浅埋煤层开采地表裂缝发育规律及形成演化机理 被引量：2

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作者 侯恩科 慕佳欣 +6 位作者 谢晓深 冯栋 杨磊 李研 何涛 包康光 陈小绳 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期107-117,共11页

【目的】地表裂缝是陕北煤矿区最常见的一种地质灾害,不仅损伤地表生态环境,与覆岩裂隙贯通的地表裂缝还是地表水溃入井下的主要通道,威胁井下安全生产。【方法】为进一步揭示浅埋煤层开采地表裂缝发育规律,并阐明其形成及演化机理,以... 【目的】地表裂缝是陕北煤矿区最常见的一种地质灾害,不仅损伤地表生态环境,与覆岩裂隙贯通的地表裂缝还是地表水溃入井下的主要通道,威胁井下安全生产。【方法】为进一步揭示浅埋煤层开采地表裂缝发育规律,并阐明其形成及演化机理,以陕北红柳林煤矿15218工作面和25213工作面为研究对象,采用地表裂缝填图、裂缝动态监测和数值模拟等方法,对地表裂缝进行深入研究。【结果和结论】研究表明:(1)浅埋煤层开采地表裂缝整体呈“C”形展布,其发育特征与发育位置和地貌类型密切相关。相同开采条件下黄土沟壑区>5 cm宽度的裂缝数量占比是风沙滩地区的2.15倍,发育程度明显大于风沙滩地区;工作面边界裂缝发育程度明显大于面内裂缝。(2)浅埋煤层开采地表裂缝具有超前和滞后2种动态发育特征,其中,25213工作面开采诱发的地表裂缝滞后回采位置发育,滞后距6.49 m;15218工作面开采诱发的地表裂缝超前回采位置发育,超前距20.07 m;面内裂缝具有4种活动特征,边界裂缝宽度仅呈现“开裂-增大-稳定”的活动特征,地表裂缝整体活动时间4~14 d。(3)采空区地表附近形成压缩区、拉压转换区和拉伸区,随着工作面推进,采空区顶板岩层和地表移动变形破坏区不断向前扩展。地表下沉盆地范围略大于采空区,最大下沉系数0.82。(4)非贯通裂缝主要由地表移动盆地边缘土体拉伸变形超过其极限值所引起,贯通裂缝是覆岩内部上行裂缝与地表裂缝相接或直接导通地表的结果。随着工作面推采,基本顶周期破断引起地表裂缝向前不断扩展。地表裂缝宽度变化特征与裂缝两侧块体的复杂运动密切相关。研究成果对浅埋煤层开采区地表裂缝防治具有重要参考价值。 展开更多

关键词 浅埋煤层 开采损害 地表裂缝 数值模拟 红柳林煤矿

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红柳林煤矿火烧区烧变岩巷道稳定性研究 被引量：10

2

作者 张恩强 陈泽年 +2 位作者 侯兰涛 邵亚武 杨正春 《煤炭工程》 北大核心 2018年第10期121-125,共5页

为解决红柳林煤矿火烧区巷道支护困难问题。以该矿4-2煤回风大巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟及工程实践,对火烧区巷道围岩工程地质力学和相应的支护技术进行了研究。结果表明:火烧区巷道变形破坏主要原因是煤岩体受到热损伤、物... 为解决红柳林煤矿火烧区巷道支护困难问题。以该矿4-2煤回风大巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟及工程实践,对火烧区巷道围岩工程地质力学和相应的支护技术进行了研究。结果表明:火烧区巷道变形破坏主要原因是煤岩体受到热损伤、物理膨胀及氧化变质等复杂物化影响导致煤岩力学强度降低、节理裂隙发育及矿物成分改变,导致锚杆(索)难以锚固,使巷道顶板初期变形量和离层量较大以致破坏。因此应提高锚杆(索)预应力,增加锚固剂数量,使巷道顶板形成稳定的挤压平衡拱,充分发挥锚杆(索)主动支护作用。 展开更多

关键词 火烧区 数值模拟 热损伤

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随钻钻进参数优化下煤体原位应力响应特征解析

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作者 张琨 王珂 +5 位作者 任建喜 冯上鑫 常鹏博 赵玉桃 苗彦平 胡俭 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期213-222,共10页

