“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”.doc

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1、“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”项目中评估会议在北京召开2008年1月9日下午，由国家科技部组织召开的“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”项目中评估会议在北京铁道大厦举行。科技部组织的2006年立项的973项目中评估会议，分领域进行。参加能源领域组中评估会议的有：科技部基础研究管理中心的闫金定博士，徐益谦教授、黄素逸教授、彭苏萍院士等十几名专家；项目第一承担单位的代表和项目组部分人员旁听了会议。会议由徐益谦教授主持。虎维岳首席科学家汇报了“项目中期总结报告” 和“项目研究计划调整方案”。他按科技部的要求，在“项目中期总结报告”汇报中重点报告了项目研究

2、计划执行情况，总体研究水平和突出进展；项目研究思路的创新性，研究工作的创新点；人才培养与学术交流情况；项目首席科学家和专家组的作用；项目内部数据共享、学术交流与合作情况；国际学术交流与合作情况；项目中期总结情况，项目中期总结专家组的意见；对研究工作状态、计划执行情况和研究前景进行了自我评价。在“项目研究计划调整方案”汇报中重点汇报了调整的依据、思路；具体的调整方案；后三年的研究计划。评估专家对有关问题进行了提问。虎维岳首席、何满潮首席及黄文辉课题长等分别对专家的问题进行了回答。最后，中期评估专家组对项目的情况进行了讨论和评议。在科技部对项目中评估的结论意见反馈后，项目首席科学家将根据中期评估结

3、论，组织有关课题人员编制项目计划任务书调整方案、课题任务书调整方案及后三年经费预算报告，编制要求及审批程序与项目立项阶段相同。深部煤炭资源973计划项目中期评估反馈意见项目名称：深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究反馈意见：1、原则同意项目计划任务调整方案，但不同意删除深部煤层岩爆、冲击地压、瓦斯突出和突水的机理等研究内容。2、 进一步集中研究目标，加强典型矿区（淮南、开滦、徐州）的解剖与应用。3、 进一步加强矿井井下探测技术的研究。深部煤炭资源973计划项目计划任务书调整方案（摘录）1、调整依据和思路根据项目近两年的执行情况和项目中期总结结论，项目中期调整的依据和总体思路为：

4、（1）项目研究的总体目标不变，重点进一步突出深部资源状态和赋存的相关地质环境和条件。项目研究继续紧扣我国华北东部地区煤炭工业可持续发展所面临的浅部可开采资源枯竭问题，研究解决华北东部地区深部煤炭资源状态、潜力、可开采性地质条件和精细勘探问题。通过研究，重点回答华北东部地区深部煤炭资源的形成、演变、现今分布规律、埋藏状态和资源开发潜力；回答华北东部地区深部煤炭资源开采地质环境和地质灾害条件（如可能诱发采煤动力地质灾害的深部高地应力条件；可能诱发采煤瓦斯灾害的深部煤层瓦斯赋存及瓦斯地质条件；可能诱发深部高压水突出的深层岩溶水矿床水文地质条件和可能诱发深部煤炭资源开发过程中矿井高温热害的深部地热地质

5、条件等）。回答深部煤炭资源快速精细勘探理论基础和工程技术体系问题。（2）项目研究拟解决的关键科学问题不变。根据项目研究的总体目标和需要回答的核心问题，项目研究需要解决的关键科学问题仍然为深层煤矿床形成演化与赋存规律，旨在从地质历史演化的过程中弄清深层煤矿床的类型、形成演化机制、就位过程与方式以及分布、资源潜力等；深层煤矿床赋存的能量场以及多场叠加效应，旨在从动力地质、地热地质条件的形成、状态与随深度分布特征和主要控制影响因素方面弄清影响深部煤炭资源开发的现今能量场及其与采矿工程的耦合响应特征；深层煤矿床流体来源、赋存运移规律与多相介质的耦合作用，旨在从矿床水文地质和瓦斯地质的角度需弄清深层岩溶

6、含水层地下水的补给、径流和排泄条件和瓦斯灾害发生的地质条件随深度的变化规律、变化特征与致灾机理。深层煤矿床多相介质体的地球物理响应和综合勘探技术体系，旨在从深部煤岩介质体对地球物理激发（如地震、电磁法、测井及雷达等）的响应特征、深部含煤地质体的层序判识标志出发，形成适合深部煤炭资源及其相关开采地质条件高效、快速、精细探查的理论与技术体系。（3）项目研究体系及研究课题的总体设置不变。目前项目的研究体系较好地反映了项目研究工作的基本特点，课题设置较为系统地覆盖了主要研究内容的重点，各个课题分别承担了项目总体研究目标和内容中的关键部分，课题所研究内容既有相对的独立性和自身特色，同时，不同课题之间的研

