简报-6doc-“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精dmty.docx
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1、“深部煤煤炭资源源赋存规规律、开开采地质质条件与与精细探探测基础础研究”20088年成果果交流研研讨会在在河南焦焦作召开开20088年8月2729日,“深部煤煤炭资源源赋存规规律、开开采地质质条件与与精细探探测基础础研究”9733计划项目目20008年成成果交流流研讨会会在焦作作河南理理工大学学召开。会议以学学术报告告和论文文交流的的形式介介绍了各课题题取得的的相关成成果;项目首首席对后后三年的的工作提提出了具具体要求求,对项项目和各各课题研研究最终终提交的的主要成成果、目标作作了具体体部署和和安排。河河南理工工大学张张战营副副校长、景景国勋副副校长,科技部能源领域专家咨询组责任专家黄素逸教授
2、、罗治斌教授,项目专家组专家张泓研究员、虎维岳首席科学家、何满潮首席科学家,各课题的正、副组长、主要技术骨干、课题参加人员及项目办公室人员共60余人出席会议。会议由项项目首席席科学家家何满潮潮教授主主持。河南理工工大学张张战营副副校长首首先致欢欢迎词。他他对研讨会在河南南理工大大学的召开、对对各位专专家和代代表的光光临表示示热烈的的欢迎。张校长长简要介介绍了河河南理工工大学的的发展历历程,希望各各位专家家到学校校参观指指导,并并提出宝宝贵意见见。黄素逸教教授代表表项目跟跟踪专家家讲了话话。他说说,深部部煤炭资资源9773项目目中评估估得到了了专家较高高的评价价。为了更更好地完完成项目目,他建建
3、议:11)进一步明确确目标,把项目完成好,为下一步滚动发展打下坚实的基础;2)各位课题组长、课题骨干、课题成员要全身心投入研究工作,为完成项目的总目标、使项目的亮点更加突出作出自己的努力;3)进一步凝炼主题,集中力量突破几个重点问题;4)加强各课题之间的数据共享和资料交流。张泓研究究员在讲讲话中指指出,深深部煤炭炭资源9973项项目对煤煤田地质质勘探行行业的作作用和影影响是很很大的。此次成果交流研讨会是一次承前启后的会议,希望把中评估中发现的个别课题的研究内容存在一定程度偏离的情况纠正过来,统一到项目总目标上来。他强调,973项目必须严格围绕项目的研究目标开展研究工作,每个课题都是项目中不可缺
4、少的一个链条,只有所有链条都正常运转,才能保证项目整体目标的实现。唐跃刚、姜尧发、黄文辉、康红普、王兆丰、虎维岳、何满潮、曹思远、于光明、石显新、曹代勇、朱国维分别作了题为“晋城15煤中硫的赋存分布规律”、“华北晚古生代煤层分布与煤质变化特征”、“深部煤炭资源开发综合评价理论与方法”、“煤矿井下地质力学测试及应力场分布特征研究”、“地勘期间煤层瓦斯含量测试技术新进展”、“华北东部地区深岩溶形成的地质过程与古地理”、“深井降温技术研究进展”、“煤田勘探中的微断裂检测”、“利用三维三分量地震数据预测煤系裂隙”、“瞬变电磁法勘探中的低阻屏蔽层问题及解决对策”、“深部煤炭地质勘查模式探讨”、“矿井复杂
5、地质条件探测装备与方法的研究”的学术报告。唐跃刚教教授在题题为“晋城155煤中硫硫的赋存存分布规规律”的报告告中,介介绍了综综合运用用沉积学学、煤岩岩学、煤煤化学、煤煤地球化化学、煤煤地质学学等多学学科理论论,采用用现代先先进的测测试分析析方法,对对晋城王王台铺矿矿15煤进行行系统分分析和研研究得出出的认识识:1)与3和9煤相比,15煤以暗暗淡型煤煤为主,镜镜质组含含量多,惰惰质组含含量最少少,煤岩类类型好。2)有机硫硫含量镜质质组壳质体体惰质体体。显微微黄铁矿矿类型多多,有相相当数量量的细粒粒黄铁矿矿是小于于10m,煤中中黄铁矿矿嵌布类类型以大大颗粒型型、条带带型、嵌嵌布型为为主,煤煤破碎易