【背景】井下煤体应力空间分布状况是影响矿井安全生产和采掘工艺优化的重要因素之一,实现煤体应力定量且超前的原位预测,对于精准调控井下应力场、划分冲击危险区域意义重大。【方法】利用自主研发的随钻监测系统,开展不同钻进工况条... 【背景】井下煤体应力空间分布状况是影响矿井安全生产和采掘工艺优化的重要因素之一,实现煤体应力定量且超前的原位预测,对于精准调控井下应力场、划分冲击危险区域意义重大。【方法】利用自主研发的随钻监测系统,开展不同钻进工况条件下的煤岩钻孔室内试验,探究不同应力条件下钻进工况对钻进参数(扭矩、钻进位移)的作用规律,进而提出基于钻进参数的煤体应力测定方法,并开展了井下原位工程应用实践。【结果和结论】结果表明:(1)在钻进过程中,随钻监测系统可在干扰钻进工艺下实时监测钻进参数。钻进过程中钻进速度与钻压呈负相关关系,与扭矩呈正相关关系。(2)构建的钻进指标与煤体应力大小的函数关系拟合效果良好,拟合度达R^(2)=0.92。(3)井下原位工程验证发现,基于钻进参数煤体应力预测值和煤体应力实际值平均差异率小于10%,具有较好的一致性。该研究验证了基于钻进参数测定煤体应力的可靠性,也为实现煤体应力原位数字钻探技术提供了科学参考。 展开更多

关键词 随钻测试 钻进参数 煤体原位应力 响应特征

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煤矿岗前人员不安全状态智能检测系统研究——以红柳林煤矿为例 被引量：8

4

作者 李国为 田水承 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期106-113,共8页

为从根本上降低煤矿从业人员实施不安全行为的概率,在充分考虑煤矿从业人员不安全个体状态是诱发其不安全行为的主要原因的基础上,设计开发一套矿工不安全状态智能检测系统。首先,对2007—2022年期间各高危行业安全事故调查报告和专家... 为从根本上降低煤矿从业人员实施不安全行为的概率,在充分考虑煤矿从业人员不安全个体状态是诱发其不安全行为的主要原因的基础上,设计开发一套矿工不安全状态智能检测系统。首先,对2007—2022年期间各高危行业安全事故调查报告和专家研究进行归纳,总结得出煤矿从业人员不安全状态的影响因素,构建包括生理状态、心理状态以及个体能力状态在内的3个一级指标和15个二级指标体系;其次,通过相应的表征模型对不安全状态影响因素进行深入剖析;最后,基于构建的从业人员不安全状态倾向数据库,建立煤矿岗前不安全状态智能检测系统。研究结果表明:在下井工作前对从业人员个体状态进行智能检测,能够实现矿工不安全状态“早发现、早干预”,能够有效地降低人因事故发生率,研究结果对煤炭行业安全管理具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 不安全状态 智能检测 安全管理 预防管控

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不同植被对煤矿区土壤微生物和碳循环基因的影响

5

作者 白轶伟 刘长月 +4 位作者 原建强 李鹏飞 郭俏 王旭东 来航线 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期1029-1045,共17页

为明确红柳林煤矿不同植被类型下微生物群落组成等特征,同时探讨矿区植被类型对土壤微生物及碳循环功能基因的影响,本研究选择陕北神木红柳林煤矿区草本(C)、灌木(G)和草灌混合(CG)3种典型植被类型区域的枯枝落叶层土壤(0~20cm)、根层土... 为明确红柳林煤矿不同植被类型下微生物群落组成等特征,同时探讨矿区植被类型对土壤微生物及碳循环功能基因的影响,本研究选择陕北神木红柳林煤矿区草本(C)、灌木(G)和草灌混合(CG)3种典型植被类型区域的枯枝落叶层土壤(0~20cm)、根层土壤(20~60 cm)和深层土壤(60~100 cm)为研究对象,测定土壤理化性质、土壤酶活性,并借助16S rDNA、ITS rDNA高通量测序和宏基因组测序技术分析微生物群落结构及碳循环功能基因丰度的变化。结果显示:不同植被类型对矿区退化土壤理化性质和酶活性产生显著影响,水解酶系以灌木类型活性相对较高,而氧化还原酶系以草灌混合类型最高;不同植被类型、不同深度土壤之间微生物α多样性均差异显著,同时微生物β多样性、门水平上物种相对丰度也均具有显著差异;不同植被类型可能会通过影响土壤全氮、速效磷、速效钾等理化性质指标,蔗糖酶活性指标及颗粒有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳等有机碳组分指标,进而影响碳循环过程中功能基因的丰度。研究表明,陕北煤矿区不同植被类型对土壤微生物群落结构和碳循环过程相关功能基因产生显著影响,而以红柳为主的灌木类型更适合改善煤矿区微生物结构和碳循环。 展开更多

