柳林区块煤层气井产出水特征及动态变化规律

最近很多人对地质与测量专业很感兴趣,不断的问毕业出来能干什么?那么今天我们小编就给大家分析一下吧! 地质与测量专业毕业出来干什么？ 培养目标：使学生掌握图根测量．大比例尺寸测量和建井测量的方法。具有判断一般地质构造及煤层变化的能力。会熟练使用地质测量仪器。能绘制常用矿图和编写必要的地质资料。养成安全作业和文明生产的习惯。 就业方向：从事地形测量；地质构造．矿物．岩石的认识与鉴别；图根控制．大比例尺地形测图及内外业工作．煤田地质勘探．矿山测量实习．绘制矿图．地质资料编录等。 主干课程：矿区地形测量．普通地质．煤田地质与勘探．采煤概论．矿图绘制．矿井地质．矿井水文地质．矿山测量．矿区控制测量等。 职业证书 一:岩土工程师证 二：地质工程师 三：高级地质工程师自考/成考有疑问、不知道如何总结自考/成考考点内容、不清楚自考/成考报名当地政策，点击底部咨询官网，免费领取复习资料：https://www.87dh.com/xl/

吕玉民 汤达祯 许浩 陶树 张彪基金项目:大型油气田及煤层气开发国家科技重大专项(2011ZX05034-001);国家重点基础研究发展规划项目(973)(2009CB219600);中央高校基本科研业务费专项资金(2011PY0211)作者简介:吕玉民,男,1985年生,江西吉安人,博士生,现从事煤层气地质与开发研究。地址:北京市海淀区学院路29号中国地质大学(北京)能源学院。电话:010-82322011。E-mail:yale1210@163.com(中国地质大学(北京)能源学院 北京 100083)摘要:研究欠饱和煤层气藏开发过程中独特性的单相水流阶段有助于加深了解这类煤层气藏早期排采特征及其对气井潜在产能的指示作用。本文以沁南煤层气田欠饱和煤层气藏为例,重点研究这类气藏开发初期单相水排采特征,揭示其与后期气井产能大小的关系,并分析其对气井潜在产能的预示意义。研究表明:沁南地区气井单相水排采特征受断层影响大,其排采时间与累计产量之间存在指数关系;排采时间介于50~140d、累计产水量小于500m3的气井显示较好的产气能力。关键词:欠饱和煤层气藏 单相水 排采特征 指示意义Single-Phase Water Flow Performance and Indication for Coalbed Methane Early Development: A Case of Southern Qinshui BasinLV Yumin, TANG Dazhen, XU Hao, TAO Shu, ZHANG Biao(School of Energy Resources, China University of Geosciences, Beijing, 100083, China)Abstract: Research on the unique single-phase water flow performance in the under-saturated reservoir devel- opment is favorable to acquire early pumping characteristics and forecast gas well productivity.This paper takes the case of the under-saturated CBM reservoirs in the southern Qinshui Basin, places emphasis on the characteristics of single-phase water pumping in the infancy of developing those under-saturated reservoirs, reveals the relation- ship between single-phase water pumping performance and gas well productivity, and analyses its indication of gas well potential production capacity.Results show single-phase water flow performance in Southern Qinshui Basin is mainly controlled by faults, and single-phase water pumping time has exponent relation to the accumulative water production.Additionally, those wells with pumping time of 50～140d and accumulative water production of less than 500 m3 show excellent gas production performance.Keywords: under-saturated coalbed methane reservoirs; single-phase water; pumping characteristics; indication煤层气藏作为重要的非常规天然气藏,日益受到国内学者的广泛关注。近几年来,一大批国内学者在煤层气藏储层物性(陈振宏等,2007)、水文地质条件(王红岩等,2001;王勃等,2007)、边界及封闭机理(苏现波等,2005;宋岩等,2009)及成藏演化(宋岩等,2009;赵群等,2007;赵孟军等,2005)等方面开展了大量的研究工作并取得一定的成果。但与国外相比,我国煤层气藏基础研究起步晚,在煤储层发育地质环境及形成机理、高温高压下煤的吸附特性及描述模型和煤的吸附性能的地质控制因素等方面需要加强和深化(宋岩等,2005)。我国目前对煤层气藏开发缺乏系统的认识,尤其是对欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征及其与气井产能之间的关系认识不足,制约了气田的合理开发部署。由于煤储层具有明显的应力敏感特性,因而欠饱和煤层气藏开发初期不合理的单相水排采措施将极大地损害储层绝对渗透率,降低气井潜在的产气能力,甚至影响整个煤层气田的后期开发部署和开发效果。图1 不同含气饱和度的煤层气藏气水产出特征曲线1 欠饱和煤层气藏气水产出特征较强的吸附能力是煤储层的显著特点之一,煤层吸附态气体一般能达到80%以上(苏现波等,1999)。这种不同于常规天然气藏的特殊赋存机制,决定了煤层气产出机制的独特性。煤层气产出是一个排水→降压→解吸→扩散→渗流→产出的过程(冯文光,2009)。在这个过程中,煤层气藏气水产出机理受其含气饱和度大小的影响,也就是说煤层气藏含气饱和度不同,煤层气井的气水生产曲线也不同(苏现波等,2001)。1.1 过饱和/饱和煤层气藏气水产出特征过饱和煤层气藏指含气饱和度大于100%的煤层气藏,其特点是部分煤层气以游离态赋存于煤储层的孔裂隙系统中。当气井开井排水降压后,煤层气迅速解吸扩散,并与游离态的煤层气一同产出(图1a)。因而,开发这类气藏时,气井开井排水后立即产出煤层气,基本上不经历不饱和单相水流阶段,直接进入气水两相流阶段(如图1中Ⅲ阶段)。饱和煤层气藏指含气饱和度等于100%的煤层气藏。当气井开井排水降压后,煤层气立即解吸扩散。随着解吸和扩散的进行,煤层孔裂隙中游离气饱和度逐渐增大,直到其大于残余气饱和度后,气井才开始产出煤层气(图1b)。因而,开发这类煤层气藏,气井经历一段较短的不饱和单相水流阶段(如图1中Ⅱ阶段),之后才产出煤层气。1.2 欠饱和煤层气藏气水产出特征欠饱和煤层气藏指含气饱和度低于100%的煤层气藏。当气井开井排水降压后,煤层气基本上尚未发生解吸,直到储层压力低于临界解吸压力后,煤层气才开始解吸。此时气井仍未产出煤层气。只有当煤层孔裂隙中游离气饱和度大于残余气饱和度后,气井才开始产出煤层气(图1c)。因而,开发这类煤层气藏,气井先后经历饱和单相水流、不饱和单相水流(图1中Ⅰ、Ⅱ阶段),之后才开始产出煤层气。欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采阶段需要较长的时间,少则1~2个月,多则数年之久。长时间单相水排采期内形成的气水排采特征是认识气藏储层特征和研究气井潜在产能的重要依据。2 欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征表征欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征的量化参数主要有2个:单相水排采时间和单相水累计产量。2.1 单相水排采时间单相水排采时间指开发欠饱和煤层气藏时煤层气井早期只产水不产气阶段所经历的时间。长时间的单相水排采时间势必增加煤层气井开发作业成本。因而,单相水排采时间的长短直接影响气田开发成本,是评价煤层气田开发经济性的重要参数。2.2 单相水累计产量单相水累计产量指开发欠饱和煤层气藏时煤层气井早期只产水不产气阶段地下水累计产出的总量。由于采出水大多具有高矿化度、高盐度等特征,不符合国家排放标准,必须经过处理后才能排放,以便不对地表水系及地下水造成污染(潘红磊等,1998;王志超等,2009)。采出水的处理无疑增加了煤层气开发成本,因而单相水累计产量的大小影响气田的开发成本,是评价煤层气田开发经济性的重要参数。2.3 单相水排采时间与单相水累计产量之间的关系欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采时间与单相水累计产量同时受地质、工程以及入为因素等诸多相同因素的影响,两者之间必然存在一定的关系。从沁南煤层气田煤层气井单相水排采时间与单相水累计产量之间的关系图上可以看出(图2):当单相水排采时间小于250d时,其与单相水累计产量之间呈现较强的线性关系;当单相水排采时间大于250d时,其与单相水累计产量的相关性较差,呈指数关系;整体而言,两者之间呈指数关系:y=144.37exp(0.0069x)式中:x为单相水排采时间,d;y为单相水累计产量,m3。该拟合函数的R2值达到0.8323,表明该函数能较好地描述该地区单相水排采时间与单相水累计产量之间关系。2.4 单相水排采特征的影响因素影响单相水排采特征的因素很多,主要有气藏临储比、排采速度、构造地质条件和水文地质条件。在排采速度相同的条件下,煤层气藏含气饱和度越高,临解比越大,即临界解吸压力越接近储层压力,意味着气井实现产气所需降压的幅度越小,因而单相水排采时间就越短,累计产水量也相对较小。在临储比相近的条件下,煤层气井排采速度越快,储层降压越快,实现产气的时间越短(即单相水排采时间就越短),累计产水量也越小,如表1中的含气饱和度约为82.8%的J7与J10。图2 单相水排采时间与单相水累计产量之间的关系图表1 单相水排采特征与断层的关系构造地质条件和水文地质条件对单相水排采特征的影响极大。不同构造部分、不同水文地质条件的区域,其储层的渗透性、含水性以及地下水体的活跃性各不相同,造成气井的单相水排采特征也存在差异。沁南煤层气田多发育正断层(王红岩,2005),这些断层附近的水文地质条件复杂,不利于排水降压,单相水排采时间较长、累计产量较大(表1)。3 单相水排采特征与气井产能的关系对于应力敏感的煤储层来说,欠饱和煤层气藏开发初期不合理的单相水排采措施(排采过快或过慢)必然引起储层渗透率的损害,降低气井后期的排水产气能力。研究探讨单相水排采特征参数与气井产能之间的关系可以为开发早期制定合理单相水排采方案、提前预测煤层气井产能以及采取必要的储层增产改造措施提供指导。目前,沁南煤层气田处于开发初期阶段,大部分煤层气井排采时间不长。该区樊庄、潘庄及郑庄区块煤储层含气饱和度大体在80%~90%,属于欠饱和煤层气藏(要惠芳等,2009)。为了科学地评价单相水排采特征与气井产能之间的关系,选择气井产气后连续排采1年形成的平均产气量和最大产气量作为气井产能指标。3.1 单相水排采时间与气井产能的关系气井排采过快,单相水排采时间过短,往往引起储层不可恢复的应力伤害,降低渗透率,影响产能;同时单相水排采时间过长,储层中水量较大(或连通含水层),不利于气井形成较好产能。图3显示为沁南地区单相水排采时间与产气量之间的关系。从图中可以清楚地看出,气井的单相水排采时间与气井1年内的产气量之间存在4个明显的特点:1)单相水排采时间大于140d的煤层气井,其平均产气量基本上都小于3000m3/d,最大产气量则小于6000m3/d;2)单相水排采时间小于50d的煤层气井,其平均产气量基本上都小于3000m3/d,最大产气量则小于6000m3/d;3)出现较高产能的煤层气井(平均产气量大于3000m3/d,最大产气量大于6000m3/d),其单相水排采时间均介于50~140d;4)部分单相水排采时间介于50~140d的煤层气井产能偏低。这表明过长/过短的单相水排采时间不利于煤层气井形成高产。在煤储层含气饱和度相当、地下水总体不活跃的沁南地区,部分井出现过长的单相水排采时间意味着该井沟通了活跃的水层,造成气井降压困难,产气有限;而过短的单相水排采时间表明气井排采速度过快,储层渗透率出现不同程度不可逆转的伤害,不利产气。因而,沁南地区单相水排采时间大于140d或小于50d的煤层气井,指示其产能普遍偏低;而介于50~140d的煤层气井比较有利于形成较高的产能。图3 单相水排采时间与气井产能的关系图3.2 单相水累计产量与气井产能的关系单相水累计产量的大小往往指示区域水文地质特征。