断陷中部,煤层厚度大于5 m,断层断距80 m,气测全烃值>15%,具有较大勘探开发潜力;Ⅱ、Ⅲ类有利区主要发育在断陷的北部和南部,煤层厚度一般勘探开发风险较大。

关键词：松辽盆地王府断陷深部煤层气地质特征有利区评价

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俯斜长深抽采孔排水、排渣技术研究与应用

内蒙古煤炭经济 2024年第6期 109-111页

作者：魏代龙青海中煤地质工程公司勘探分公司青海西宁810000

目前,在瓦斯治理中,钻孔预抽是国内外普遍采用的方法。但是,这种方法容易出现塌孔、堵孔和积水等问题,从而造成抽采效率低、瓦斯治理困难,尤其是在俯斜钻孔的情况下,这些问题更为突出。我矿地质条件复杂,抽采孔内积水和积渣现象严重,为... 详细信息

目前,在瓦斯治理中,钻孔预抽是国内外普遍采用的方法。但是,这种方法容易出现塌孔、堵孔和积水等问题,从而造成抽采效率低、瓦斯治理困难,尤其是在俯斜钻孔的情况下,这些问题更为突出。我矿地质条件复杂,抽采孔内积水和积渣现象严重,为确保瓦斯抽采有效,消除井下瓦斯隐患,提高职工安全感和矿井生产效率,我矿对瓦斯抽采项目开展了自主研发的孔内排水和排渣装置。

关键词：俯斜钻孔瓦斯治理自制排水排渣装置

煤田资料在松辽盆地绍根地区铀矿勘查中的二次应用及找矿远景预测

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中国煤炭地质 2024年第7期36卷 18-24页

作者：胡航中国煤炭地质总局特种技术勘探中心北京100040 中煤地质集团有限公司北京100040

通过对松辽盆地陆西凹陷绍根地区煤田钻探和测井资料进行研究,发现该区存在大量伽马异常信息。工作区大部分钻孔放射性异常与煤田资料有较好的对应性:原位验证孔与煤田孔的自然伽马异常曲线形态基本一致、异常峰值位置基本吻合、原位验... 详细信息

通过对松辽盆地陆西凹陷绍根地区煤田钻探和测井资料进行研究,发现该区存在大量伽马异常信息。工作区大部分钻孔放射性异常与煤田资料有较好的对应性:原位验证孔与煤田孔的自然伽马异常曲线形态基本一致、异常峰值位置基本吻合、原位验证孔与煤田孔的异常厚度相似。根据煤田自然伽马测井和岩心测试,认为绍根地区存在四方台组砂岩型和嫩江组泥岩型两种类型工业铀矿体。研究结果显示,绍根地区具备良好的铀成矿条件和找矿远景,且仍有大部分潜在铀矿孔未进行施工验证,建议开展进一步的铀矿勘查工作。

关键词：煤铀兼探煤田资料找矿远景预测

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宁武盆地南部深部煤层气临界深度与成藏特征

天然气工业 2024年第1期44卷 108-118页

作者：郗兆栋唐书恒刘忠张迁张鹏豹杨雄雄张珂中国地质大学(北京)能源学院中国石油华北油田公司勘探开发研究院

近年来,随着深部煤层气勘探开发技术的不断突破,深部煤层气已逐渐成为中国油气资源重要的勘探开发新领域。但是,关于煤层气深度界线的科学内涵、深部煤层气藏的地质特征、煤层气富集模式等基础科学问题仍处于初期探索阶段。为此,以宁武... 详细信息

近年来,随着深部煤层气勘探开发技术的不断突破,深部煤层气已逐渐成为中国油气资源重要的勘探开发新领域。但是,关于煤层气深度界线的科学内涵、深部煤层气藏的地质特征、煤层气富集模式等基础科学问题仍处于初期探索阶段。为此,以宁武盆地宁武南区块上石炭统太原组9号煤层为研究对象,基于区块20余口煤层气井的钻井、测井及试井资料等,联合等温吸附、气体同位素等实验测试手段,探讨了宁武南区块深部煤层气临界深度与成藏特征。研究结果表明:①研究区深部煤层气临界深度为1200 m,临界深度以深,深部煤层气藏具有煤层厚度大、热演化程度高、含气量及含气饱和度高、煤体结构好和孔隙度低的地质特征。②地温梯度和热演化程度是影响研究区深部煤层气临界深度及煤层气成藏条件的重要因素。结论认为,该盆地的宁武南区块深部煤层气地质特征与鄂尔多斯盆地大宁—吉县、临兴、延川南等深部煤层气区块具有可比性,展现出宁武盆地深部煤层气良好的勘探开发前景。