关键词 煤矿区 植被类型 土壤酶活性 微生物群落 碳循环 功能基因

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神府南部延安组富油煤多源判识规律 被引量：21

6

作者 师庆民 王双明 +7 位作者 王生全 郭晨 蔡玥 杜芳鹏 乔军伟 常波峰 张宏 苗彦平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2057-2066,共10页

富油煤对缓解我国油气资源供应紧张局势、实现煤炭绿色低碳利用具有重要的资源优势。与富氢煤相比,富油煤具有更广义的范畴、更明确的实用性,且高挥发分产率与高焦油产率之间并不具有单调对应性,尤其在有限区域或煤阶范围内,这一规律尤... 富油煤对缓解我国油气资源供应紧张局势、实现煤炭绿色低碳利用具有重要的资源优势。与富氢煤相比,富油煤具有更广义的范畴、更明确的实用性,且高挥发分产率与高焦油产率之间并不具有单调对应性,尤其在有限区域或煤阶范围内,这一规律尤为明显。但目前富油煤识别指标单一且以往数据较少,在标准格金干馏试验基础上丰富富油煤识别方法是亟待解决的重要问题。以神府南部矿区为例,通过探讨富油煤相关性特点及宏-微观控制规律,结果显示:①煤层厚度与煤焦油产率分布稳定性呈正相关性,但与焦油产率相关性较弱;②在有限的煤阶范围内,挥发分与焦油产率间规律不甚显著,反而对产气率、产水率约束性更为明显。这一现象同样体现在H/C原子比,高H/C原子比并未指示高焦油产率,但对较低的产气率和较高的产水率具有清晰指示意义,这与煤中含氧官能团裂解并获取氢自由基的过程存在密切相关性;③宏观煤岩类型对焦油产率具有较好的控制性,这与煤体显微煤岩组成密切相关,总体表现为镜质组、矿物双重控制性,其中光亮煤、半亮-半暗煤焦油产率主要受控于镜质组含量;暗淡煤、夹矸主要受控于煤中矿物含量;④灰分与焦油产率间总体呈单调递减规律,但不同煤灰成分表现有所不同。指示内源沉积作用的CaO+MgO质量分数增加,有助于富油煤热解催化并一定程度提高煤焦油产率。指示陆源碎屑沉积的SiO2+Al2O3质量分数增加则会降低煤焦油产率,与灰分指示规律一致。指示闭塞、滞留环境的Fe2O3(黄铁矿)虽然对煤热解具有催化裂解作用,但在格金干馏试验条件下并未明显促进焦油产率升高,反而对产水率的促进作用更为明显;⑤真密度与焦油产率间呈负相关性,低密度煤样表现为Aar/Aal,B,C,CH2/CH3相对较小,指示煤中脂肪结构较为丰富、烷基侧链丰富,有利于热解过程中不稳定化学键裂解形成分子量较小的烷基自由基进而提高煤焦油产出。 展开更多

关键词 富油煤 挥发分 显微组分 灰成分 真密度 焦油产率

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红柳林煤矿区不同植被类型下土壤养分和有机碳的变化及其相互关系研究

7

作者 刘长月 寇威 +4 位作者 许世奇 李泽宇 张育林 来航线 王旭东 《安徽农业科学》 2025年第17期62-66,共5页

[目的]理清有机碳和植被生物量与土壤理化因子之间的关系,科学调控土壤碳库。[方法]以陕西榆林市红柳林煤矿区不同植被类型(草本、灌木、草灌)为对象,研究黄绵土0~<200 cm土层的有机碳分布特征、碳密度以及土壤养分差异,探讨土壤有... [目的]理清有机碳和植被生物量与土壤理化因子之间的关系,科学调控土壤碳库。[方法]以陕西榆林市红柳林煤矿区不同植被类型(草本、灌木、草灌)为对象,研究黄绵土0~<200 cm土层的有机碳分布特征、碳密度以及土壤养分差异,探讨土壤有机碳、植被生物量、土壤理化性质之间的相互关系。[结果]0~<200 cm土层的土壤有机碳含量和碳密度表现为草灌植被最高,灌木植被次之,草本植被最低。土壤有机碳含量均随土层的加深而降低,100~<200 cm较0~<100 cm土层的降幅分别为灌木(35.68%)>草本(25.06%)>草灌(19.83%)。土壤有机碳含量与每种植被类型的生物量(每年凋落物的量)密切相关,它们又与土壤性质如土壤全氮、全磷、有效磷、铵态氮、碳酸钙呈显著正相关(P<0.05,P<0.01),与土壤pH呈显著负相关。[结论]总体看来,土壤养分与有机碳含量之间存在着紧密的联系,二者相互作用、相互影响,草灌植被相比其他植被类型更加有利于土壤有机碳增加及其稳定性的提高。 展开更多