在相同的水文地质背景下,某些气井长时间大量排采单相水,很可能表明储层与含水层沟通,不利排采,难以形成较好产能。图4显示沁南地区单相水累计产量与产气量之间的关系。从图中可以清楚地看出:气井的单相水排采时间与气井1年内的产气量之间存在3个明显的特点:1)单相水累计产量大于500m3的煤层气井,其平均产气量基本上都小于2000m3/d,最大产气量则小于4000m3/d;2)出现较高产能的煤层气井(平均产气量大于2000m3/d,最大产气量大于4000m3/d),其单相水累计产量小于500m3;3)有一部分单相水累计产量小于500m3的煤层气井产能偏低。图4 单相水累计产量与气井产能的关系图从表1看,沁南地区单相水累计产量偏高的煤层气井大多位于正断层附近。在煤层气藏成藏过程中,正断层绝大部分时间作为煤层气逸散的通道,导致正断层附近的煤层气保存条件较差,煤储层含气饱和度较低,增加了单相水排采阶段的排采时间和累计产水量。同时,正断层沟通附近的含水层,造成单相水排采阶段长时间降压困难,也延长了排采时间,增大了气井产水量。因而,沁南地区单相水累计产量大于500m3的煤层气井,指示其产能普遍偏低;而小于500m3的煤层气井比较有利于出现较高的产能。4 结论(1)过饱和、饱和和欠饱和煤层气藏开发过程中的气水产出特征各不相同,其中以欠饱和煤层气藏的气水产出特征最典型。欠饱和煤层气藏的气水产出特征最显著的特点是其开发初期存在较长时间的单相水排采阶段。(2)单相水排采时间和单相水累计产量是描述欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征的2个重要参数。单相水排采特征受断层影响大。沁南煤层气田气井的单相水排采时间与单相水累计产量之间存在指数关系。(3)沁南煤层气田产能较好的煤层气井,其单相水排采时间为50~140d,单相水累计产量小于500m3;单相水排采时间大于140d及小于50d或单相水累计产水量大于500m3的煤层气井,其产能普遍偏低。参考文献陈振宏,贾承造,宋岩等.2007.构造抬升对高低煤阶煤层气藏储集层物性的影响.石油勘探与开发,34(4):461~464冯文光.2009.煤层气藏工程.北京:科学出版社潘红磊,吴东平.1998.可供借鉴的煤层气采出水处理方法[J].天然气工业,18(2):84~85宋岩,柳少波,赵孟军等.2009.煤层气藏边界类型,成藏主控因素及富集区预测.天然气工业,29(10):5~11宋岩,张新民,柳少波.2005.中国煤层气基础研究和勘探开发技术新进展.天然气工业,25(1):1~7苏现波,陈江峰,孙俊民等.2001.煤层气地质学与勘探开发.北京:科学出版社苏现波,林晓英,柳少波等.2005.煤层气藏边界及其封闭机理.科学通报,50(增刊):117~120苏现波,刘保民.1999.煤层气的赋存状态及其影响因素.焦作工学院学报,18(3):157~160王勃,姜波,王红岩等.2007.低煤阶煤层气藏水文地质条件的物理模拟.煤炭学报,32(3):258~260王红岩,张建博,刘洪林等.2001.沁水盆地南部煤层气藏水文地质特征.煤田地质与勘探,29(5):33~36王红岩.2005.山西沁水盆地高煤阶煤层气成藏特征及构造控制作用[D].中国地质大学(北京)博士论文王志超,邓春苗,卢巍,张万昌.2009.晋城煤层气采出水的水质分析[J].煤炭科学技术,37(1):122~124要惠芳,王秀兰.2009.沁水盆地南部煤层气储层地质特征[M].北京:煤炭工业出版社赵孟军,宋岩,苏现波等.2005.沁水盆地煤层气藏演化的关键时期分析.科学通报,50(增刊):110~116赵群,王红岩,康永尚等.2007.超饱和煤层气藏成藏机理.天然气工业,27(7):19~23

摘 要 本文简要综述了煤中汞的分布规律、赋存状态、成因及燃烧过程中迁移转化和对环境的影响。任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑汞是人类无需的有害元素。煤燃烧是大气中汞污染的重要来源之一［1］。汞蒸汽有毒，元素汞在厌氧甲烷合成细菌作用下可以转化为毒性更强的甲基汞［2］。近年来煤燃烧产生的汞对环境污染已引起世界许多国家的高度重视。汞是煤中潜在毒害微量元素中关注最多的元素之一［3，4］。一、煤中汞的分布任德贻等分析认为，中国煤中汞几何均值为0.579μg/g，高于美国煤和世界煤［5］。张军营根据现有资料及自己测试结果，得出中国煤中汞含量高于世界煤，但并非高于美国煤。中国煤中汞含量分布很不均匀，东北、内蒙、山西等煤中汞含量比较低，向西南到贵州、云南汞含量增加，煤中汞有自北向南增加的趋势(表1)［6－8］。中国煤中汞含量最高区主要分布于贵州黔西断陷区，区内晚二叠世煤中汞含量算术均值为1.094μg/g，晚三叠世煤中汞含量算术均值为1.611μg/g［9］。Belkin等在区内兴仁煤中发现含汞高达55μg/g［10］。表1 煤中汞含量二、煤中汞的赋存状态由于汞的易挥发性及煤中低含量(通常<0.5μg/g)给汞的赋存状态研究带来一定的困难。Finkelman［11］用浮沉实验及单矿物分析表明汞主要分布于无机组分中，并在煤中发现了含汞的硫化物和硒化物。Cahill和Shiley在煤中发现方铅矿中含汞。Dvornikov提出煤中汞以下列三种形式存在:辰砂、金属汞和有机汞化合物［12］。但大部分汞以固溶物形式分布于黄铁矿中［7～13］，尤其是后期成因的黄铁矿中［11］。笔者在分析黔西南煤中不同成因的黄铁矿中汞的分布更证实了这一点。黔西南低温热液成因的黄铁矿中汞含量比同生结核状黄铁矿中汞含量高的多，黄铁矿中汞的分布具明显的不均匀性，煤层中局部黄铁矿中汞含量大于150μg/g［9］。赵峰华［14］用逐级化学提取分析煤中汞的赋存状态，水溶态和可交换态占10.84%～90.91%，碳酸盐和氧化物态占0～32.52%，腐植酸和富里酸结合态占0～24.59%，有机态占0～41.62%，进入矿物晶格的汞占0～9.09%，不同煤中变化很大。冯新斌等［8］也用此方法分析贵州煤中汞的赋存状态，水溶态、可交换态、碳酸盐及氧化物表面结合态的含量都很低，煤中绝大部分汞(平均83.3%)赋存于被硝酸浸取的物相中，主要是黄铁矿。张军营分析贵州煤，水溶态和可交换态汞占20.97%～31.58%，含量较高与煤氧化有关，有机态汞仅个别样品中检到，硫化物结合态汞含量较高。煤中汞主要以固溶物分布于黄铁矿中，也可能有部分微细的独立汞矿物分布于黄铁矿和有机组分中，真正与煤大分子结合的有机汞的存在目前仍缺乏有力的证据。三、煤中汞的成因汞在地壳中总储量达1600亿t，但整个地壳中汞99.98%呈稀散状态。汞是稀有的分散元素，地壳中汞含量平均为77ng/g，煤中汞含量相对富集。不同植物中汞含量差别很大，陆生植物中汞含量为0.0002～0.086μg/g，水生和湿地植物中汞含量为<0.01～2.2μg/g，浮游生物中汞含量为0.01～3.8μg/g，淡水藻中汞含量为0.53～25μg/g，海洋藻类中汞含量为0.003～20μg/g，苔藓植物中汞含量为0.06～13500μg/g［15］。因此不同的成煤植物形成的煤中汞含量有差别。由于汞的电离势高，高电离势决定了汞易变为原子的特性，因此汞易迁移，难富集。这样陆源物质不同对煤中汞含量变化影响，主要是影响泥炭沼泽介质中汞的浓度，从而影响泥炭沼泽中成煤植物中汞的含量，以及同生硫化物中汞的含量。后期地下水淋溶作用可使部分汞沉积于煤层裂隙的后生矿物中。周义平［7］分析云南煤，提出后期热液矿化引起部分煤中汞含量明显增高。笔者分析黔西南煤中汞时，发现低温热液是部分煤中汞的主要来源。周义平［7］提出煤中汞的成因类型:①陆源沉积型;②后期热液矿化型。张军营分析贵州黔西南地区煤中汞的成因，提出煤中汞富集的成因类型主要是低温热液矿化型和风化淋溶富集型［9］。四、煤利用过程中汞的迁移转化Nriagu和Pacyna［1］估算煤燃烧排放的汞量，火电工业排放155～542t/a，工业及民用燃煤排放495～2970t/a。汞极易挥发，Finkelman［16］认为汞在150℃开始挥发，分析Argonne煤时，煤550℃灰化，汞40%～75%挥发［17］，煤燃烧过程中大部分汞进入大气中。煤飞灰中富集汞，飞灰颗粒越细含汞量越高，90%以上的汞存在于<0.125mm粒径的飞灰中［6］。层燃炉汞进入大气中占56.28%，飞灰中占26.87%。底灰中占16.85%，煤粉炉直接进入大气中汞含量更高，为69.67%。Swaine［18］分析澳大利亚煤，煤中汞含量为0.017～0.046μg/g，底灰中为<0.005～0.025μg/g，除尘器灰中(inlet)为0.02～0.06μg/g，平均0.04μg/g，飞灰中(outlet)为0.17～0.22μg/g，平均为0.20μg/g，也表明飞灰中明显富集汞。不同国家褐煤、烟煤飞灰中汞含量见表2、表3。表2 烟煤飞灰中汞含量(据Swaine，1995)表3 褐煤飞灰中汞含量(据Swaine，1995)陈嘉春分析了不同炉型中汞的富集因子(表4)。粒度越细，汞的富集因子越高，进一步证明了飞灰中汞的分布特征。杨月娥对山西、甘肃、四川、内蒙、青海部分冲灰水中汞的含量进行了分析，范围为<0.05～0.56μg/L，均值为0.3μg/L。谢建伦等分析烟尘中汞，平均含量为1.06μg/g，范围在0.15～2.31μg/g(21个样品)［19］。表4 不同炉型中汞的富集因子烟气中汞包括气相汞和固相汞。有元素汞，亚汞(Hg2+2)和二价汞(Hg2+)。亚汞在烟气和大气中不稳定，无机Hg2+比较活泼，溶于水。有机Hg2+形成共价C-Hg键，也易挥发。Rizeq等［20］系统分析了煤在燃烧过程中煤中汞的转化。气相汞在<400℃温度下以HgCl2为主，>600℃温度以元素Hg为主，400～600℃，二者共存。此外在温度高于400℃以上，有少量HgO存在(见下图)。图 不同温度下汞的形态五、煤中汞对环境的影响大气中汞的本底含量为1～10ng/m3。我国规定居民区大气汞的最高允许含量为300ng/m3。研究表明大气中汞的含量一直在增加。日本城市大气中含汞10～15ng/m3，沿海工业城市为130～420ng/m3。美国城市大气中粒子状汞含量为30～210ng/m3，以蒸汽状态存在的汞为1～5ng/m3，大工业城市大气中总汞含量接近1000ng/m3［21］。燃煤、燃油都是大气汞的主要来源。大气中汞随液相、固相沉降地面，进入水体和土壤中。汞蒸汽在有氧存在的水环境中会被氧化为Ⅱ价汞离子。汞(Ⅱ)在水溶液中能够与有机物质形成各种络合物和螯合物。环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧烈毒性的甲基汞，且易为生物所积累。甲基汞对巯基有高度的亲和性，能使含有半胱氨酸的蛋白质中毒。由于汞极易挥发，煤燃烧过程中汞难以控制，而且进入环境中的汞会产生长期的危害，汞污染治理困难，主要是要控制其排放标准，因此应控制高汞煤的直接利用。参 考 文 献［1］ Nriagu J O，Pacyna J M. 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Coal Geol. ，1999 ( in print)［6］ 王起超，马如龙 . 煤及其灰渣中的汞 . 中国环境科学，1997，17( 1) : 76 ～ 78［7］ 周义平 . 老厂矿区煤中汞的成因和赋存状态 . 煤田地质与勘探，1994，22( 3) : 17 ～ 21［8］ 冯新斌，洪业汤，倪建宇等，贵州煤中汞的分布、赋存状态及对环境的影响，煤田地质与勘探，1998，26( 2) : 12 ～ 14［9］ 张军营 . 煤中潜在毒害微量元素富集规律及其污染性抑制研究［博士论文］，中国矿业大学( 北京校区) ，1999［10］ Belkin H E，Warwick P D，Zheng B S，et al. ，High arsenic coals related to sedimentary rock hosted gold deposition in southwestern Guizhou province，People" s Republic of China. In: 15th annual international Pittsburgh coal conference， Sep. 14 ～ 18，1998，Pittsburgh，IL. USA［11］ Finkelman R B. Modes of occurrence of trace elements in coals. US Geol. Surv. Open-file Rep. ，81 ～ 99，1981，312［12］ Swaine D J. Trace elements in coal. Butterworths，London，1992［13］ Pickhardt W. Trace elements in minerals of German bituminous coals. Int. J. Coal Geol. ，1989，14: 137 ～ 153［14］ 赵峰华 . 煤中有害微量元素分布赋存机制及燃烧产物淋滤实验研究，［博士论文］中国矿业大学北京研究生部，1997［15］ Nymazal J. Algae and element cycling in wetlands. 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The content of mercury in coal increases from north to south in China. In this paper，the current status of research on this subject is generalized from aspects such as: the distributions， the occurrences，the origin of mercury in coal，its fate and translation in coal combustion and its effect on the environment.Key words: mercury; coal; distribution and occurrence; fate and translation; effect on environment( 本文由张军营、任德贻、许德伟、赵峰华合著，原载《环境科学进展》，1999 年第 7 卷第3 期)