6、易解离,有有利于煤煤的脱刘刘。3)煤煤中灰分分与硫分分、全硫与与黄铁矿矿硫均呈正比比,煤中中硫尤其其是黄铁铁矿硫多多集中于于暗淡煤煤,且颗颗粒大,接接近顶部部硫分增增加。44)15#煤层稀稀土元素素分配模模式图的的极大相相似性表表明其物物源供给给具有同同源性和和稳定性性。这些些结论对对15煤中硫硫与灰的的分布与与硫的脱脱出与降降硫降灰灰等综合合洁净利利用具有有重要指指导作用用。姜尧发教教授介绍绍了对华华北晚古古生代煤煤层分布布与煤质变变化特征征的研究究成果:1)华华北晚古古生代上上石炭统统太原组组煤中全全硫含量量大都为为25,硫硫含量总总体上呈呈现出北北低南高高、东西西展布的的态势。下下二叠统
7、统山西组组煤中全全硫含量量大都1,仅仅在盆地地南缘局局部地区区出现异异常高值值。中二二叠下石石盒子组组至晚二二叠统上上石盒子子组煤中中全硫含含量大都都在1左右。2)由于成煤原始物质和聚煤环境不同,华北盆地太原组和山西组主要煤层的显微煤岩组分含量具有显著的差别。总体而言,太原组煤中镜质组含量普遍较高,镜质组分的降解程度较强,黄铁矿含量较高;而山西组煤中惰质组含量普遍较高,成煤植物的木质结构保存相对较好,黄铁矿含量普遍较低。石盒子组煤的显微组分特征是壳质组含量较高,且呈现层位越高壳质组含量越高的变化趋势。3)原始沉积在深部的太原组煤层与原始沉积在浅部的山西组煤层在煤质、煤岩、地球化学特征等都表现出
8、显著的差别,反映其原始沉积环境、成煤泥炭沼泽的介质等原始成因因素不同。而同一煤层在横向(或平面)上变化不大。4)后期构造变形就位深部的山西组煤层,不但表现出与太原组煤层的原始差别,而且山西组同一煤层的煤质、煤岩、地球化学、煤体结构等特征也随深度不同而变化。黄文辉教教授在题题为“深部煤煤炭资源源开发综综合评价价理论与与方法”的报告告中指出出,深部部煤炭资资源评价价不仅要要考虑煤煤炭资源源量问题题,还必必须考虑虑开采地地质条件件、开采技技术难度度及深部部开采的的安全问问题。在在对深部部煤炭资资源进行行评价时时,可按照煤煤炭资源源指数、经经济开采采(或开开发难度度)指数数和安全全指数三三个分类类要素
9、来来划分不不同的评评价参数数。煤炭炭资源指指数是评评价煤炭炭资源是是否值得得开采的的首要因因素。它它主要包包括评价价区的煤煤炭资源源量的大大小指数数和煤质质优劣指指数。煤煤炭资源源量的大大小主要要包括,煤煤层的单单层厚度度、累计计厚度、煤煤层的稳稳定性、可可采指数数等。而而煤质评评价时主主要考虑虑煤的变变质程度度类型(即即煤级或或煤类)、煤煤中灰分分和挥发发份的相相对含量量、煤中中硫磷等等有害元元素相对对含量等等要素。煤煤炭资源源开采条条件的评评价对深深部区意意义重大大,它决决定了评评价区煤煤炭的开开发难度度和经济济开采潜潜力。因因为深部部区存在在与浅部部完全不不同的地地质环境境条件,同同时需
10、要要特殊的的技术手手段和额额外的投投入。这这些因素素如深部部高应力力条件下下煤矿巷巷道的支支护问题题、深部部区复杂杂的水文文地质条条件和构构造地质质条件带带来的成成本问题题等。在在进行开开采条件件评价时时,开采采中涉及及到安全全的部分分要素如如瓦斯突突出和热热害等因因素要纳入评评价中,并将这些因素作为煤矿安全生产的因素进行单独评价。煤炭资源安全指数是评价煤炭开采的安全性的重要指标。一般情况下,深部区地热和瓦斯含量都会急剧增高,同时地应力也增高,这将产生大量的煤矿安全隐患问题。这些安全隐患主要包括煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、冒顶、底鼓以及热害等问题。这些问题都将严重影响了深部煤炭的开采,因此特将安全
11、指数作为评价深部煤炭资源条件的一个重要指标。康红普研研究员介介绍了煤煤矿井下下地质力力学测试试及应力力场分布布特征的的研究成果果:1) 根据据煤矿井井下特点点,提出出了小孔径径、单孔孔、多参参数、耦耦合地质质力学原原位快速速测试方方法;采用一一个钻孔孔,就可可完成地地应力、煤煤岩体强强度、煤煤岩体结结构及其其相互作作用关系系的测量量。2) 开发研研制出小小孔径水水压致裂裂地应力力测试装装置、煤煤岩体强强度测定定装置及及矿用钻钻孔窥视视仪,并并进行系系统集成成,形成成了与单单孔、多多参数、耦耦合快速速测试方方法相配配套的井井下煤岩岩体地质质力学快快速测试试系统,填填补了国国内空白白,使井井下快速