关键词 植被类型 土壤有机碳含量 土壤有机碳密度 生物量 煤矿区 黄绵土

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临近水库浅埋煤层防水煤柱留设宽度数值模拟 被引量：9

8

作者 胡梦玲 郜可欣 +3 位作者 叶家桐 赵文龙 任建喜 苗彦平 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第3期974-980,共7页

留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题。分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4^(-2)煤层开采为工程依托,采用数... 留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题。分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4^(-2)煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模式,进而提出防水煤柱的合理留设宽度。结果表明:当工作面临近库岸边坡时,库岸坡体先后出现向采空区侧倾倒转动和向水库方向滑移失稳的破坏模式;当坡面顶点产生反向水平位移且竖向位移急剧增加时,岸坡开始向水库方向滑移;当煤层顶底板孔隙水压力突变为0时,顶底板开始突水;取以上两种情况下较大煤柱宽度作为临界煤柱宽度,可以保证岸坡不出现失稳破坏且煤层顶底板不发生突水事故。在此基础上确定4^(-2)煤层防水煤柱宽度为109 m,工程实践证明该宽度可以保证安全开采。研究成果可为确定临近水库煤层开采的防水煤柱宽度提供理论支撑和实践依据。 展开更多

关键词 防水煤柱 数值模拟 库岸边坡 浅埋煤层

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区块链技术赋能下的煤矿安全监管监察变革 被引量：6

9

作者 孙林辉 贾元瑞 +1 位作者 吴升林 赵天亮 《煤炭工程》 北大核心 2022年第1期187-192,共6页

针对目前我国煤矿安全监管监察中存在的监管重复、信息孤岛以及信任机制匮乏等问题,提出了一种基于区块链技术的多元协同煤矿安全监管模式。该模式基于区块链去中心化特性,将监管监察机构、煤矿企业、煤矿工人及社会组织有效连接起来,... 针对目前我国煤矿安全监管监察中存在的监管重复、信息孤岛以及信任机制匮乏等问题,提出了一种基于区块链技术的多元协同煤矿安全监管模式。该模式基于区块链去中心化特性,将监管监察机构、煤矿企业、煤矿工人及社会组织有效连接起来,使任意节点之间可以直接进行点对点的信息交互,实现监管多主体间的信息共享、协同共治;利用区块链公开透明、可溯源、信息无法篡改等特点,设计了基于区块链技术的多元协同煤矿安全监管信息平台,确保信息真实、多方参与、智慧监管、精准追责。该模式创新了煤矿安全监管监察方式,探究了区块链技术在煤矿安全监管监察中的适用性及优越性,为区块链技术在煤矿监管及其他领域的应用提供了新思路。 展开更多

关键词 区块链 煤矿安全 监管监察 多元协同

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煤矿10kV供电系统电容电流计算方法 被引量：6

10

作者 张红涛 王星 +1 位作者 蔡文龙 贠永 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期282-287,共6页

随着煤矿生产规模以及矿井供电网络不断扩大,使得矿井供电系统对地电容电流越来越大,存在很大的安全隐患,为了减少煤矿安全事故的发生,保障矿井供电系统的安全运行,对矿井供电系统电容电流的准确掌握就十分重要。而传统的电容电流计算... 随着煤矿生产规模以及矿井供电网络不断扩大,使得矿井供电系统对地电容电流越来越大,存在很大的安全隐患,为了减少煤矿安全事故的发生,保障矿井供电系统的安全运行,对矿井供电系统电容电流的准确掌握就十分重要。而传统的电容电流计算方法考虑的因素比较单一,估算误差较大,已不能满足要求。文中总结了传统计算方法的特点,并在传统计算方法的基础上引入了电缆材料影响系数、电气设备增值系数以及环境因素影响系数,得到了煤矿10kV供电系统电容电流的修正计算方法。文中以某煤矿10kV供电系统为例,进行了电容电流实测结果和理论计算结果的对比分析,验证了该修正计算方法的正确性。综合考虑了多因素影响的煤矿供电系统电容电流修正计算方法较传统计算方法的计算误差更小,精度更高,对于煤矿供电系统电容电流的理论估算以及消弧线圈容量的确定具有一定的实际指导意义。 展开更多

