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延安芦村二号煤矿薄煤层构造与煤厚稳定性定量评价
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作者 李峰 贺延军 +3 位作者 冯英 马锐 史康 郭晨 《西北地质》 北大核心 2025年第2期261-273,共13页
薄煤层条件下的煤炭开采对精确掌握煤厚与构造的空间变化规律提出了更高要求。陕西延安黄陵矿区北部发育薄煤层,对其构造发育特点与煤厚空间变化规律认识不清,限制了煤炭高效开采与智能化矿井建设。笔者以延安芦村二号煤矿主采的2号煤... 薄煤层条件下的煤炭开采对精确掌握煤厚与构造的空间变化规律提出了更高要求。陕西延安黄陵矿区北部发育薄煤层,对其构造发育特点与煤厚空间变化规律认识不清,限制了煤炭高效开采与智能化矿井建设。笔者以延安芦村二号煤矿主采的2号煤层为研究对象,基于煤层底板标高数据,开展趋势面分析与构造曲率分析,揭示构造展布与发育特点;基于网格剖分法计算了775个网格节点的煤厚变异系数,揭示煤层厚度及其稳定性变化规律,克服了传统煤厚变异系数单一评价值对揭示煤厚稳定性空间变化的不足。结果显示,芦村二号煤矿2号煤层属于较稳定煤层,整体呈一走向NE、倾向NW的单斜构造,在此背景下,叠加了轴向为NW的次级波状起伏。新识别并圈定了3处典型构造,分别为:煤矿东北部发育一局部凹陷,中北部发育一局部凸起,煤矿南部发育一个呈NW—SE向展布的马鞍状构造。在马鞍状构造北部叠加了勘探与采掘期间发现的若干断层,使得煤矿南部构造相对复杂。煤厚变异系数介于0.16%~15.24%,平均为1.98%,呈现从北向南逐渐增加的趋势,在西南部12-7和12-8号钻孔附近达到最大值。在可采范围内,煤层厚度稳定性由NE向SW逐步变差,马鞍状构造与煤厚变异系数高值区高度吻合。基于煤厚及煤厚变异系数分级,识别出6类煤厚及稳定性组合方案,实现了煤厚及稳定性的平面分区评价,揭示可采范围内东部的开采条件好于西部,西南部最差,源于马鞍状构造加剧了煤厚变化。研究成果可为薄煤层安全、高效、精准开采提供地质保障。 展开更多
关键词 构造地质 薄煤层 构造定量评价 构造曲率 趋势面分析 煤厚变异系数 稳定性 精准开采
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延安组煤与页岩沉积古环境对比——以鄂尔多斯盆地南部芦村二号矿为例 被引量:2
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作者 吴文前 门少斌 +1 位作者 申连凯 高旭辉 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期934-941,共8页
鄂尔多斯盆地南部延安组底部发育稳定的煤层,其顶部发育厚层页岩。虽然煤和页岩都是富有机质沉积岩,但其沉积期古环境差异特征尚待揭示。在芦村二号矿采集了8件煤样及其顶板发育的6件页岩样品,通过电感耦合等离子体发射光谱仪和电感耦... 鄂尔多斯盆地南部延安组底部发育稳定的煤层,其顶部发育厚层页岩。虽然煤和页岩都是富有机质沉积岩,但其沉积期古环境差异特征尚待揭示。在芦村二号矿采集了8件煤样及其顶板发育的6件页岩样品,通过电感耦合等离子体发射光谱仪和电感耦合等离子质谱仪对煤及页岩的主量元素和微量元素进行了测试,明确了其地球化学特征,探究不同岩性沉积期的古环境差异。结果表明:煤和页岩中Al_(2)O_(3)含量最高,Fe_(2)O_(3)的含量次之,相较于上陆壳均值(UCC),煤中P_(2)O_(5)、Fe_(2)O_(3)富集程度较高,而页岩中K_(2)O、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)富集程度较高;煤中Cr、Ni、Cu、Sr、Mo和U元素明显富集,而页岩中仅有U元素呈富集状态,Ni、Cu、Sr和Mo元素呈明显亏损状态;煤和页岩的CIA值为均指示沉积体系处于温暖-湿润的气候条件,且该气候条件更加有利于煤层的发育;煤沉积期水体盐度变化较大,为半咸水-咸水环境,而页岩沉积期水体盐度较为稳定,为半咸水环境;相较于页岩,成煤时期水体的古生产力更高,且煤形成于覆水较浅的泥炭沼泽环境,后期水体逐渐加深,生产力逐渐减弱;(Fe+Mn)/Ti均值大于25,表明沉积期煤层受热液作用影响,接受了较高温度的烘烤。探究煤和页岩沉积期古环境的差异,为鄂尔多斯盆地延安组煤层的勘探及开发提供理论依据。 展开更多
关键词 页岩 主微量元素 延安组 芦村二号矿
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鄂尔多斯盆地煤油气共生矿井中原油来源及时空演化——以芦村矿区为例
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作者 李得路 王行哲 +7 位作者 孙学阳 付常青 陈应涛 王生全 薛海涛 蔡玥 许志龙 王建虎 《煤炭学报》 北大核心 2025年第9期4432-4449,共18页