吕玉民 汤达祯 许 浩 陶 树 张 彪( 中国地质大学 ( 北京) 能源学院 北京 100083)摘 要: 研究欠饱和煤层气藏开发过程中独特性的单相水流阶段有助于加深了解这类煤层气藏早期排采特征及其对气井潜在产能的指示作用。本文以沁南煤层气田欠饱和煤层气藏为例，重点研究这类气藏开发初期单相水排采特征，揭示其与后期气井产能大小的关系，并分析其对气井潜在产能的预示意义。研究表明: 沁南地区气井单相水排采特征受断层影响大，其排采时间与累计产量之间存在指数关系; 排采时间介于 50 ～140 d、累计产水量小于 500 m3的气井显示较好的产气能力。关键词: 欠饱和煤层气藏 单相水 排采特征 指示意义基金项目: 大型油气田及煤层气开发国家科技重大专项 ( 2011ZX05034 －001) ; 国家重点基础研究发展规划项目 ( 973) ( 2009CB219600) ; 中央高校基本科研业务费专项资金 ( 2011PY0211)作者简介: 吕玉民，男，1985 年生，江西吉安人，博士生，现从事煤层气地质与开发研究。地址: 北京市海淀区学院路 29 号中国地质大学 ( 北京) 能源学院。电话: 010 82322011。E-mail: yale1210@163. comSingle-Phase Water Flow Performance and Indication for Coalbed Methane Early Development: A Case of Southern Qinshui BasinLV Yumin，TANG Dazhen，XU Hao，TAO Shu，ZHANG Biao( School of Energy Resources，China University of Geosciences，Beijing，100083，China)Abstract: Research on the unique single-phase water flow performance in the under-saturated reservoir devel- opment is favorable to acquire early pumping characteristics and forecast gas well productivity. This paper takes the case of the under-saturated CBM reservoirs in the southern Qinshui Basin，places emphasis on the characteristics of single-phase water pumping in the infancy of developing those under-saturated reservoirs，reveals the relation- ship between single-phase water pumping performance and gas well productivity，and analyses its indication of gas well potential production capacity. Results show single-phase water flow performance in Southern Qinshui Basin is mainly controlled by faults，and single-phase water pumping time has exponent relation to the accumulative water production. Additionally，those wells with pumping time of 50 ～ 140d and accumulative water production of less than 500 m3show excellent gas production performance.Keywords: under-saturated coalbed methane reservoirs; single-phase water; pumping characteristics; indication煤层气藏作为重要的非常规天然气藏，日益受到国内学者的广泛关注。近几年来，一大批国内学者在煤层气藏储层物性(陈振宏等，2007)、水文地质条件(王红岩等，2001;王勃等，2007)、边界及封闭机理(苏现波等，2005;宋岩等，2009)及成藏演化(宋岩等，2009;赵群等，2007;赵孟军等，2005)等方面开展了大量的研究工作并取得一定的成果。但与国外相比，我国煤层气藏基础研究起步晚，在煤储层发育地质环境及形成机理、高温高压下煤的吸附特性及描述模型和煤的吸附性能的地质控制因素等方面需要加强和深化(宋岩等，2005)。我国目前对煤层气藏开发缺乏系统的认识，尤其是对欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征及其与气井产能之间的关系认识不足，制约了气田的合理开发部署。由于煤储层具有明显的应力敏感特性，因而欠饱和煤层气藏开发初期不合理的单相水排采措施将极大地损害储层绝对渗透率，降低气井潜在的产气能力，甚至影响整个煤层气田的后期开发部署和开发效果。1 欠饱和煤层气藏气水产出特征较强的吸附能力是煤储层的显著特点之一，煤层吸附态气体一般能达到80%以上(苏现波等，1999)。这种不同于常规天然气藏的特殊赋存机制，决定了煤层气产出机制的独特性。煤层气产出是一个排水→降压→解吸→扩散→渗流→产出的过程(冯文光，2009)。在这个过程中，煤层气藏气水产出机理受其含气饱和度大小的影响，也就是说煤层气藏含气饱和度不同，煤层气井的气水生产曲线也不同(苏现波等，2001)。1.1 过饱和/饱和煤层气藏气水产出特征过饱和煤层气藏指含气饱和度大于100%的煤层气藏，其特点是部分煤层气以游离态赋存于煤储层的孔裂隙系统中。当气井开井排水降压后，煤层气迅速解吸扩散，并与游离态的煤层气一同产出(图1a)。因而，开发这类气藏时，气井开井排水后立即产出煤层气，基本上不经历不饱和单相水流阶段，直接进入气水两相流阶段(如图1中III阶段)。图1 不同含气饱和度的煤层气藏气水产出特征曲线饱和煤层气藏指含气饱和度等于100%的煤层气藏。当气井开井排水降压后，煤层气立即解吸扩散。随着解吸和扩散的进行，煤层孔裂隙中游离气饱和度逐渐增大，直到其大于残余气饱和度后，气井才开始产出煤层气(图1b)。因而，开发这类煤层气藏，气井经历一段较短的不饱和单相水流阶段(如图1中II阶段)，之后才产出煤层气。1.2 欠饱和煤层气藏气水产出特征欠饱和煤层气藏指含气饱和度低于100%的煤层气藏。当气井开井排水降压后，煤层气基本上尚未发生解吸，直到储层压力低于临界解吸压力后，煤层气才开始解吸。此时气井仍未产出煤层气。只有当煤层孔裂隙中游离气饱和度大于残余气饱和度后，气井才开始产出煤层气(图1c)。因而，开发这类煤层气藏，气井先后经历饱和单相水流、不饱和单相水流(图1中I、II阶段)，之后才开始产出煤层气。欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采阶段需要较长的时间，少则1～2个月，多则数年之久。长时间单相水排采期内形成的气水排采特征是认识气藏储层特征和研究气井潜在产能的重要依据。2 欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征表征欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征的量化参数主要有2个:单相水排采时间和单相水累计产量。2.1 单相水排采时间单相水排采时间指开发欠饱和煤层气藏时煤层气井早期只产水不产气阶段所经历的时间。长时间的单相水排采时间势必增加煤层气井开发作业成本。因而，单相水排采时间的长短直接影响气田开发成本，是评价煤层气田开发经济性的重要参数。2.2 单相水累计产量单相水累计产量指开发欠饱和煤层气藏时煤层气井早期只产水不产气阶段地下水累计产出的总量。由于采出水大多具有高矿化度、高盐度等特征，不符合国家排放标准，必须经过处理后才能排放，以便不对地表水系及地下水造成污染(潘红磊等，1998;王志超等，2009)。采出水的处理无疑增加了煤层气开发成本，因而单相水累计产量的大小影响气田的开发成本，是评价煤层气田开发经济性的重要参数。2.3 单相水排采时间与单相水累计产量之间的关系欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采时间与单相水累计产量同时受地质、工程以及人为因素等诸多相同因素的影响，两者之间必然存在一定的关系。从沁南煤层气田煤层气井单相水排采时间与单相水累计产量之间的关系图上可以看出(图2):当单相水排采时间小于250d时，其与单相水累计产量之间呈现较强的线性关系;当单相水排采时间大于250d时，其与单相水累计产量的相关性较差，呈指数关系;整体而言，两者之间呈指数关系:y=144.37exp(0.0069x)式中:x为单相水排采时间，d;y为单相水累计产量，m3。该拟合函数的R2值达到0.8323，表明该函数能较好地描述该地区单相水排采时间与单相水累计产量之间关系。2.4 单相水排采特征的影响因素影响单相水排采特征的因素很多，主要有气藏临储比、排采速度、构造地质条件和水文地质条件。在排采速度相同的条件下，煤层气藏含气饱和度越高，临解比越大，即临界解吸压力越接近储层压力，意味着气井实现产气所需降压的幅度越小，因而单相水排采时间就越短，累计产水量也相对较小。图2 单相水排采时间与单相水累计产量之间的关系图在临储比相近的条件下，煤层气井排采速度越快，储层降压越快，实现产气的时间越短(即单相水排采时间就越短)，累计产水量也越小，如表1中的含气饱和度约为82.8%的J7与J10。表1 单相水排采特征与断层的关系构造地质条件和水文地质条件对单相水排采特征的影响极大。不同构造部分、不同水文地质条件的区域，其储层的渗透性、含水性以及地下水体的活跃性各不相同，造成气井的单相水排采特征也存在差异。沁南煤层气田多发育正断层(王红岩，2005)，这些断层附近的水文地质条件复杂，不利于排水降压，单相水排采时间较长、累计产量较大(表1)。3 单相水排采特征与气井产能的关系对于应力敏感的煤储层来说，欠饱和煤层气藏开发初期不合理的单相水排采措施(排采过快或过慢)必然引起储层渗透率的损害，降低气井后期的排水产气能力。研究探讨单相水排采特征参数与气井产能之间的关系可以为开发早期制定合理单相水排采方案、提前预测煤层气井产能以及采取必要的储层增产改造措施提供指导。目前，沁南煤层气田处于开发初期阶段，大部分煤层气井排采时间不长。该区樊庄、潘庄及郑庄区块煤储层含气饱和度大体在80%～90%，属于欠饱和煤层气藏(要惠芳等，2009)。为了科学地评价单相水排采特征与气井产能之间的关系，选择气井产气后连续排采1年形成的平均产气量和最大产气量作为气井产能指标。3.1 单相水排采时间与气井产能的关系气井排采过快，单相水排采时间过短，往往引起储层不可恢复的应力伤害，降低渗透率，影响产能;同时单相水排采时间过长，储层中水量较大(或连通含水层)，不利于气井形成较好产能。图3显示为沁南地区单相水排采时间与产气量之间的关系。从图中可以清楚地看出，气井的单相水排采时间与气井1年内的产气量之间存在4个明显的特点:1)单相水排采时间大于140d的煤层气井，其平均产气量基本上都小于3000m3/d，最大产气量则小于6000m3/d;2)单相水排采时间小于50d的煤层气井，其平均产气量基本上都小于3000m3/d，最大产气量则小于6000m3/d;3)出现较高产能的煤层气井(平均产气量大于3000m3/d，最大产气量大于6000m3/d)，其单相水排采时间均介于50～140d;4)部分单相水排采时间介于50～140d的煤层气井产能偏低。这表明过长/过短的单相水排采时间不利于煤层气井形成高产。图3 单相水排采时间与气井产能的关系图在煤储层含气饱和度相当、地下水总体不活跃的沁南地区，部分井出现过长的单相水排采时间意味着该井沟通了活跃的水层，造成气井降压困难，产气有限;而过短的单相水排采时间表明气井排采速度过快，储层渗透率出现不同程度不可逆转的伤害，不利产气。因而，沁南地区单相水排采时间大于140d或小于50d的煤层气井，指示其产能普遍偏低;而介于50～140d的煤层气井比较有利于形成较高的产能。