关键词 煤矿 电容电流 修正公式 计算方法

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煤矿班组不安全状态影响因素及评价 被引量：6

11

作者 田水承 孙雯 +3 位作者 杨鹏飞 王启睿 赵钊颖 陈小绳 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期405-412,共8页

为实现煤矿班组不安全状态“早发现,早干预”,应用人因分析和分类系统模型(HFACS),从个体与群体相互作用、影响的角度界定了煤矿班组不安全状态内涵;运用扎根理论确定煤矿班组不安全状态影响因素;采用ISM法建立了层次结构模型,确定了煤... 为实现煤矿班组不安全状态“早发现,早干预”,应用人因分析和分类系统模型(HFACS),从个体与群体相互作用、影响的角度界定了煤矿班组不安全状态内涵;运用扎根理论确定煤矿班组不安全状态影响因素;采用ISM法建立了层次结构模型,确定了煤矿班组不安全状态的深层影响因素;通过层次分析法(AHP)计算各影响因素权重,按照重要程度将影响因素分为特别重要、重要、一般三级,建立了评价体系,并运用模糊评价法对某煤矿班组进行评价。结果表明:煤矿班组不安全状态影响因素包含4个层面14个因素,其中班组安全教育、班组成员性格、班组长选拔机制是深层影响因素;评价体系中,一级因素权重排序为:群体因素(0.4496)>领导层因素(0.2398)>组织管理因素(0.2054)>个体因素(0.1052),二级因素中班组安全氛围、班组长能力素质、班组内部人际关系的权重较大,是班组不安全状态的首要影响因素;对某矿综采队班组状态评价结果为较好,与实际情况相符,经理论与实际验证,该评价体系科学有效。 展开更多

关键词 煤矿班组 不安全状态 评价体系 层次分析法(AHP) 解释结构模型(ISM) 模糊综合评价

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浅埋深薄基岩煤层大采高综采工作面切眼支护优化研究 被引量：10

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作者 党应强 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2017年第2期178-186,共9页

针对红柳林矿5-2煤切眼现有支护结构和支护技术设计的锚杆、锚索支护密度偏高,部分复杂生产条件下的支护效果难以达到设计要求,支护体实际受力常常远低于杆体强度的现状,采用联合支护的思想,结合现场测量,数值模拟,工程实践的方法对浅... 针对红柳林矿5-2煤切眼现有支护结构和支护技术设计的锚杆、锚索支护密度偏高,部分复杂生产条件下的支护效果难以达到设计要求,支护体实际受力常常远低于杆体强度的现状,采用联合支护的思想,结合现场测量,数值模拟,工程实践的方法对浅埋深薄基岩煤层大采高综采工作面的切眼支护进行了优化设计,确定了初步支护方案,将初步设计方案应用于现场,并对围岩支护效果进行监测分析。通过对浅埋深薄基岩大采高工作面切眼支护优化研究,形成了一套完善的支护设计体系,在保证安全的前提下有效的提高了切眼的掘进速度及支护效益,有效的降低了巷道工程的综合成本,经济和社会效益显著。 展开更多

关键词 浅埋深薄基岩煤层 大采高 切眼支护

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难润湿煤尘的喷雾降尘效率提升研究——评《矿井粉尘控制关键理论及其技术工艺的研究与实践》

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作者 苗彦平 张金贵 郑旭鹤 《人民长江》 北大核心 2022年第10期I0003-I0003,共1页

煤矿粉尘由于具有爆炸性,同时对人体的肺部健康侵害性也很大,从而具有非常巨大的危害性,也使得其在矿井生产中得到了高度的重视。基于煤矿粉尘的危害性,煤矿井下作业中都在不断加强对煤矿粉尘的控制。在当前矿井降尘手段中,喷雾降尘技... 煤矿粉尘由于具有爆炸性,同时对人体的肺部健康侵害性也很大,从而具有非常巨大的危害性,也使得其在矿井生产中得到了高度的重视。基于煤矿粉尘的危害性,煤矿井下作业中都在不断加强对煤矿粉尘的控制。在当前矿井降尘手段中,喷雾降尘技术得到了广泛的适用。喷雾降尘技术不仅可以减少粉尘的密度以及防范围等,也能够很好地防止煤矿粉尘所导致危害结果的发生。然而,煤矿粉尘非常难以控制,必须要不断对降尘相关技术进行深入的研究。 展开更多