7、究工作又有密切的内在逻辑联系。特别是该项目主要研究内容涉及的专业面较广，涉及的研究人员专业差距较大，很难将其归并或相互替代。（4）项目研究的目标和内容进一步聚焦。根据项目中期总结中反映出来的问题发现，目前有些课题的研究工作有些偏离其应该研究的内容和研究目标，其中最明显的是部分研究课题将研究工作偏向深部煤炭资源开采中的科学问题，或偏向于煤炭资源的工业利用和煤化工方面，分散了项目研究的力量，影响了项目研究的总体目标。（5）各课题研究工作的重点和对项目总体研究目标的贡献进一步明确和具体化。根据项目目前研究工作的进展情况，不同课题之间的研究工作存在交叉和重复的现象，如课题7与课题8、课题9之间存在研究

8、内容的重复，课题10与课题36之间存在研究内容的重复。通过本次方案调整，将进一步明确不同课题的研究重点，加强课题间科学数据和研究成果的共享，避免重复性研究工作，使项目研究顺利高效地进行。（6）浓缩重点试验研究煤（矿）区，深化项目在重点试验研究区的解剖深度。华北东部地区地域范围较大，不同课题在进行研究时选择的试验区不同，由于地质条件的多变性和复杂性，不同煤矿区的不同研究成果很难进行有机集成和课题间的相互利用，影响了对项目重点科学问题的研究深度，不利于形成有推广使用价值科学研究成果。通过本次调整，将选择和浓缩项目的重点试验研究区域，使不同课题尽量选择相对集中的试验研究区，以形成有集成成果和工程指导

9、意义的研究成果。（7）突出该项目的自身特色。将研究工作内容和实现的目标聚焦于深部煤炭资源状态、资源开发的地质与灾害环境条件及其勘探方法上，减少对灾害成因、形成机理及具体防治方法的研究，以避免与已有的相关973计划研究项目（如：预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究（2005CB221500）和煤矿突水机理与防治基础理论研究（2007CB209400）等研究内容的重复。2、研究目标的调整方案（1）揭示深层煤矿床形成演化的动力学过程，确定其就位时间和方式；查明深层煤矿床的类型、赋存分布规律与资源潜力，回答中国东部深部有没有煤炭资源，资源赋存状态如何及开发利用的前景和潜力；（2） 弄清深层煤矿床赋存的应力场

10、、温度场、瓦斯赋存状态，地下水运动循环状态等影响深部煤炭资源开发的地质条件及其随深度的变化规律和主要控制因素；（3） 查明深层煤矿床煤岩体对多种地球物理勘探激发的响应特征，建立深部煤炭资源精细、快速勘探的技术、规范及工程技术体系，形成深部煤炭资源有利勘探区与优先勘探开发区块的预测理论体系。（4）形成研究深层煤矿床的科学家群体和从事深层煤矿床勘探开发的高层次、复合型科技队伍；（5）发表SCI和EI收录论文50篇以上，国内核心期刊论文130篇以上，出版系列专著和相关研究成果。和项目原有的研究目标相比，本次调整去掉了“深层煤矿床瓦斯突出机理和岩溶水的突水机理”的研究内容，主要是避免和其他973项目预

11、防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究（2005CB221500）和煤矿突水机理与防治基础理论研究（2007CB209400）在研究内容上的重复。3、研究内容及课题设置的调整方案根据项目调整依据和思路，对各课题所承担研究内容和课题名称进行了调整，调整后的课题设置及课题名称为：课题设置对项目研究总体目标的贡献深部煤炭资源状态课题1：深部煤炭资源形成演化与赋存状态 课题2：深部煤炭资源综合地质评价理论与方法课题3：深部煤岩体应力场与采动叠加效应课题4：深部煤矿床瓦斯赋存特征及评价方法深部煤炭资源开发地质条件课题5：深部岩溶水赋存运动规律课题6：深部煤岩体温度场特征及热害防治对策课题7：深部煤岩体多相介质体的