3.2 单相水累计产量与气井产能的关系单相水累计产量的大小往往指示区域水文地质特征。在相同的水文地质背景下，某些气井长时间大量排采单相水，很可能表明储层与含水层沟通，不利排采，难以形成较好产能。图4显示沁南地区单相水累计产量与产气量之间的关系。从图中可以清楚地看出:气井的单相水排采时间与气井1年内的产气量之间存在3个明显的特点:1)单相水累计产量大于500m3的煤层气井，其平均产气量基本上都小于2000m3/d，最大产气量则小于4000m3/d;2)出现较高产能的煤层气井(平均产气量大于2000m3/d，最大产气量大于4000m3/d)，其单相水累计产量小于500m3;3)有一部分单相水累计产量小于500m3的煤层气井产能偏低。图4 单相水累计产量与气井产能的关系图从表1看，沁南地区单相水累计产量偏高的煤层气井大多位于正断层附近。在煤层气藏成藏过程中，正断层绝大部分时间作为煤层气逸散的通道，导致正断层附近的煤层气保存条件较差，煤储层含气饱和度较低，增加了单相水排采阶段的排采时间和累计产水量。同时，正断层沟通附近的含水层，造成单相水排采阶段长时间降压困难，也延长了排采时间，增大了气井产水量。因而，沁南地区单相水累计产量大于500m3的煤层气井，指示其产能普遍偏低;而小于500m3的煤层气井比较有利于出现较高的产能。4 结论(1)过饱和、饱和和欠饱和煤层气藏开发过程中的气水产出特征各不相同，其中以欠饱和煤层气藏的气水产出特征最典型。欠饱和煤层气藏的气水产出特征最显著的特点是其开发初期存在较长时间的单相水排采阶段。(2)单相水排采时间和单相水累计产量是描述欠饱和煤层气藏开发初期单相水排采特征的2个重要参数。单相水排采特征受断层影响大。沁南煤层气田气井的单相水排采时间与单相水累计产量之间存在指数关系。(3)沁南煤层气田产能较好的煤层气井，其单相水排采时间为50～140d，单相水累计产量小于500m3;单相水排采时间大于140d及小于50d或单相水累计产水量大于500m3的煤层气井，其产能普遍偏低。参考文献陈振宏，贾承造，宋岩等.2007.构造抬升对高低煤阶煤层气藏储集层物性的影响.石油勘探与开发，34(4):461～464冯文光.2009.煤层气藏工程.北京:科学出版社潘红磊，吴东平.1998.可供借鉴的煤层气采出水处理方法［J］.天然气工业，18(2):84～85宋岩，柳少波，赵孟军等.2009.煤层气藏边界类型，成藏主控因素及富集区预测.天然气工业，29(10):5～11宋岩，张新民，柳少波.2005.中国煤层气基础研究和勘探开发技术新进展.天然气工业，25(1):1～7苏现波，陈江峰，孙俊民等.2001.煤层气地质学与勘探开发.北京:科学出版社苏现波，林晓英，柳少波等.2005.煤层气藏边界及其封闭机理.科学通报，50(增刊):117～120苏现波，刘保民.1999.煤层气的赋存状态及其影响因素.焦作工学院学报，18(3):157～160王勃，姜波，王红岩等.2007.低煤阶煤层气藏水文地质条件的物理模拟.煤炭学报，32(3):258～260王红岩，张建博，刘洪林等.2001.沁水盆地南部煤层气藏水文地质特征.煤田地质与勘探，29(5):33～36王红岩.2005.山西沁水盆地高煤阶煤层气成藏特征及构造控制作用［D］.中国地质大学(北京)博士论文王志超，邓春苗，卢巍，张万昌.2009.晋城煤层气采出水的水质分析［J］.煤炭科学技术，37(1):122～124要惠芳，王秀兰.2009.沁水盆地南部煤层气储层地质特征［M］.北京:煤炭工业出版社赵孟军，宋岩，苏现波等.2005.沁水盆地煤层气藏演化的关键时期分析.科学通报，50(增刊):110～116赵群，王红岩，康永尚等.2007.超饱和煤层气藏成藏机理.天然气工业，27(7):19～23

李 腾 吴财芳 潘 磊( 中国矿业大学 资源与地球科学学院 江苏徐州 221116)摘 要: 织纳煤田煤层多，厚度大，煤质较好，煤层含气量较高，是贵州煤层气富集的主要区域之一。本区含气量平面上具有从边缘向中心逐渐增大的趋势，西部地区含气量普遍高于东部地区。含气量最高、煤层气最富集的区域主要位于中部的阿弓向斜及西部的比德 三塘盆地。研究认为: 织纳煤田煤层气富集主要受控于构造分布特征、煤级、煤厚以及沉积体系等地质因素。构造复杂程度越高、煤级越高以及煤层厚度越大的区域，含气量越高; 沉积作用主要通过控制围岩岩性，决定围岩的封盖能力，从而控制含气量。关键词: 织纳煤田 煤层气 含气量 控气因素项目资助: 国家 “973”项目 ( 2009CB219605) 、国家科技重大专项课题 34 ( 2008ZX05034) 、国家自然科学基金重点项目 ( 40730422) 、青年科学基金项目 ( 40802032) 及国家大学生创新性实验计划项目 ( 091029016) 资助。作者简介: 李腾，1989 年生，男，河南洛阳人，主要从事煤层气地质、煤田资源勘探等方面的研究工作，地址: 江苏徐州中国矿业大学南湖校区杏苑二号楼 B5172 ( 221116) ，Email: litenghappy2008 @ yahoo. cn，Tel:15896422052A Research of the Zhina Coalfield on Its Methane Distribution Pattern and Controlling Geological FactorsLI Teng WU Caifang PAN Lei ( The School of Resource and Earth Science，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221116，china)Abstract: Zhina coalfield is characterized with more and thicker coal seam，higher coal quality with denser content of coalbed methane. Its CBM reserves is the richest in Guizhou province. Horizontally，the coalbed meth- ane in this area has the trend of increase from the edge to its center and the content of gas in the western region is higher than east，with the richest reserving spot lying in the Agong syncline in the middle and the Bide-Santang basin in the west. A conclusion is made that the main geological factors that affect the reserve of the CBM are the distribution character of the geological structure ，the coal rank，the coal seam and the depositional system . The content of gas will be greater at places where the structure is more complicate ，the coal rank is higher and the coal seam thicker. As for the factor of sendimentation，it exerts an effect on the content of coalbed methane via control- ling the pattern of surrounding rock，thus deter thus determining the capability of bedding faults.Keywords: Zhina coalfield; CBM; content of gas; factors of controlling gas引言织纳煤田位于贵州省中西部贵阳市和六盘水市之间，东以小箐、林歹、平坝一线为界，南以安顺、普定、播洞、郎树根一线为界，西以董地、治昆一线为界，北以马场、安化、沙窝、治昆一线为界，面积8891km2。该煤田煤炭资源丰富，煤变质程度较高，煤层含气性较好，是贵州煤层气主要富集区之一。查清织纳煤田煤层含气量的分布特征，阐明影响煤层气富集的主要地质因素，可以为该煤田煤层气的勘探开发提供决策依据。1 主要煤层含气量分布规律织纳煤田主要含煤地层为晚二叠世长兴组和龙潭组，主要分布于以支塘、水公河、百兴、岩脚、三塘、阿弓、珠藏、补郎、猫场、牛场、蔡官、莫老坝等十余个向斜内。织纳煤田主要煤层含气量多数超过18m3/t，最高达27m3/t。整个织纳煤田的煤层气含量在边界附近普遍较低，从边缘向中部呈现出逐渐增高的趋势，西部地区含气量普遍高于东部地区，一般在煤田的中部达到最高，东部煤层气含量迅速降低。如六号煤层的含气量分布便具有这种典型的特征(图1)，最高值位于中部的阿弓向斜，达到19m3/t;其次为西部的水公河向斜。另外主要煤层16号和27号煤也普遍具有这种规律。织纳煤田这种煤层气含量的分布规律与煤田内的地质构造、煤级、煤厚以及沉积体系等地质因素具有重要的关系。图1 织纳煤田6号煤层甲烷含量等值线图2 控气地质因素2.1 构造控气织纳煤田属晚二叠世上扬子聚煤沉积盆地的一部分，坐落于扬子陆块的西段。早二叠世后期的东吴运动使上扬子沉积盆地整体抬升为陆地，伴随古特提斯洋的扩张，地幔物质上涌，加速了上扬子盆地的地裂作用，并发生有大规模的岩浆喷溢(桂宝林，2000)。在晚古生代以后，经历了印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等多期后期构造运动的改造作用，使织纳煤田地区形成了复杂的褶皱和断裂体系(图2，金军等，2010)。图2 织纳煤田构造略图煤田内褶皱相当发育，织金复背斜是黔中隆起的主要部分，是早古生代形成的凸起(刘特民，1990)。向斜褶皱的控气主要体现在两翼的产状，即煤层的倾斜程度。例如，在1000m埋深内，乐治向斜北西翼西段煤层倾角达到72.25°，平均煤层甲烷含量为10m3/t;而乐治向斜南东翼西段煤层倾角为29.05°，平均煤层甲烷含量则达到了15m3/t。造成这种向斜两翼煤层甲烷含量不同的原因，主要是由于乐治向斜的北西翼煤层倾角较大，导致张性裂隙大量发育，使煤层气沿着这些裂隙逸散而不利于煤层气的保存;由于乐治向斜的南东翼煤层倾角较小，张性裂隙不发育且在构造挤压的作用下发育一些封闭性的断裂，形成良好的“圈闭”使煤层气得以保存。织纳煤田边界大断裂发育，南部有NEE向贵阳—镇远断裂，西部有NW向垭都—紫云断裂，东部有NS向遵义断裂，北部地区EW向的马场断层和纳雍断层相伴而行(徐彬彬等，2003)。断层对煤层气的控制作用主要体现在:开放性的正断层容易形成煤层气逸散的良好通道，不利于煤层气的保存;封闭性的逆断层常形成较好的构造封闭条件，使煤层气得以富集。例如，在1000m埋深内，以支塘向斜北翼平均煤层甲烷含量达到16m3/t，而在其南部不远的勺坐背斜的南翼，由于受到纳雍断层的影响，平均煤层甲烷含量仅为12m3/t。2.2 煤级控气织纳煤田的煤层主要为高变质的无烟煤，无烟煤以亮煤为主，暗煤次之，含有少量的镜煤和丝炭。一般认为高煤阶煤煤层气含量高于低煤阶煤煤层气含量，煤阶越高，产生的煤层气也就越多(王勃等，2008，表1)。织纳煤田大部分为无烟煤，仅在西部的比德向斜存在贫煤和瘦煤，呈北北西向的条带状分布。比德向斜在1000m埋深，煤层气含量平均达到19m3/t，而在煤级较高的青利和张维地区，煤层气含量平均达到21m3/t和22m3/t。另外煤级的变化，煤层的孔隙度和渗透性以及吸附能力都发生较大的改变(唐书恒等，2008)。高煤阶时，孔隙体积小，微孔占主要地位。孔隙的大小、连通性以及孔喉直径在很大程度上影响煤层气的运移和富集。表1 不同煤类的产气量和吸附能力(傅学海等;2007)2.3 煤厚控气织纳煤田含煤地层主要为上二叠统长兴组和龙潭组，系海陆交互相含煤建造，含煤地层厚76～424m，含煤3～69层，一般30余层，西部一般大于40层。含煤总厚1.33～54.68m，含煤系数1.4%～13.6%。从西到东，煤层总厚、含煤层数、可采总厚、可采层、数逐渐减少。对比煤层含气量分布图，可以发现:在西部煤层厚度大的地区，煤层气含量普遍比较高，而到了东部随着煤层的变薄，煤层气含量也呈现出降低的趋势。煤层气含量与煤厚呈近似正比的关系，即煤层厚度大则煤层含气量高，煤层薄则含气量低(图3)。在同一地区不同煤层的煤厚与煤层气含量也呈现出近似正相关的关系。例如，在勺坐背斜南翼，16号煤层厚1.21m，煤层气含量为12m3/t，17号煤层厚1.3m，煤层气含量为18m3/t。2.4 沉积控气织纳煤田主要为海陆过渡相的沉积体系:龙潭组下段以海湾—潟湖沉积体系为主，广泛发育潮坪及浅滩沉积，潮道也较为发育;龙潭组的中段和上段以三角洲沉积体系和障壁岛—潟湖沉积体系为主;长兴组和大隆组以碎屑海岸沉积体系为主(解习农等，1992)。这样形成的煤层的顶板岩性主要为细砂岩、粉砂岩以及泥岩等，这些岩层都具有极强的封盖能力，为煤层气的聚集和赋存提供了良好的条件。