关键词 喷雾降尘 煤矿粉尘 矿井粉尘 矿井降尘 侵害性 煤矿井下作业 煤尘 爆炸性

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鄂尔多斯盆地西部古峰庄地区三叠系延长组裂缝特征及其对低渗透油藏的控制作用 被引量：4

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作者 郭惠 赵红格 +7 位作者 陈江萌 邵晓州 刘池洋 王建强 雷琳琳 李俊 汪建 黄雷 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-88,共16页

[研究目的]鄂尔多斯盆地西部古峰庄地区三叠系延长组属于低渗透储层,天然裂缝较为发育,以往对裂缝特征研究较少,开展天然裂缝特征和形成时期研究对低渗透油藏勘探开发具有重要作用。[研究方法]文章通过野外露头、钻井岩心、成像测井、... [研究目的]鄂尔多斯盆地西部古峰庄地区三叠系延长组属于低渗透储层,天然裂缝较为发育,以往对裂缝特征研究较少,开展天然裂缝特征和形成时期研究对低渗透油藏勘探开发具有重要作用。[研究方法]文章通过野外露头、钻井岩心、成像测井、扫描电镜裂缝识别和流体包裹体、断裂活动、构造应力分析等方法展开了古峰庄地区延长组天然裂缝特征和控藏作用研究。[研究结果]延长组各段天然裂缝均发育,以长7段最为发育,其次为长8、长6段;裂缝以高角度裂缝和垂直裂缝为主,走向以NEE向为主,NE向次之,少量NW和NWW向;裂缝面可见方解石充填和明显过油痕迹。天然裂缝发育程度与岩层厚度、断裂活动密切相关。裂缝形成时期具有多期性,主要为燕山期和喜马拉雅期。[结论]延长组天然裂缝的发育改善了研究区低渗透储层的孔渗能力和储集空间,为低渗透油藏运移、储集和富集提供了良好条件,其发育程度与形成时期影响着低渗透油藏的成藏和产能。 展开更多

关键词 延长组 裂缝特征 形成期次 低渗透油藏 古峰庄地区 油气地质 油气勘查工程 鄂尔多斯盆地

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西部矿区地下水系统水化学过程及其采动激发效应 被引量：5

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作者 梅傲霜 曾一凡 +7 位作者 武强 刘志超 苗彦平 王嗣桐 崔雅帅 魏华铭 任帅锋 杨磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2769-2784,共16页

煤炭资源开采会破坏含水层结构,扰动地下水系统,产生新的水循环模式。作为煤炭保供生产重心的西部矿区,高强度、规模化的开采加剧了这一扰动,使水岩作用等水化学过程更加剧烈。其背后所蕴含的地下水系统水化学的煤矿开采激发效应,是关... 煤炭资源开采会破坏含水层结构,扰动地下水系统,产生新的水循环模式。作为煤炭保供生产重心的西部矿区,高强度、规模化的开采加剧了这一扰动,使水岩作用等水化学过程更加剧烈。其背后所蕴含的地下水系统水化学的煤矿开采激发效应,是关系到煤矿安全开采预测预报精度,以及绿色开采地下水环境保护的关键科学问题。鉴于此,以西部榆神矿区曹家滩煤矿为研究实例,利用水文地球化学的原理和方法,从“是什么”、“为什么”和“怎么变”的角度,开展激发效应结果、激发效应过程以及水化学演化趋势3个方面系统性的研究。结果发现:研究区的地下水可以被分为5个聚类,聚类1代表煤矿开采后井田西翼第四系与风化基岩含水层为主的浅层地下水,聚类2代表开采前后地下水的混合,聚类3代表开采前的地下水,聚类4和聚类5主要代表开采后的延安组地下水;煤矿开采后,直罗组、延安组第4段和第5段含水层水样中HCO_(3)–Ca和HCO_(3)–Mg占比上升,井田西翼开采后的浅层地下水水质整体最优,各含水层水质有向好演变的趋势且对煤矿开采的响应不敏感;研究区地下水整体受控于阳离子交替吸附作用,煤矿开采前延安组第4段及以上含水层地下水受控于碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解作用;煤矿开采后的井田西翼浅层地下水受控于碳酸盐岩的溶解作用,直罗组、延安组第4段和第5段含水层地下水主要受控于硅酸盐岩的溶解和FeS2的氧化作用,延安组第1~3段含水层地下水主要受控于蒸发盐的溶解作用;煤矿开采加速了地下水的循环速度、加强了含水层间的水力联系,由此产生的稀释作用与矿井水处理后综合利用的措施是延安组第4段及以上各含水层水化学特征和水质演化的原因;未来应当继续做好矿井水处理后综合利用的工作,并注意直罗组和延安组第5段地下水特征有向浅层地下水演变的趋势,避免今后的涌水水源结果产生误判。 展开更多