12、地球物理响应深部煤炭资源勘探技术体系课题8：深部煤矿床快速综合探测体系课题9：深部矿井工作面地质条件精细探测深部煤炭资源开采灾害预测课题10：深矿井开采工程地质灾害预测调整后各课题的主要研究内容为：课题1：研究华北地台晚古生代煤盆地或煤田的形成、演化的区域动力学背景，弄清深层煤矿床演化过程与不同地质动力的相互作用结果，掌握深部煤炭资源成煤地质条件及环境演化规律，研究不同成煤构造型式及形成机制，着重研究深层煤矿床就位的关键时间、方式及其主要影响因素，建立深层煤矿床形成-改造-就位之间的时-空动力学关系以及就位模式；研究深层煤矿床含煤序列的沉积背景、相组合、层序地层模式与成煤沉积体系；分析不同类型

13、煤田深层煤矿床的赋存特点、分布规律和主控因素；为深入研究和揭示深层煤矿床的形成机制和赋存规律以及为在华北地区深部煤层中寻找更多的优质煤炭资源提供理论依据。课题2：研究区域成煤构造背景、详细划分成煤构造单元，重点研究不同构造单元的不同类型深层煤矿床的空间建造属性，建立三维煤炭资源地质模型。研究深层煤矿床的区域赋存分布规律以及区域构造格架对深层煤矿床的控制作用，研究其煤质特点、资源规模、合理利用途径以及勘探和开发潜力，建立深部煤炭资源预测的地质模型，研究深部煤炭资源安全经济开发地质综合评价理论和方法，弄清深部煤矿床的煤炭资源规模，指出优先勘查方向和有利勘探区块。课题3：研究深层煤矿床地应力测量、计

14、算、模拟和解释系统；研究区域应力场背景和深层煤矿床的古、今构造应力场的演化关系，重点研究深层煤矿床的应力临界深度，探讨深层煤矿床现代构造应力场的空间非均匀结构特征；研究深层煤岩体强度与结构特征及其影响因素，深层煤矿床的现今构造应力场与采动应力场的关系，深部岩体力学特征和采动工程响应；重点研究高地应力场作用下岩体持续流变与破坏的机理、岩体不连续变形及动力响应的突变性、深层开采空间围岩大变形与失稳机理。揭示矿井深部地应力场的形成和演化规律，探讨深层煤矿床的现今构造应力场对采动应力的控制及其叠加效应，掌握深部高应力条件下煤岩体对高应力的敏感特性。课题4：研究深部煤层的微观结构、裂隙、孔隙系统特征及其

15、对瓦斯吸附的影响，划分不同深层煤矿床的瓦斯成因类型，重建深层煤矿床瓦斯生成、逃逸、聚集的动力学过程，探讨地质动力、构造样式对深层煤矿床瓦斯赋存的控制作用，完善勘查阶段深部煤层的瓦斯含量测定方法。探讨深部煤层瓦斯含量分布规律、影响因素，建立多场耦合体系内深层煤矿床瓦斯赋存动力学模型，揭示瓦斯赋存的地质条件及其在低渗、高温、高压煤层中的运移规律。提出深层煤矿床瓦斯地质条件评价方法及在不同地质条件下瓦斯的赋存特征。课题5：研究华北型煤矿床深部古岩溶的形态类型、结构类型、垂向发育及其形成条件、主控因素；古岩溶与现代岩溶作用的继承性；探讨深部岩溶形成的动力学机理和形成、演化历程；研究深部岩溶水系统地下水

16、补给、径流、排泄的循环特征和水文地球化学及同位素水文地质学特征，建立渗流场、地应力场、温度场的耦合模型，渗流场的多重介质模型，地下水流系统的经典随机模型；分析深部岩溶水系统的循环特征和径流模式，探讨其富集规律和运动特征。着重研究深部岩溶水的突水条件，探讨岩溶化岩层、构造、不同深度岩溶类型（包括陷落柱）、深部岩溶垂向发育与矿井突水的内在联系及其在采矿扰动条件下地下水动力学条件的响应特征；通过数学和物理模拟，阐明高水压条件下，煤层底板隔水层的防突水效应，揭示深部在多层多岩性复杂组合结构条件下的煤层底板隔水层阻水能力的评价指标体系和评价标准。课题6：重点研究我国典型深部高温矿井深部煤岩体的温度场分布