例如，肥田三号井田6号煤层的顶板为泥岩，143号钻孔的煤层气含量达到了13.79m3/t;开田冲13号煤层的顶板为粉砂质泥岩，4043号钻孔的含气量达到了14.86m3/t，而4027号钻孔的煤层气含量更是高达16.16m3/t。图3 织纳煤田煤层厚度与含气量关系图2.5 其他地质因素织纳煤田的西部发育有较多的峨眉山玄武岩沉积，岩浆侵入活动产生的高温环境，一方面，增大了煤层中微观孔隙和宏观孔隙的数量，增强了煤储层的吸附能力;另一方面，当煤层生气量大于吸附能力时，会在煤层基质中产生由里向外突破的压力，促进了裂隙的形成，促进基质中原始裂隙的继续发展，从而提高了煤层的导流能力。另外，织纳煤田的地下水普遍具有高水头，低流量的特点，较高的水压常形成煤层气封闭的良好条件，在水文地质条件良好的地区有利于煤层气的保存。3 结论(1)织纳煤田煤层气含量普遍较高，平面上具有从边缘向中心逐渐增大的总体趋势，西部地区含气量普遍高于东部地区。含气量最高、煤层气最富集的区域主要位于中部的阿弓向斜及西部的比德三塘盆地。(2)织纳煤田煤层含气量主要受到构造条件、煤级、煤厚以及沉积体系等地质因素的控制。在煤级高、煤厚大、构造配置有利、沉积封闭条件好的地区容易形成煤层气的富集区，分析煤层含气量的主控地质因素，有利于寻找煤层气的富集区域。参考文献傅雪海，秦勇，韦重韬.2007.煤层气地质学［M］.徐州:中国矿业大学出版社，13～14桂宝林.2000.黔西滇东煤层气地质与勘探［M］.昆明:云南科技出版社，9～11解习农，程守田.1992.贵州织纳煤田晚二叠世海进海退旋回及聚煤规律［J］.煤田地质与勘探，20(5):1～6金军，唐显贵.2010.贵州省织金—纳雍煤田构造特征及其成因［J］.中国煤炭地质，22(3):8～12刘特民.1990.再论“黔中隆起”［J］.贵州工学院学报，19(1):93～94唐书恒，蔡超，朱宝存等.2008.煤变质程度对煤储层物性的控制作用［J］.天然气工业，28(12):30～35王勃，巢海燕，郑贵强等.2008.高、低煤阶煤层气藏地质特征及空气作用差异性研究［J］.地质学报，82(10):1396～1401徐彬彬，何明德.2003.贵州煤田地质［M］.徐州:中国矿业大学出版社，209

董国伟 王麒翔 覃木广 黄长国( 1. 中煤科工集团重庆研究院 重庆 400037;2. 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室 重庆 400037)摘 要: 煤层气利用是推进煤矿安全发展、清洁发展、节约发展的必然要求，减少环境污染的重要举措，增加能源供给的有效措施。本文主要介绍黔西地区水城矿区区域地质背景及特征，分析研究了水城矿区煤层气赋存规律及主控因素，研究表明: 区域上水城矿区煤层气赋存主要受向斜构造影响，层域上主要受沉积环境及层序体系域影响，具体煤层气赋存主要受小构造、盖层、煤层赋存状态及煤质等因素控制。研究成果可为黔西地区煤层气开发利用提供参考。关键词: 煤层 煤层气 赋存规律 构造 盖层 影响因素基金项目: 国家科技重大专项课题 34 “全国煤矿区煤层气 ( 瓦斯) 开发信息平台” ( 2011ZX05040 － 005 －011)作者简介: 董国伟，1981 年生，男，山西运城人，工程师，博士研究生，主要从事煤岩瓦斯动力灾害和瓦斯赋存规律研究，中煤科工集团重庆研究院，重庆市沙坪坝区上桥三村 55 号，400037。Tel: 15923355967，E-mail:leng285@ tom. comThe Main Factor Analysis of CBM Occurrence in Shuicheng Mining Area of QianxiDONG Guowei WANG Qixiang QIN Muguang HUANG Changguo( 1. Research Institute of Gas and Fire，Chongqing Research Institute of China Coal Technology ＆ Engineering Group Corporation，Chongqing 400037，China;2. National Key Laboratory of Gas Disaster Detecting，Preventing and Emergency Controlling，Chongqing 400037，China)Abstract: CBM utilization is the necessary requirement of promoting the development of coal mine safety and the important measures of reducing environmental pollution and the effective measures of increasing energy sup- ply. The paper mainly introduces Shuicheng mining area of Qianxi regional geological setting and characteristics、 Shuicheng mining area of Qianxi region coal-bearing strata. CBM accumulation regularity and controlling factors in Shuicheng mining area of Qianxi are analyzed and studied，the studys show that regionally，CBM accumulation mainly are affected by Syncline structure in Shuicheng mining area of Qianxi and at the level，CBM accumulation mainly are affected by Sedimentary environments and sequence system tracts and CBM accumulation mainly are controlled by construction，cap rock，coal and other factors in local mine. CBM reservoir bed parameter character- istics are measured and analyzed. CBM exploitation and utilization technology are introduced at present. Research results can be consulted when Qianxi region CBM are exploited.Keywords: coal seam; CBM; accumulation rule; structure; cover; effect factor1 黔西地区水城矿区概况贵州水城矿业(集团)有限责任公司(以下简称“水城矿区”)位于六盘水煤田的西北段。水城矿区主营煤炭开采，矿区煤系地层为上二叠统龙潭组(宣威组)，根据地质构造和开采条件，矿区由北西到南东依次划分为七个独立的矿井(大多建于上世纪70年代初期):①盛远煤矿;②大湾煤矿;③那罗寨煤矿;④汪家寨煤矿;⑤大河边煤矿;⑥红旗井;⑦老鹰山煤矿。盛远煤矿和大湾煤矿位于二塘向斜，红旗煤矿、大河边煤矿、汪家寨煤矿和那罗寨煤矿位于大河边向斜，老鹰山煤矿位于小河边向斜。水城矿区构造纲要图见图1。图1 水城矿区构造纲要图水城矿区范围内出露的地层有:上二叠统的峨眉山玄武岩(P12)、上二叠统龙潭组(P22)、三叠系下飞仙关组(T1)、三叠系中统嘉陵江灰岩(T2)及第四系表土层(Q)。主采煤层1、2、4、7、8、9、11、13号煤层。2 黔西地区水城矿区区域地质背景水城大地构造位置，处于扬子陆块西南缘。既受扬子板块构造演化的控制，又受水城断陷带演化的控制。区内主要发育有北西向构造，北东向构造和近东西向构造［1］～［4］。盘县—六盘水断裂、水城断陷、师宗—贵阳断裂控制着水城矿区龙潭组煤层及煤层气赋存。晚二叠含煤地层后期燕山运动使含煤地层发生了普遍褶皱，奠定了后期控煤构造的轮廓，喜马拉雅运动造成含煤地层形成断裂，对煤层气的富集形成了一定影响［2］。见图2。NNE向的同沉积断裂对贵州晚二叠世沉积格局起着主导性控制作用，而近EW向和NEE向同沉积断裂的差异沉降叠加导致沉积格局进一步复杂化，形成“东西分带、南北分区”的沉积与聚煤格局。导致黔西地区水城矿区出现三角洲潮坪环境和泥质潮下环境［2］。见图3。图2 贵州省晚二叠世基底主要断裂纲要图晚三叠把南期，水城区域已为陆相剥蚀区域;火把冲期岩相古地理与把南期基本相近;晚三叠二桥期，水城区域进入陆相沉积阶段，东部为剥蚀区，西部大片为内陆湖泊环境，发育了一套湖相碎屑岩含煤沉积，但仅形成煤线及薄煤层。图3 水城矿区晚二叠沉积环境图3 黔西地区水城矿区煤层气赋存规律水城矿区划分为三个煤层气地质构造单元，煤层气地质单元1:二塘向斜部分，包括盛远煤矿和大湾煤矿;煤层气地质单元2:大河边向斜部分，本构造单元包括的矿井有红旗煤矿、大河边煤矿、汪家寨煤矿和那罗寨煤矿;煤层气地质单元3:小河边向斜部分，本构造单元内为老鹰山煤矿。影响煤层煤层气赋存的主要因素有断层、褶皱、盖层、煤层赋存状态及煤质等。3.1 构造对煤层气赋存的影响二塘向斜、大河边向斜和小河边向斜等控制着煤层气赋存，小河边向斜构造最复杂，煤层倾角大，构造应力集中，容易形成瓦斯突出;大河边向斜由南至北大河边煤矿→汪家寨煤矿→那罗寨煤矿构造复杂程度增加，煤层气含量逐渐增加;二塘向斜构造相对简单，向斜轴部埋深较深，煤层气大于两翼。图4 二塘向斜11号煤层煤层气含量与煤层底板泥岩厚度的关系3.2 盖层对煤层气赋存的影响盖层受制于沉积坏境及层序体系域，水城矿区煤层煤层气含量大体是随着煤层顶底板泥岩的增加而成增大，盖层是影响水城矿区煤层气赋存的一个原因之一，但影响相对较小。以二塘向斜为例，见图4。主采煤层11、13号形成于形成于海侵体系域晚期，靠近最大海泛面位置，主采煤层1号位于海侵体系域的中晚期［5］～［7］。3.3 煤层赋存状态(煤厚)及煤质特征对煤层气赋存的影响煤层煤层气含量随着煤层厚度的增加而增加，但相关性系数不高。煤层气压力随着煤层底板标高的减小而增加，随着煤层埋藏深度的增加而增加，且相关性系数较高。以二塘向斜为例，见图5。在向斜内，煤层的瓦斯压力随着煤层倾角的增大而减小，符合煤层瓦斯压力与煤层倾角的一般规律，但相关性不高。水城矿区煤质变质程度差异不大，对煤层气赋存影响不大。3.4 隔水层对煤层气赋存的影响水城矿区煤系地层及其上覆地层含水层含水微弱，加上隔水层的存在，含水层对煤层煤层气赋存影响不大。图5 二塘向斜内11号煤层煤层气压力与埋深的关系3.5 水城矿区煤层气赋存规律区域上，二塘向斜、大河边向斜和小河边向斜等控制着煤层气赋存，小河边向斜构造最复杂，煤层倾角大，构造应力集中，容易形成瓦斯突出;大河边向斜由南至北大河边煤矿→汪家寨煤矿→那罗寨煤矿构造复杂程度增加，煤层气含量逐渐增加;二塘向斜构造相对简单，向斜轴部埋深较深，煤层气大于两翼。层域上，靠近最大海泛面的水城矿区11、13号煤层整体煤层气最大，1号煤层次之，7、8、9、4、2 号煤层再次之。综合构造、沉积、煤层赋存状态及煤质等因素分析，同一地质单元内部，同一煤层的煤层气赋存量总体主要由埋深和标高二元控制，相关性系数一般均大于 0. 7，煤层的煤层气含量是随着煤层埋深的增加大致成线性的增加，随着煤层标高的降低而大致成线性增加; 局部由小构造和顶底板岩性、煤厚和煤质控制，相关性系数基本小于 0. 7。4 主要结论( 1) 盘县—六盘水断裂、水城断陷、师宗—贵阳断裂控制着水城矿区龙潭组煤层及煤层气赋存。( 2) 区域上，二塘向斜、大河边向斜和小河边向斜等控制着煤层气赋存，小河边向斜、大河边向斜及二塘向斜轴部煤层气大于两翼。( 3) 层域上，靠近最大海泛面的水城矿区 11、13 号煤层整体煤层气最大，1 号煤层次之，7、8、9、4、2 号煤层再次之。( 4) 综合构造、沉积、煤层赋存状态及煤质等因素分析，同一地质单元内部，同一煤层的煤层气赋存量总体主要由埋深和标高二元控制，局部由小构造和顶底板岩性、煤厚和煤质控制。参 考 文 献［1］ 桂宝林 . 1995. 六盘水地区煤层气地质特征及富集高产控制因素 ［J］，石油学报，20 ( 3) ，31 ～ 37［2］ 鲍淼 . 2007. 贵州省六盘水地区晚二叠世龙潭组煤系地层中瓦斯富集规律的研究，硕士论文［3］ 中科院南京地质古生物研究所 . 1980. 黔西、滇东晚二叠世含煤地层和古生物群 ［M］，科学出版社［4］ 李思田，夏文臣，程守田等 . 1990. 中国西南晚二叠世构造古地理和富煤带的分布 ［M］ . 中国地质大学出版社［5］ Vail P R et al. Seismic stratigraphy and global changes of sea level，Seismic Stratigraphy Applications to Hydrocarbon Exploration ［J］，AAPG，1977，26 ( 2) : 199 ～ 206［6］ 邵龙义，窦建平，张鹏飞等 . 1998. 含煤岩系沉积学和层序地层学研究现状和展望 ［J］，煤田地质与勘探，26 ( 1) : 4 ～ 9［7］ 覃建雄 . 1998. 西南地区二叠系层序地层与海平面变化 ［J］，岩相古地理，18 ( 1) : 1 ～ 14阎昭铸，郑志伟，冉启平 . 2009. 水城矿区瓦斯赋存特征分析，煤矿瓦斯灾害预防与控制国际研讨会会议论文