关键词 地下水水化学 自组织映射神经网络(SOM) 熵权水质指数(EWQI) 矿山复杂地下水系统 榆神矿区 侏罗纪煤田

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巷道掘进顶板突水危险性预测研究 被引量：10

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作者 侯恩科 严迎新 +4 位作者 文强 车晓阳 苗彦平 李海宏 路波 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期110-120,共11页

煤层顶板水害是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,近年来陕北浅埋煤层矿井巷道掘进时顶板突水事故常有发生,其主要原因是侏罗系风化基岩含水层相对松软,富水性较强,在煤层上覆相对隔水层厚度较薄区域,巷道掘进时围岩扰动沟通了风化基岩... 煤层顶板水害是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,近年来陕北浅埋煤层矿井巷道掘进时顶板突水事故常有发生,其主要原因是侏罗系风化基岩含水层相对松软,富水性较强,在煤层上覆相对隔水层厚度较薄区域,巷道掘进时围岩扰动沟通了风化基岩含水层,或直接揭露风化基岩含水层而引发掘进面突水,甚至突水溃沙(泥)。因此巷道掘进顶板突水危险区的预测十分必要。以红柳林井田4^(-2)煤开采为例,选择风化基岩含水层厚度、风化程度、岩性组合、砂岩层数及古地形标高等5个主控因素,采用随机森林(RF)算法对风化基岩含水层富水性进行了分区预测,编制了富水性分区预测图。同时分析了巷道围岩岩性特征,并结合松动圈厚度实测数据构建了松动圈厚度的多元线性与指数函数回归预测数学模型,得到了围岩松动圈厚度预测结果,以巷道顶板正常基岩厚度与松动圈厚度的差值为主要指标进行了巷道掘进顶板安全性分区预测,编制了巷道掘进顶板安全性分区预测图。在此基础上,利用GIS软件将风化基岩含水层富水性分区预测结果与巷道掘进顶板安全性分区预测结果进行了空间叠加分析,得到了巷道掘进顶板突水危险性分区预测图。结果表明:4^(-2)煤层巷道掘进顶板突水危险区及较大危险区主要位于北一盘区4^(-2)煤层剥蚀边界附近,与实际突水位置基本一致。因此,该预测方法及结果可作为红柳林煤矿矿井防治水的重要依据,也可为其他地质条件类似矿井提供参考。 展开更多

关键词 巷道掘进 顶板突水 风化基岩 富水性 松动圈 随机森林算法 突水危险性预测

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井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气在线监测 被引量：5

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作者 郑晓亮 陈旭 +4 位作者 苗彦平 常波峰 赵义元 郑旭鹤 李俊虎 《煤炭工程》 北大核心 2022年第9期87-91,共5页

针对煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气污染物对井下人员造成健康损害的问题,设计了煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气在线监测系统,用于实时监测井下车辆尾气情况。系统由传感器节点、协调器、监控主机组成,采用LoRa、4G、5G等技术建... 针对煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气污染物对井下人员造成健康损害的问题,设计了煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气在线监测系统,用于实时监测井下车辆尾气情况。系统由传感器节点、协调器、监控主机组成,采用LoRa、4G、5G等技术建立无线通讯信道,协调器汇聚传感器节点数据再将数据转发至监控主机。经测试,系统通讯质量稳定监测精度高,满足实时监测煤矿井下空间环境防爆柴油机无轨胶轮车尾气排放情况,可为煤矿提供实时数据。 展开更多

关键词 尾气 职业健康 煤矿井下 实时监测 无线通讯

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新近系保德组沉积薄弱区红土阻水性能及其资源开发意义 被引量：9

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作者 曾一凡 包函 +5 位作者 武强 孟世豪 华照来 苗彦平 张晔 卜文扬 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期62-71,共10页