12、速测试变变为现实实。3) 采用开开发的煤煤岩体地地质力学学原位快快速测试试系统,在在12个省省份、220个矿矿区进行行了2000余个个测站的的测试工工作。绘绘制了山山西省煤煤矿矿区区地应力力分布图图,并与与震源机机制解及及全国宏宏观构造造应力场场进行了了比较。所测煤矿矿区的最大水平主应力方向与我国宏观构造应力场特征存在较好的一致性。4) 进行了单孔不同层位地应力测量,得出岩性不同地应力不同,煤岩层强度与刚度越大,水平应力越高的规律。基于地应力、煤岩强度与结构测试数据,分析了三者之间的相互作用关系。5) 对不同岩性、不同强度与刚度的煤岩层赋予不同的原岩应力值,分析了巷道、掘进工作面与采场周围应力
13、分布特征。这些研究成果已在煤炭企业十几个矿区得到推广应用,在巷道支护设计、巷道布置、采煤、煤矿安全等方面起到了积极的作用,取得了良好的技术效果与经济效益。王兆丰教教授在“地勘期期间煤层层瓦斯含含量测试试技术新新进展”报告中中指出,我国现行的地勘时期煤层瓦斯含量测定方法(AQ1046-2007)以及煤层气含量测定方法(GB/T 19559- 2004)存在技术缺陷,测值误差随钻孔取心深度增加而增大,当煤层埋深超过800m时,大部分测值误差为40%80%。鉴于此,课题组研制了泥浆介质取心模拟测试装置并申报了发明专利;解决了提钻过程泥浆压降模拟和提钻过程漏失瓦斯量实时精确测定两个技术难题; 建立了模
14、拟逼近推算提钻过程煤心漏失瓦斯量的测试方法;研究了泥浆介质中取样过程煤的瓦斯解吸规律,研究结果表明,在空气介质中煤样瓦斯解吸是一个速度衰减的等压解吸过程,在泥浆介质中取样过程煤样瓦斯解吸则是一个速度先增后减的非等压解吸过程,它们的解吸特征及解吸规律是截然不同的,用煤样在空气介质中的瓦斯解吸测定数据及规律不能准确地推算出在泥浆介质中取样过程煤样的漏失瓦斯量,为此认为,我国煤层瓦斯含量解吸测定法测定瓦斯含量的两个基本假设“煤样提至孔深一半处开始解吸瓦斯”和“提钻过程的漏失瓦斯量可用Q-规律推算”是不成立的;基于煤的瓦斯解吸规律研究结果,提出了泥浆介质中取样过程煤样漏失瓦斯量推算新方法,经实际应用证
15、明,采用新的漏失瓦斯量推算方法可以显著提高煤层瓦斯含量解吸测定法的测值准确性与可靠性。 虎维岳首首席在题题为“华北东东部地区区深岩溶溶形成的的地质过过程与古古地理”的报告告中,从从华北东东部地区区岩溶与与地质和和古地理理气候演演化历史史、岩溶溶优先分分异与叠叠加效应应、华北北东部地地区深岩岩溶发育育的基本本特征33个方面面介绍了了研究成成果。他他指出,在华北地区自古生代以来约6亿年里,奥陶系灰岩先后经历了沉积成岩、溶蚀破坏、充填交结和再度溶蚀破坏的过程。目前我们看到的岩溶结果是历史岩溶作用和结果叠加的产物。奥陶纪华北古地理环境表明,华北地区主要为陆表浅海相沉积环境,为巨厚的可溶性灰岩的形成创造
16、了良好的地理环境,以致华北及东北南部奥陶系广泛发育,且岩相稳定。由于在马家沟灰岩沉积后不久就受到加里东运动的影响,使得该地区大面积抬升露出水面,海水退去,陆地抬升,开始了长达1.5亿年的加里东运动剥蚀期,使得奥陶系灰岩遭受了第一次岩溶过程。该期间华北古地台非常平缓,地形起伏不超过20m,所以,在该时期本区地下水交替十分缓慢,加之地貌表层覆盖有1030m的铝土层,岩溶不发育,只是在南北陆台隆起带和边缘地区岩溶发育相对较强。在加里东后期奥陶系灰岩顶部溶孔被充填,使岩石的岩溶裂隙度降低,渗透性减弱,这就是目前多种资料证明的马家沟灰岩顶部岩溶充填充分胶结,岩层渗透性差的根本原因。从中石炭开始,华北地区
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