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刘萍 孙粉锦 李贵中 陈振宏 邓泽 庚勐 曾良君 杨泳基金项目:国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”项目33《煤层气富集规律研究及有利区块预测评价》(编号:2008ZX05033)下属课题《中国煤层气有利区块评价与优选》(编号:2008ZX05033-005)。作者简介:刘萍,1957年生,女,高级工程师,主要从事煤层气实验研究工作.E-mail:liuping69@petrochi-na.:com.cn.Tel:(010)69213353.(中石油勘探开发研究院廊坊分院 河北廊坊 065007)摘要:煤层含气量现场测试中发现以下问题:(1)慢速解吸法测量低煤阶煤层含气量时,残余气量小可能导致常规方法无法获得结果或误差偏大;(2)快速解吸法测试煤层气含气量时,粉碎煤样测试残余气的方式可能造成少量煤层气的散失而使残余气结果偏低,为此,需建立一种残余气预测的数值计算方法,加强实测与数值计算结果对比,提高含气量测试准确性和可靠度。以描述吸附过程Langmuir公式为参考,将解吸量对应吸附量,解吸时间对应吸附压力,结合实验分析数据,提出了一种用于预测残余气的数值计算新方法。通过与实测数据进行对比分析,认为该方法准确度较高、稳定性好,能够较准确获得低含气量情况下的残余气结果,并有效提高现场含气量测试工作效率。关键词:煤层含气量 残余气 计算方法 Langmuir曲线拟合法A New Method of Numerical Calculation to Predict Residual GasLIU Ping SUN Fenjin LI Guizhong CHEN Zhenhong DENG Ze GENG Meng ZENG Liangjun and YANG Yong(Langfang Branch of Petro China Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Langfang Hebei 065007, China)Abstract: The following issues are found in the site test of coalbed gas content: (1) When slow desorption method is employed to measure the coalbed gas content, small amount of residual gas may lead to no result with the application of the routine method or high deviation; (2) When quick desorption method is employed to deter- mine the coalbed gas content, testing the residual gas by crushing coal sample may cause dissipation of a small a- mount of coal-bed gas and lead to lower residual gas results. Due to this, a method of numerical calculation to pre- dict residual gas shall be established to enhance the comparison of the actual measured result and the numerical calculation result and improve the accuracy and the reliability of the gas content test. By taking the Langmuir for- mula that describes the desorption process as reference, a new method of numerical calculation to predict residual gas is proposed by comparing the desorption quantity with the adsorption quantity, desorption time with the adsorp- tion pressure, as well as combining the experimental analysis data. Through comparative analysis with the meas- ured data, it is concluded that this method has high accuracy and good stability, and can obtain the result of the residual gas under low gas content more accurately, thus to enhance the work efficiency of site gas content test.Keywords: coalbed gas content; residual gas; calculation method; Langmuir curve fitting method引言煤层气含量是表征煤层气储层特征的关键参数之一,准确获取煤层气含量对于煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯灾害防治具有重要意义。在测试过程中,煤层含气量分为损失气量、解吸气量和残余气量3部分,损失气量通过数值方法回归计算,解吸气量和残余气量则是实际解吸测试得到(钱凯等,1996,五戏岩等,2005)。一般情况下,残余气可通过选取解吸剩余样品并破碎获得,但特殊情况下,直接测试不能满足残余气测试的要求。针对以上问题,本文将详细探讨导致该特殊情况的原因,并首次提出一种基于Langmuir公式的残余气预测算新方法。1 残余气测试中存在的特殊问题国内学者对煤层含气量的测试和计算方法进行了大量的研究,周胜国,徐成法等(1995,2002,2005)通过解吸模拟实验,发现煤样全过程解吸特征曲线为不对称的S型,认为解吸初期气体解吸是与解吸时间的平方根呈线形关系需修正;张群等(2009)通过模拟实验发现实测的模拟损失气量比美国矿业局直接法估算的损失气量高很多;邓泽等(2008)通过分析测试中解吸温度和损失时间对损失气量的影响,提出曲线拟合法计算损失气量;高绪晨等(1999),傅雪海等(1999),董红等(2001),杨东根等(2010),根据含气煤层的测井物理响应,基于含气煤岩物理特征和密度、伽马、声波时差等测井的统计关系,提出了间接计算含气量的方法;张群等(1999),对残余气做了大量分析研究,认为残余气在煤层气中占的比例变化很大,为15%~30%,受煤级、灰分和煤样粒度等因素影响,煤级和灰分越高,残余气含量亦越高;刘洪林等(2000),指出煤阶、灰分、温度、显微煤岩类型、割理发育程度及煤样粒度等参数是影响吸附时间长短的重要因素,并决定了残余气的比例。前人的研究主要集中在损失气的模拟和计算、总含气量的直接或间接预测以及残余气比重的影响因素分析,未对有关残余气的计算方法进行详细论述。目前常用的含气量测试方法有慢速解吸法和快速解吸法,这两种方法在残余气现场操作和测试中均存在一些问题,主要表现在:(1)利用慢速解吸法测量低煤阶煤层含气量时,由于含气量普遍偏小,残余气量更低,常规方法可能无法直接测得残余气量,或因测值太低导致误差增大;(2)快速解吸法测试煤层气含气量时,由于人为终止自然解吸,并通过粉碎煤样测试残余气,可能造成少量煤层气散失,致使残余气的测试结果小于实际值,总含气量偏小,另一方面由于解吸记录数据较少,不能正确反映煤岩解吸规律,无法得到吸附时间、扩散能力等关键参数。针对以上问题,本文提出一种新的残余气数值计算方法,即Langmuir曲线拟合法,试图从数值计算的角度探讨残余气,解决存在的问题。2 残余气比重的影响因素和Langmuir曲线拟合法的提出2.1 煤层气解吸曲线特征图1为高煤阶、低煤阶样品解吸曲线,由图可知,两样品解吸气量随时间延长,均不断增大,呈先陡后缓的曲线形态。解吸记录起始点为将煤样密封至解吸罐的时刻,由于此时解吸压力为大气压力(远低于临界压力),吸附于大中孔隙表面的煤层气率先通过有利路径解吸,导致解吸初期曲线陡峭,但在吸附时间(63.2%)之后,随着常规解吸试验的进行,煤基质中气体浓度逐渐减小,产生扩散的驱动力即浓度梯度亦随之减小,越来越多的气体难以克服微孔隙产生的扩散阻力,不能从煤中解吸出来(周胜国,2002),曲线之间逐渐趋于平缓,此时解吸出来的煤层气以残留在煤基质内的微孔表面的气体为主。图1 某高(a)低(b)煤阶解吸曲线2.2 残余气比重的影响因素分析残余气比重是指残余气占总含气量的百分比。其影响因素主要包括煤阶、煤样粒度和灰分等。煤阶不同,岩隙结构不同。低阶煤以大、中孔为主,有利于解吸扩散,同时微孔比例小,保持残余气的能力有限,即残余气比重小;相反高阶煤微孔发育,气体需克服较大的扩散阻力,使得自然解吸结束时仍残余相对较多的煤层气;中阶煤介于二者之间。煤样粒度对解吸速度有一定影响,一般而言,粉煤、煤屑(钻屑)、煤心(块样)的解吸速度依次减小,吸附时间增大,残余气滞留能力增强(徐成法等,2005)。煤样越碎,解吸距离缩短,扩散阻力减小,使得在柱状和块状煤样中不能解吸出来的一些气体解吸出来,因此一般情况下煤样粒度越小,残余气比重越小。另外随着煤中灰分的增加,残余气含量逐渐增高,两者呈较好的正相关关系。通过煤岩学和扫描电子显微镜研究,初步认为,这是因为煤中存在的细小矿物如黏土矿物等充填在煤的孔隙中,不同程度地阻碍了气体的运移通道,使气体在煤中扩散运移的能力减弱,不利于气体从煤中解吸出来所致。此外煤岩组分、测试温度等对残余气比重也有一定程度的影响。2.3 Langmuir曲线拟合法Langmuir公式是根据汽化和凝聚动力学平衡原理建立的,其方程简单实用,已被广泛应用于煤和其他吸附剂对气体的吸附,同时,根据其动态平衡的假设,该方程同样可以描述煤层气解吸过程。煤层气吸附和解吸通常认为是一种可逆过程,但是适用于煤层气吸附的Langmuir公式能否较好地描述其解吸曲线形态值得研究。为此,基于Langmuir公式,通过参数意义转换,提出用于预测残余气含量的新方法,并通过拟合度检验判断其是否适用于解吸过程。标准Langmuir公式为中国煤层气技术进展:2011年煤层气学术研讨会论文集式中:V为吸附量,m3/t;P为吸附压力,MPa;VL为Langmuir体积,即理论最大吸附量,m3/t;PL为Langmuir压力,即体积达到0.5VL时,对应的吸附压力,MPa。可以看出,吸附量随压力的增大不断增加,当压力趋近于无穷大时,吸附量亦无限接近吸附量最大值,而解吸量同样随着解吸时间的增大不断增加,当解吸时间趋近于无穷大时,解吸气量亦接近于最大值而趋于稳定,体现出与吸附曲线相似的曲线变化形态,因此变换Lang-muir公式的字母意义,将解吸量对应吸附量,解吸时间对应吸附压力,即根据吸附和解吸的可逆性规律得中国煤层气技术进展:2011年煤层气学术研讨会论文集其中:G为实测解吸气含量,m3/t;T为实测解吸时间,h;GL为极限解吸气含量,m3/t;TL为解吸气含量达到0.5GL时对应的实测解吸时间,ho变换公式(2),得中国煤层气技术进展:2011年煤层气学术研讨会论文集根据实测解吸数据,参照式(3)得到T/G与T的对应关系图,拟合即可得到极限解吸含气量GL。又因为GL为实测解吸气量Q2与Q3残余气量之和,则可由下式求得残余气量中国煤层气技术进展:2011年煤层气学术研讨会论文集3 现场应用Langmuir曲线拟合法计算残余气主要依据现场解吸数据,其结果的可靠性主要受限于解吸时间的长短,如图2所示,解吸时间越长,解吸曲线越平缓,预测值越可靠。吐哈盆地某煤层气井测试中发现,大量低阶煤样品均存在残余气极低而无法直接测量或误差大的问题。以某样品A为例,采用本文提出的Langmuir曲线拟合法对低煤阶煤层残余气量进行计算,达到了比较满意的效果,如图3所示,预测极限解吸气量为1.26m3/t,且根据解吸测得的Q2=1.24m3/t,求得残余气含量为0.02m3/t,相关系数在0.99以上,具有较高的可信度;同时得到了该区残余气比重分布(图4),残余气比重为0.10%~4.35%,平均0.94%。针对在快速解吸条件下残余气测量误差可能增大的情况,利用Langmuir曲线拟合法对某井10个样品48h内的解吸数据进行拟合分析,得到残余气值。从表1和图5可以看出,预测值比实测值普遍偏高,平均高出16%。说明现场快速解吸法中关于48h之后即进入残余气测试阶段的规定欠妥,期间造成部分煤层气散失,对损失气量Q1乃至总含气量有一定影响,建议将解吸时间延长至解吸曲线较平缓或解吸量日增长不超过10%的时刻。另外二次取样也会影响残余气测试的准确性,建议现场尽量均匀取样,且至少重复测试2次,取两组相近数据的平均值作为最终残余气量。图2 样品A实测解吸曲线图3 样品A拟合曲线图4 残余气比重分布表1 某井样品实测结果续表图5 残余气结果对比4 结论(1)针对残余气测试中主要存在问题,根据煤层气吸附和解吸过程的可逆性规律,首次提出类似于Langmuir公式的残余气预测方法,通过现场实测数据验证,该方法拟合度较高,具有一定的可靠性。(2)快速解吸条件下,残余气实测值普遍偏低,建议延长解吸时间至解吸曲线较平缓或日增长解吸量不超过10%的时刻,且保持均匀取样,至少重复测试两次,取两组相近数据的平均值作为最终残余气值。参考文献邓泽,刘洪林,康永尚.2008.煤层气含气量测试中损失气量的估算方法[J].天然气工业,(3)董红,侯俊胜,李能根等.2001.煤层煤质和含气量的测井评价方法及其应用[J].物探与化探,(2)傅雪海,陆国桢,秦杰等.1999.用测井响应值进行煤层气含量拟合和煤体结构划分[J],测井技术,(2)高绪晨,张炳,羡法.1999.煤工业分析、吸附等温线和含气量的测井解释[J].测井技术,23(2):108~111刘洪林,王红岩,张建博.2000.煤层气吸附时间计算及其影响因素分析[J].石油实验地质,(4)彭金宁,傅雪海,申建等.2005.潘庄煤层气解吸特征研究[J].天然气地球科学,16(6):768~770钱凯,赵庆波.1996.煤层甲烷气勘探开发理论与实验测试技术.北京:石油工业出版社,143~148王红岩,刘洪林,赵庆波等.2005.煤层气富集成藏规律[M].北京:石油工业出版社,50~75徐成法,周胜国,郭淑敏.2005.煤层含气量测定方法探讨[J].河南理工大学学报:自然科学版,(2)张群,范章群.2009.煤层气损失气含量模拟试验及结果分析[J].煤炭学报,(12)张群,杨锡禄.1999.煤中残余气含量及其影响因素[J].煤田地质与勘探,(5)周胜国.2002.煤层含气量模拟试验方法及应用[J].煤田地质与勘探,(5)周胜国.1995.损失气求取方法研究[J].焦作工学院学报,(1)