鄂尔多斯盆地南部大量矿井均有煤油气共生情况,煤矿开采过程中从其顶底板泄漏的原油为煤矿开采带来了巨大安全隐患,因此需进一步明确其原油来源及时空演化。以盆地南部芦村矿区延安组为研究对象,系统采集了煤系烃源岩及工作面原油样品,... 鄂尔多斯盆地南部大量矿井均有煤油气共生情况,煤矿开采过程中从其顶底板泄漏的原油为煤矿开采带来了巨大安全隐患,因此需进一步明确其原油来源及时空演化。以盆地南部芦村矿区延安组为研究对象,系统采集了煤系烃源岩及工作面原油样品,进行了有机碳同位素和气相色谱质谱等测试,分析了烃源岩及原油的碳同位素和生物标志化合物特征,探究了矿区内延安组原油的来源。通过查明矿区内断裂体系,探讨了断裂形成时代,结合区域应力场特征,综合揭示了鄂尔多斯盆地南部延安组煤矿中泄露原油的时空演化。结果表明:延安组煤矿中的原油来源于下伏三叠系延长组长7烃源岩;矿区内发育的北东向大断层,是受印支期构造应力影响,后经过燕山和喜山期构造运动改造调整形成的一个Ⅱ级断层,该断层为原油由延长组向延安组运移提供了主要通道;矿区内发育的东西向小断层主要受控于燕山中晚期北西西—南东东向水平挤压应力,东西向节理主要受控于喜山期北北西—南南西向应力作用,二者均为延安组煤矿开采过程中原油散逸的主要路径;早白垩世延长组长7烃源岩开始大量生烃,形成的原油沿着北东向大断层运移至延安组,最终通过东西向的小断层和节理流入矿井。研究结果可为煤油气共生矿井中原油泄露的防治及安全开采提供理论指导。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 煤油气共生矿井 延安组 原油泄露 时空演化
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薄煤层井下主运巷道5G基站部署方案设计
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作者 贺炳伟 周明明 +4 位作者 门少斌 张龙杰 李荣 李培煊 黄晓俊 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期18-23,共6页
无线通信系统是信息基础设施建设的重要组成部分,煤矿采用5G移动通信网络在煤矿智能化建设中具有先天优势和巨大应用潜力。文章针对富县矿业开发有限公司芦村二号煤矿分公司薄煤层井下主运巷道的实际环境,建立相应的巷道模型,分析信号... 无线通信系统是信息基础设施建设的重要组成部分,煤矿采用5G移动通信网络在煤矿智能化建设中具有先天优势和巨大应用潜力。文章针对富县矿业开发有限公司芦村二号煤矿分公司薄煤层井下主运巷道的实际环境,建立相应的巷道模型,分析信号的无线传输特性,建立巷道内电磁传播模型,在此基础上,对电磁传播特性进行仿真。针对芦村二号矿主运巷道特点,建立矿井巷道基站等腰三角形节点覆盖模型,并设计合理的5G基站部署方案,在井下巷道中完成基站的布置。最后,在主运巷道中对信号接收功率、信号接收质量和信号的信噪比进行测试,对测试结果进行分析,结果表明,5G基站部署方案能达到要求。 展开更多
关键词 薄煤层 主运巷道 基站部署 无线通信系统 煤矿智能化
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黄陵矿区西北部薄煤层孔渗特点与CO_(2)封存潜力 被引量:3
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作者 贺炳伟 薛海涛 +3 位作者 周明明 赵强 杨先阔 郭晨 《西安科技大学学报》 北大核心 2024年第6期1176-1185,共10页
为研究CO_(2)在薄煤层的封存潜力与主控因素,以陕西黄陵矿区西北部薄煤层为例,运用压汞、液氮、核磁共振、CO_(2)等温吸附等试验方法,探讨宏观煤岩类型制约下的煤储层孔裂隙系统与渗透性发育特点,揭示不同含水状态下CO_(2)吸附能力差异... 为研究CO_(2)在薄煤层的封存潜力与主控因素,以陕西黄陵矿区西北部薄煤层为例,运用压汞、液氮、核磁共振、CO_(2)等温吸附等试验方法,探讨宏观煤岩类型制约下的煤储层孔裂隙系统与渗透性发育特点,揭示不同含水状态下CO_(2)吸附能力差异及其内在原因。结果表明:半亮煤样品镜质组含量高,各级孔、裂隙系统发育且连通性好;半暗煤样品惰质组与矿物质含量高,孔隙以微、小孔为主,孔隙连通性差;半亮煤样品孔渗条件好于半暗煤样品,为CO_(2)注入提供了有利条件;煤层总体具有较强的CO_(2)吸附能力,干燥条件下,半亮煤样品对CO_(2)的吸附量大于半暗煤样品,而平衡水条件下,吸附量关系发生反转,源于宏观煤岩类型制约下的润湿性差异;亲水性更强的半亮煤样品在平衡水条件下具有更高的含水率,减少了CO_(2)的吸附空间并堵塞吼道,从而降低了其对CO_(2)的吸附能力;薄煤层条件下CO_(2)封存选址应优先考虑光亮组分含量高、水分含量低的吸附储集优势区域;煤岩组分(类型)与水分含量将是薄煤层条件下CO_(2)封存潜力评价的重要基础参数。 展开更多
关键词 CO_(2)封存 薄煤层 吸附 孔裂隙 宏观煤岩类型
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