17、规律、成因类型，在对全国典型矿区深部煤岩体地质条件进行分析的基础上，总结典型矿区地温场的分布规律并进行热异常区带划分，建立深部地层温度分布模式，研究深层煤矿床地温场的主控因素以及高地温的赋存机理，探讨现今地温场与深部地质结构的关系和热传递机制，建立深部煤岩体地温场预测模型。通过深部煤矿床区域地温场热动力学形成与传播机制研究，掌握采动影响下深层煤矿床矿井微气候的变化规律，研究深部矿井微气候环境评价方法。通过对不同条件下地层温度场与流体温度场的耦合作用分析，建立深井降温实验系统，通过现场实验，建立以矿井用水作为冷源的降温控制对策，并进行矿井热害控制配套技术及装备的示范研究。课题7：研究深层煤矿床多

18、相介质的地球物理测井响应，重点研究深钻井的岩石和煤层的非均质性特征对电、磁、声波的响应特征，进而获得密度、孔隙度、含水性、渗透性以及煤体结构、煤质、瓦斯含量响应参数；研究深层煤矿床关键地质体的高分辨率地震探测响应，分析煤矿井下层状介质中全空间弹性波场特征，建立深层煤矿床三维地震勘探地学模型和三维三分量勘探各向异性反演模型；研究深部地质体和多相介质（主要是水和瓦斯）对电磁波的响应特征，低阻层对电磁场屏蔽的平滑异常响应，着重研究含煤地层低电性差异介质中的全空间电磁波场的时频特性。课题8：研究深层煤矿床的地质-地球物理综合判识标志体系，重点研究深层煤矿床的地层、构造、特殊岩体（或标志层）、煤层、地下

19、水、瓦斯、应力、地温的地球物理（电、磁、震、测井等）判识标志，优选不同地质体的不同判识标志系列，为指导深层煤矿床的精细、快速、综合勘探提供依据。研究深层煤矿床综合勘探类型及其量化标准体系，分别研究深层煤矿床的煤层稳定程度类型、构造复杂程度类型、矿床开采地质条件，提出深层煤矿床煤炭资源/储量计（估）。算原则、标准与方法；研究深层煤矿床的勘查原则，组构深层煤矿床精细、快速探测方法最佳组合，分析不同类型勘探目标探测精度，建立相应的深层煤矿床综合勘查模式，建立深层煤矿床的勘查规范。课题9：研究利用井下空间对矿井生产地质条件进行探测的高精度地球物理及其综合方法，研究井下深部煤炭资源精细构造高分辨三维地震

20、勘探技术与方法体系，重点研究深部精细构造高精度偏移成像、深部煤层厚度变化的高精度地震解释、煤层顶底板岩性横向变化及其物理力学参数提取等理论与技术。探讨井下地球物理勘探中各种特性的煤层与岩层构成的反射界面的反射特征和节理、裂隙、煤层厚度、顶底板岩性对反射特征的影响。建立瓦斯富集煤层和富水构造的反射振幅差异识别模型。研究矿井多波地震法、矿井瞬变电磁法和高密度电阻率成像法在矿井突水条件探测中的地质响应，分析富水地层中的电性特征、感应电流的衰减特征和地震波的振幅特征，建立深部矿井富水层和突水构造的地球物理响应模型和判识指标。课题10：选择典型深部矿井研究揭示深部资源开采过程中采动工程与复杂开采地质条件

21、的相互作用，研究深部介质条件的非均质性和深部特定的环境因素（高地应力、高地温和高流体压力）诱发地质灾害的机理；对深部开采过程中不同工程条件下可能出现的顶板冒落、冲击地压、煤与瓦斯突出等矿井地质灾害进行预测方法研究，建立与我国复杂地质条件相适应的深部开采地质条件动态评价模型、深部开采地质灾害评价预测理论和方法。调整后的研究内容更加紧扣项目研究的总体目标，各课题研究内容更加明确，避免了不同课题之间在研究内容上的重复，避免了本项目与其他研究项目（特别是973项目）在研究内容和目标上的重叠，有利于与其他项目实现科学数据可研究成果的共享与互补。各课题研究的重点区域选择在淮南煤田、徐州煤田、兖州煤田、开滦煤田和晋城矿区，避免了不同课题因所选试验研究区分散而影响总体成果的集成和深度。4、承担单位和研究队伍的调整方案项目第一承担单位、项目首席科学家和课题第一负责人不变。课题6第二负责人庞忠和调整为学术骨干，学术骨干胡圣标、何丽娟调整为课题参加人员，增加中国科学院地质与地球物理研究所马凤山、王光杰为学术骨干；课题8的第二负责人调整为曹代勇，王希良担任学术骨干，其他主要学术骨干基本保持不变；课题10学术骨干增加了李德建和陈新。项目承担单位减掉了中南大学。其他承担单位和研究队伍基本保持不变。7