许 浩 汤达祯 唐书恒 陶 树 吕玉民 赵兴龙( 中国地质大学 ( 北京) 能源学院 北京 100083)摘 要: 以沁南地区郑庄和樊庄区块为主要研究对象，在实验测试的基础上，利用试井及测井资料，探讨了地应力、埋深、储层压力、煤岩、岩石力学性质、煤体结构、含气量等因素与煤层渗透率的关系。结果表明: 研究区煤储层渗透率纵向上受埋深和地应力影响显著，随埋深增加渗透率逐渐减小，产能逐渐降低; 当煤层埋深相差不大时，煤储层渗透率平面上受煤层镜质组含量、岩石力学性质及煤体结构的控制，镜质组含量越高、煤体弹性模量越大、煤层裂隙越发育渗透率越大，产能越高。同时指出，研究区内高渗区与富集区 ( 即渗透率高值区与含气量高值区) 存在着不一致性，在煤层气勘探和开发过程中应综合考虑，二者兼顾。关键词: 渗透率 控制因素 产能 煤层气 沁南地区基金项目: 国家 “973”计划项目 ( 2009CB219604) ; 国家科技重大专项课题 34 ( 2008ZX05034 －003) ;国家科技重大专项示范工程 62 ( 2008ZX05062)作者简介: 许 浩，1979 年生，男，河北黄骅人，博士，讲师，主要从事石油、天然气、煤层气教学及科研工作. 通的地址: 中国地质大学 ( 北京) 煤层学院 ( 100083) 电话: 010 －82322011. 邮政: xuhao600@163. comControlling Factors and Productivity Response of CoalRese- rvoir Permeability in the Key Block of Southern Qinshui BasinXU Hao TANG Dazhen TANG Shuheng TAO Shu LV Yumin ZHAO Xinglong ( School of Energy Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083 China)Abstract: On the basis of experiment and test，utilizing well testing and logging data，this article discusses the relationship between in － situ stress，buried depth，reservoir pressure，coal petrology rock mechanical proper- ty，coal structure，gas content and permeability of Zhengzhuang and Fanzhuang Block in southern Qinshui Ba- sin. The result shows that permeability is influenced by buried depth and in － situ stress significantly in the longitu- dinal direction，permeability decreasing along with depth increasing，productivity decreasing gradually; on the plane，permeability was controlled by vitrinite content，rock mechanical property and coal structure when the bur- ied depth of coal seam differs little，the higher content of vitrinite，the higher elastic modulus and the more devel- oped fractures，the higher the permeability and the higher the productivity. Meanwhile，there is inconsistency be- tween high permeability zone and enrichment area，both should be considered during the process of coalbed meth- ane exploration and development.Keywords: permeability; controlling factors; productivity; coalbed methane; southern Qinshui Basin沁水盆地是我国煤层气勘探开发最活跃的地区，前人对该地区高煤级煤储层的渗透性影响因素进行了广泛和深入的探讨(秦勇等，1999;连承波等，2008)。由于煤层具有较强的应力敏感性，地应力一直被认为是煤层渗透率的主要影响因素。很多人认为地应力和埋深是该地区煤层渗透率的主要控制因素(傅雪海等，2001;董敏涛等，2005;金大伟等，2006)。但从生产实际分析来看，地应力与现场实测渗透率及煤层气井产能虽然具有一定的相关性，但离散性较强(刘洪林等，2007);另外，仅以上两种主控因素很难解释某一构造稳定区块煤层埋深相差不大的条件下，渗透率的平面变化。说明该地区煤层渗透率应该是多种因素综合作用的结果，一些学者也认识到了这一问题，并进行了煤储层内在因素以及外在因素对渗透率影响的探讨，但研究成果大多属于区域性描述和分析，专门针对煤层气开发重点区块煤层渗透率控制因素与产能响应的系统研究却少见报导。本次研究以沁南地区郑庄和樊庄区块为主要研究对象，在实验测试的基础上，利用试井及测井资料，探讨了地应力、埋深、储层压力、煤岩煤质、岩石力学性质、煤体结构、含气量等因素与煤层渗透率的关系，为未勘探地区煤层渗透率及产能的综合预测提供了科学依据。1 埋深与地应力对煤层渗透率的影响研究区地应力随深度增加而增大(图1)，煤储层渗透率总体上具有随埋深增大呈指数减小的趋势(图2)，这种规律已得到很多专家学者证实(何伟钢等，2000;傅雪海等，2001)，说明研究区煤储层渗透性受地应力影响较大。图1 地应力与埋藏深度关系图2 渗透率与煤层埋深关系由于煤储层原始渗透率对产气量的贡献较改造渗透率更大(倪小明，2009)，本次研究统计了沁南地区38口煤层气井的产气情况，由于研究区煤层气井类型多样且排采时间不同，为了使产能数据具有可比性，本次研究对产能数据的取值做了如下限定:①只统计直井产气数据;②以排采时间一年为界限，取其中最大日产气量及平均日产气量;③剔除在这一时间段内由于工程或人为因素导致的停井等不正常因素的干扰。结果表明，该区煤层气井平均日产气量及最大日产气量与煤层的埋深相关性明显，即随煤层埋深增大，研究区煤层气井平均日产气量及最大日产气量均呈现出降低的趋势(图3，图4)，这可能与随埋深增大煤储层渗透性降低有关。图3 煤层气井平均日产气量与煤层埋深关系图图 4 煤层气井最大日产气量与煤层埋深关系图但需要指出的是，以上统计数据的离散性较强，研究区煤层渗透率及地应力在埋深变化不大的情况下，存在较大差异(图1、图2)。表明在埋深对渗透率的总体控制之下，存在着其他因素的叠加，在埋深相似的条件下，这种叠加因素往往对渗透率起着更为重要的控制作用。2 煤层渗透率与镜质组含量的关系煤岩组分中镜质组含量影响着煤层的含气量大小和煤层的渗透性。镜质组含量大，生气能力强，煤层裂隙发育，煤层渗透率相对较高。研究区试井渗透率与煤层镜质组含量有很好的相关关系，煤层渗透率均随镜质组含量的增加而增大(图5)。同时，根据研究区9口井3#煤层产能数据分析表明，最大日产气量与镜质组含量呈正相关关系，即煤层镜质组含量越高单井日最大产气量越大(图6)。图 5 煤储层镜质组含量与渗透率关系图 6 煤层镜质组含量与最大日产气量关系3 煤储层渗透率与储层压力系数的关系研究区煤储层压力与埋深呈正相关关系，即随埋深的增大储层压力逐渐增大(图7)。煤储层压力与煤储层渗透率的相关性不明显，但随着煤储层渗透率的增大压力系数逐渐减小(图8)。渗透率是表征储层内流体渗透性的参数，它的大小反映了煤储层内流体与外部流体的沟通能力，这一关系说明，储层内流体越不容易与外部沟通越容易导致储层内高压的形成，相反，越容易与外部流体发生沟通，其压力系数就越低。主要是因为渗透率较大的煤储层中流体压力相对更容易释放。图7 煤储层压力与深度关系图8 煤储层压力系数与渗透率关系4 渗透率与煤体结构及含气量的关系煤体结构是决定煤储层渗透率的重要因素，利用测井曲线评价煤体结构，是基于各煤体结构间存在着物性差异，能够间接反映煤储层的渗透率(Chatterjee R.etal.，2010;FU Xuehai et al.，2009)。通常煤体孔、裂隙越发育，物性越好，声波时差增大，这不仅反映了煤体结构与煤层渗透率的关系，而且为研究区渗透率的预测提供了依据。但值得注意的是，研究区煤层含气量与声波时差呈负相关关系，即随含气量的增加声波时差值逐渐减小(图9)，指示了煤层渗透率越低含气饱和度越高，说明对于物性较差的煤层，虽然煤层气相对富集，但煤层气解吸产出困难，不一定是高产区，因此，在研究区内的高渗区与富集区可能不是重合的。5 煤层渗透率与岩石力学性质的关系弹性模量是表征煤体发生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使煤体发生一定弹性变形的应力也越大，即煤体刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。杨满平(2003)研究认为，随着弹性模量的增大，岩石的可压缩性降低，渗透率受到的影响也越小。通过对研究区试井渗透率与实验室测试煤体弹性模量的分析表明，在埋深相差不大的条件下，煤层所受地应力相似，煤体弹性模量越大，煤体越不容易发生形变，则渗透率越大(图10)，但需要说明的是，弹性模量对煤体渗透率产生的这种规律性影响所必须具备的前提是煤体结构相似，煤岩组成相差不大的煤储层。图9 煤层声波时差与含气量关系图10 煤层弹性模量与渗透率关系6 结论综合分析认为，对于研究区煤储层来说，纵向上，渗透率受埋深和地应力影响显著，随埋深增加渗透率逐渐降低，产能也有一致性的反映;平面上，当煤层埋深相差不大时，渗透率受煤层镜质组含量、岩石力学性质及煤体结构的控制，进而影响了煤层气的产量，可根据测井资料进行预测。由于研究区内高渗区与富集区存在着不一致性，在煤层气勘探和开发过程中应综合考虑，二者兼顾。参考文献董敏涛，张新民，郑玉柱等.2005.煤层渗透率统计预测方法［J］.煤田地质勘探，33(6):28～30傅雪海，秦勇，姜波等.2001.煤割理压缩实验及渗透率数值模拟［J］.煤炭学报，26(6):573～577傅雪海，秦勇，李贵中.2001.沁水盆地中南部煤储层渗透率主控因素分析［J］.煤田地质与勘探，16～19何伟钢，唐书恒，谢晓东.2000.地应力对煤层渗透性的影响［J］.辽宁工程技术大学学报，19(4):353～355金大伟，赵永军.2006.煤储层渗透率复合因素数值模型研究［J］.西安科技大学学报，(4):460～464连承波，钟建华，赵永军等.2008.基于试井资料分析的煤储层渗透率定量预测模型［J］.辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，27(4):481～484刘洪林，王勃，王烽等.2007.沁水盆地南部地应力特征及高产区带预测［J］.天然气地球科学，18(6):885～890倪小明，苏现波，魏庆喜等.2009.煤储层渗透率与煤层气垂直井排采曲线关系［J］.煤炭学报，34(9):1194～1198秦勇，张德民，傅雪海等.1999.山西沁水盆地中、南部现代构造应力场与煤储层物性关系之探讨［J］.地质论评，45(6):576～582杨满平，王正茂，李冶平.2003.影响变形介质气藏储层渗透率变化的主要因素［J］.天然气地球科学，14(5):386～388Chatterjee R. ，Pal P. K. . Estimation of stress magnitude and physical properties for coal seam of Rangamati area，Raniganj coalfield，India ［J］ . International Journal of Geology Coal，2010，81: 25 ～ 36Fu Xuehai，Qin Yong，Wang Geoff G. X. ，Rudolph V. . Evaluation of coal structure and permeability with the aid of geo- physical logging technology ［J］ . Fuel，2009，88: 2278 ～ 2285