关键词：宁武盆地上石炭统太原组深层煤层气临界深度成藏特征

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频率域电磁测深中干扰的识别与压制

中国煤炭地质 2024年第3期36卷 72-77页

作者：刘镜竹罗国平齐朝华中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院河北涿州072750

针对高压线对电磁频率测深数据影响严重的现状,从方法原理和野外实测数据两个方面分析了线状干扰源引起的水平电场干扰特征和识别技术,提出了一种应用干扰估算滤波技术来压制电磁干扰的方法。应用成果表明,高压线等线状电磁干扰源对电... 详细信息

针对高压线对电磁频率测深数据影响严重的现状,从方法原理和野外实测数据两个方面分析了线状干扰源引起的水平电场干扰特征和识别技术,提出了一种应用干扰估算滤波技术来压制电磁干扰的方法。应用成果表明,高压线等线状电磁干扰源对电场的干扰主要体现在平行干扰源方向的水平电场,野外通过布置垂直高压线的测线可提高数据信噪比,室内通过干扰估算滤波技术压制电磁干扰。

关键词：电磁频率测深电磁干扰高压线干扰估算滤波

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陕北富油煤热解提油产物分布特性研究

煤田地质与勘探 2024年第7期52卷 176-188页

作者：俞尊义郭伟杨盼曦高琨杨甫马丽王晶李红强杨伯伦吴志强西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 陕西省能源化工过程强化重点实验室陕西西安710049 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 陕西省煤田地质集团有限公司陕西西安710021 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

【目的】富油煤是集煤、油、气属性于一体的特殊煤炭资源,富含带有脂肪结构的侧链和桥键等富氢结构,在热解过程中易裂解生成焦油和煤气,是实现煤热转化制油气的理想原材料。目前关于富油煤热解提油相关研究尚处于起步阶段,探究热载体类... 详细信息

【目的】富油煤是集煤、油、气属性于一体的特殊煤炭资源,富含带有脂肪结构的侧链和桥键等富氢结构,在热解过程中易裂解生成焦油和煤气,是实现煤热转化制油气的理想原材料。目前关于富油煤热解提油相关研究尚处于起步阶段,探究热载体类型、升温类型、热解温度等工艺条件对热解过程的影响,对于优化富油煤热解制油气工艺具有重大意义。【方法】以陕北神木富油煤为研究对象探究其在CO_(2)、N_(2)等不同气体热载体条件下热解的油气产出特性,并利用响应面分析法建立富油煤热解所得焦油产率和轻质焦油产率受关键因素影响的回归模型,探究升温类型、气体热载体类型、热解温度三因素交互作用对二者的影响以及焦油产率和轻质焦油产率最大时的最优反应条件。【结果和结论】结果显示:慢速热解过程中,焦油产率在N_(2)气氛下随温度升高呈先升后降趋势,在550℃时最高为10.50%;轻质焦油产率不断增加,在600℃时达到60.67%。相比N_(2)气氛,CO_(2)气氛下,焦油产率和气体产率均有所升高,轻质焦油产率进一步提高,最高达63.67%,焦油中芳香烃和含氧化合物含量也有所升高。相比于慢速热解,富油煤在两种气体热载体条件下快速热解所得焦油产率均有所升高,600℃时CO_(2)气氛下最高(11.71%),焦油中酚油、蒽油等含量增加,轻质焦油产率下降,焦油中酚类、脂肪烃、含氧化合物含量有所增加,热解气中H_(2)和CH_(4)浓度有所降低。基于响应面分析得到三因素对焦油产率和轻质焦油产率影响的显著性顺序均为:热解温度>气体热载体类型>升温类型。以最大焦油产率和最大轻质焦油产率为目标,利用回归模型优化得到最优热解工艺分别为:快速热解、CO_(2)气氛、595℃和慢速热解、CO_(2)气氛、558℃,最优预测值分别为11.72%和60.75%。经过实验验证确定最优条件下的焦油产率和轻质焦油产率分别为:11.94%和60.67%,优化结果与实验验证结果基本一致。

关键词：富油煤气体热载体类型升温类型热解提油响应面法