关键隔水层沉积薄弱区阻水性能的深入研究对于矿井生产安全和生态水资源保护均具有重要意义。基于区域沉积特征重新优化钻孔数据,研究榆神矿区红土沉积厚度的分布规律,并探讨与红土阻水性能相关的微观工程特性和控制因素。结果表明,红... 关键隔水层沉积薄弱区阻水性能的深入研究对于矿井生产安全和生态水资源保护均具有重要意义。基于区域沉积特征重新优化钻孔数据,研究榆神矿区红土沉积厚度的分布规律,并探讨与红土阻水性能相关的微观工程特性和控制因素。结果表明,红土沉积厚度从西北向东南逐渐增大,并且随着河流的演化,红土分布变得极不均匀,红土缺失区面积达到48.80%。在垂直方向上通过粒径分析和渗透试验表明,红土的阻水性能随着红土沉积深度的增加而增强;在水平方向上通过微观结构和物质组成分析表明,红土的隔水性能与其沉积厚度并非简单的线性关系,随着红土沉积厚度的减小,薄弱区红土的隔水性能急剧下降。基于稳定达西流速概念计算了非完全阻水的红土薄弱区临界厚度,通过多源数据融合,得到榆神矿区红土阻水性能的分区。榆神矿区红土工程特性及阻水性能的系统研究可为红土薄弱区内矿井查清隐蔽致灾地质因素、实现关键隔水层保护及再建以及指导煤水双资源协同共采工程实践等方面提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 红土厚度 沉积规律 阻水性能 阻水临界厚度 红土薄弱区

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浅埋深矿井采空区外部大漏风均压防治技术 被引量：8

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作者 陈万胜 李超 +1 位作者 陈小绳 吴奉亮 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期591-596,共6页

为准确计算采用均压防治外部漏风时调压风机的压力,研究了基于矿井风网解算的均压通风计算模型。通过对均压通风原理及其在矿井内、外部漏风防治中技术特点的分析,结合通风网络解算原理,建立了均压防治外部漏风的计算模型,其计算结果显... 为准确计算采用均压防治外部漏风时调压风机的压力,研究了基于矿井风网解算的均压通风计算模型。通过对均压通风原理及其在矿井内、外部漏风防治中技术特点的分析,结合通风网络解算原理,建立了均压防治外部漏风的计算模型,其计算结果显示调压风机升压力取决于矿井通风阻力的分布。依据红柳林矿井浅埋开采形成的采空区外部漏风现场观测数据,评估了漏风对矿井通风系统稳定性的影响,并设计了调压风机与风窗联合的均压通风方案。该方案采用网络解算软件计算了15207采煤工作面采空区外部漏风分支风阻与进风段通风阻力,确定了调压风机升压值与风窗的控风参数,实施后取得了预期效果。现场的成功应用表明了此技术的正确性,对同类矿井具有借鉴意义。 展开更多

关键词 均压通风 外部漏风 浅埋 网络解算

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矿工不安全状态评价指标体系的构建与分析 被引量：20

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作者 田水承 孙璐瑶 +2 位作者 唐艺璇 胥静 陈小绳 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期402-409,共8页

矿工的状态影响其作业的安全性,为有效评价矿工的状态是否处于安全状态,需要建立科学全面的评价指标体系。利用文献分析法从个体特征、生理、心理和能力水平4个维度构建了包括17项二级指标的矿工不安全状态评价指标体系,运用层次分析法(... 矿工的状态影响其作业的安全性,为有效评价矿工的状态是否处于安全状态,需要建立科学全面的评价指标体系。利用文献分析法从个体特征、生理、心理和能力水平4个维度构建了包括17项二级指标的矿工不安全状态评价指标体系,运用层次分析法(AHP)和熵权法确定各指标的综合权重,并利用该指标体系对某矿工进行评价。结果表明:一级指标权重排序为:生理因素(45.614%)>心理因素(22.768%)>能力水平(17.682%)>个体特征(13.936%),17个二级指标中,体力疲劳、风险感知能力、身体健康状况、安全认知、情绪指标的权重系数较大,对某矿工状态评价结果为中等水平,存在疲劳、负性情绪和不安全心理等状态,与实际情况相符,表明该指标体系能够科学有效地评价矿工的状态,煤矿企业应为状态处于中等水平以下的矿工提供及时的干预措施,防止其发生不安全行为。 展开更多

关键词 矿工 不安全状态 评价指标体系 层次分析法(AHP) 熵权法 模糊综合评价

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