曲靖能源职业技术学校的专业有：煤矿开采技术、矿山地质、矿山测量、煤田地质与勘查技术、应用化工技术、机电一体化技术、发电厂及电力系统、矿山机电、供用电技术、选煤技术等。煤矿开采技术：培养具备煤矿建设与生产所需要的操作、运行、维护和管理采掘设备的能力，从事煤矿的巷道掘进与支护、采煤工作面生产、煤矿设计、煤矿安全生产技术等工作的高素质技术技能人才。矿山地质：主要研究地球物理勘探、矿井地质、煤田地质与勘探、矿井水文地质等方面基本知识和技能，进行矿区开发规划、勘查、矿井地质管理与处理、矿山（露天、井下）设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理等。1978年2月16日，云南省革命委员会关于开办云南省煤炭工业学校的批复同意在曲靖地区筹建一所中专性质的煤炭工业技术学校，隶属于云南省煤炭工业局管理。学校选址在曲靖城郊大坡寺，学校占地131.55亩，建筑总面积4万平方米。矿山测量：主要研究地面、空间、摄影测量及地图编制、规划等方面基本知识和技能，进行生产矿井测量、相关地理空间信息基础数据库建设、更新管理及数字测绘等。

曾家瑶1,2 吴财芳1,2国家科技重大专项项目(2011ZX05034)、国家973煤层气项目(2009CB219605)、国家自然科学基金重点项目(40730422)及青年科学基金项目(40802032)资助。作者简介:曾家瑶(1987-),女,贵州省大方县人,就读于中国矿业大学(徐州)资源与地球科学学院,硕士,研究方向为煤层气勘探与开发。通讯地址:江苏省徐州市中国矿业大学南湖校区研一楼5单元302.Tel:18952246792,E-mail:jiayaohhaha@126.com(1.中国矿业大学资源与地球科学学院 江苏徐州 2210082.煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 江苏徐州 221008)摘要:煤储层渗透性是制约煤层气开发的重要因素之一。本文通过对黔西-滇东地区煤储层渗透性特征的深入研究,结合大量煤田地质勘探资料,阐明了研究区控制渗透率的主要地质因素。研究表明:整个研究区自东向西渗透率具有逐渐降低的趋势,黔西织纳煤田渗透率远高于其他区域。在影响渗透率的多个因素中,区域构造应力、煤层裂隙发育状况、煤层埋深、煤层厚度等对煤层渗透性有着重要的控制作用。关键词:煤层 渗透率 构造应力 煤层埋深 煤层厚度Study on Characteristics of coal reservoir Permeability and Factors of Geological Controlling in Western Guizhou-Eastern Yunnan AreaZENG Jiayao1,2 WU Caifang1,2(1. School of Resource and Earth sciences, China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu 221008, china 2. Key laboratory of CBM Resource and Reservoir Formation Process, Xuzhou Jiangsu 221008 china)Abstract: Coal seam permeability is one of the key factors that restrict the development of coalbed methane (CBM) . This paper clarifies the main geological factors which influence the coal seam permeability of Western Guizhou Province-Eastern Yunnan Province by analyzing the characteristics of coal seam permeability and referring to geological exploration data of coal field. According to the research results, the permeability of the whole area has a declining tendency from East to West and the permeability of Zhina Coal Mine in Western Guizhou is dramatically higher than other areas. Among all factors affecting permeability, regional tectonic stress, coal seam fractures, coal seam buried depth and coal seam thickness are of significant controlling effects.Keywords: coal seam; permeability; tectonic stress; coal seam buried depth; coal seam thickness引言黔西地区煤层气资源丰富,主要赋存于六盘水煤田和织纳煤田的向斜构造,其中甲烷含量超过8m3/t的“富甲烷”区资源量占贵州省资源总量的90%以上。滇东地区煤层气资源量为4500亿m3,占云南省煤层气资源总量的90%。煤储层的渗透率是衡量煤层气可开采性最重要的指标之一(秦勇等,2000),在煤层气气源已查明的前提条件下,煤储层渗透率又是制约煤层气资源开发成败的关键因素之一。煤储层在排水降压过程中,随着煤层气的解吸、扩散和排出,有效应力效应、煤基质收缩效应和气体滑脱效应使煤储层渗透性呈现动态变化。深入分析渗透率分布特征及其地质控制因素,对于煤层气有利区带优选及煤层气开发措施优化具有重要的理论意义和现实意义。1 煤层渗透率特征1.1 煤层试井渗透率据统计,贵州省境内目前有9口煤层气井19层次的试井数据(表1)。织纳煤田两口煤层气参数井位于比德向斜化乐勘探区,测试煤层埋深浅于600m,试井渗透率较高,在0.1074~0.5002mD之间,平均0.2797mD,属于中渗透率煤层,具有商业性开发的有利条件。六盘水煤田7口煤层气探井,全部分布在东南部的盘关向斜和青山向斜,煤层试井渗透率0.0004~0.4800mD,多低于0.02mD,平均0.0741mD,远远低于织纳煤田,属于特低渗透率煤层。表1 黔西地区煤层气井试井成果续表1.2 煤层渗透率分布特征根据表1统计结果,取埋深浅于650m的测试煤层为基准,黔西(乃至滇东)地区上二叠统煤层渗透率区域分布规律十分明显,总体上由东向西趋于降低。例如,织纳煤田比德向斜煤层试井渗透率平均为0.2797mD,六盘水煤田盘关向斜金竹坪勘探区和青山向斜马依东勘探区煤层渗透率在0.15mD左右,进一步向西至滇东恩洪、老厂、宣威等向斜或煤田渗透率平均值只有0.0904mD。这一区域分布规律,一方面是聚煤期后构造变动对煤层破坏程度的强弱不同的结果,另一方面与区域现代构造应力场对煤层裂隙的挤压封闭程度有关。由于煤储层埋藏深度与相应地层有效应力存在相关性,埋藏越深,有效应力越大,渗透率越低(傅雪海等,2003;周维垣,1990),在层位上,煤层渗透率似乎没有明显的分布趋势(表1)。例如,对于化乐勘探区1602井、亮山勘探区QH1井、金竹坪勘探区Gm2井和马依东勘探区MY01井,渗透率具有随煤层埋深的增大而减小的趋势。而在马依东勘探区MY03井、亮山勘探区QH3井和化乐勘探区3603井,煤层层位降低,试井渗透率趋于增高。2 影响煤层渗透率的地质因素煤层渗透率的影响因素有许多,如构造应力场、煤层埋深、煤储层厚度,煤储层压力,煤体结构、煤岩煤质特征、煤级及天然裂隙都不同程度地影响煤层渗透率,可以是有多因素综合作用的结果,也可以是某一因素起主要作用。2.1 构造应力场对煤层渗透率的影响黔西-滇东地区基底交叉断裂控制盖层中方向各异的褶皱断裂带,组合为弧形、菱形和三角形等各种构造型式,构成统一的区域构造格局(图1)。其中,织纳煤田位于百兴三角形构造,六盘水煤田的构造主体是发耳菱形构造和盘县三角形构造,构造应力场极其复杂(图1)。对于三角形构造,差应力值在3个顶角处最大,边部次之,向三角形内部递减,构造变形在角顶和边部强、中部弱,这与织纳煤田煤体结构区域分布规律一致。由此推测,六盘水煤田中—南部可能发育两个煤体结构相对完整的中心地带,分别是中部发耳菱形构造区和南部盘县三角形构造区的中央地带。其中,发耳菱形构造区构造隆升相对强烈,含煤地层保存条件较差,只有零星分布。因此,黔西地区煤层渗透性较好的地带可能位于两个地带:一是织纳煤田中部,如水公河向斜、珠藏向斜、牛场向斜等区域;二是六盘水煤田南部的盘关向斜中央地带,大致位于盘县县城以北。黔西—滇东地区煤层物性与地应力状况关系密切,尤其是煤体结构、煤层渗透率和煤储层压力,地应力场则受控于区域构造背景。这种控制作用,具体表现在地应力梯度的高低,这是造成煤层渗透率区域分布差异的重要地质原因。图1 贵州西部构造格架示意图Enever等(1997)通过对澳大利亚煤层渗透率与有效应力的相关研究发现,煤层渗透率变化值与地应力的变化呈指数关系(周维垣,1990):K/K0=e3C△δ式中:K/K0为指定应力条件下的渗透率与初始渗透率的比值;C为煤的孔隙压缩系数;△δ为从初始到某一应力状态下有效应力。据黔西—滇东18口煤层气井36层次试井资料,地应力场中的最小主应力(闭合压力)梯度降低,煤层渗透率随之增高,两者之间呈相关性良好的负幂指数关系。另外,渗透率随着地应力和煤层原生结构的破坏程度的增大而降低。区内最小主应力梯度从东往西增大,在织纳煤田比德向斜为17~21kPa/m,六盘水煤田青山向斜为12~27kPa/m,六盘水煤田盘关向斜为21~33kPa/m,滇东老厂矿区为17~25kPa/m,滇东恩洪向斜为20~34kPa/m。越靠近康滇古陆方向,最小主应力越高。2.2 煤层埋藏深度对渗透率的影响岩层的密度远大于孔隙中流体的密度,致使垂直应力的增加幅度较大,傅雪海等(2001)研究认为煤储层渗透率具有随埋深加大呈指数减小的趋势。这也从另一方面反映了地应力对煤储层渗透率的影响,即随着埋藏深度的增加上覆地层的重力对裂隙的压迫作用增强,使有效应力增加,反而不利于煤储层的裂隙发育,从而渗透性降低。黔西-滇东地区煤层渗透率与埋藏深度之间关系尽管较为离散,但负幂指数趋势十分明显;同时,在测试煤层相似埋深(500~700m)的情况下,渗透率同样具有由东往西降低的趋势(图2)。渗透率与煤层埋深之间负幂指数关系的转折深度在600m左右,对应的渗透率约0.05mD。煤层渗透率一旦低于0.05mD,则渗透率与埋藏深度之间就没有确定的关系,指示着渗透率极低不仅是与煤层的埋深有关,也与其他因素有关,而且其他因素对煤层渗透性的影响很大。导致煤层气地面开发难度大,如盘关向斜和滇东恩洪向斜。青山向斜则呈现相反的趋势,随着埋深的增加,煤层渗透率却呈增大的趋势,矿区煤层甲烷含量在平面上有一定的分布规律,表现出“北高南低、东高西低、深高浅低”的总体趋势(彭伦等,2010)。这一点,是由于青山向斜地区与外界水力联系弱,因受水力封闭和水力封堵,煤层含气量高,加之煤体结构较完整,渗透性较好,具有良好的煤层气开发潜力。图2 黔西—滇东地区煤层渗透率与埋藏深度之间关系2.3 煤层渗透率与储层压力的关系煤层埋深增大的情况下,垂向地应力导致储层压力增大,有效应力随之显著减小,煤体发生弹性膨胀而致使裂缝宽度减小,渗透性同时降低。研究区煤储层压力与煤层渗透率呈负对数关系,这与储层压力受控于煤层埋深有着必然的联系。比如,在储层压力为5~7MPa之间,煤层渗透率的分布比较离散,没有特定的趋势(图3)。图3 黔西—滇东地区煤层渗透率与煤储层压力关系图4 黔西地区煤层渗透率与煤层厚度的关系2.4 煤层厚度对渗透率的影响秦勇等(2000)发现,华北石炭二叠系煤层以渗透率0.5mD为界,煤层厚度与渗透率之间表现为两段趋势相反的分布规律。当渗透率小于0.5mD时,煤层厚度增大,渗透率总体上增高。当渗透率大于0.5mD时,渗透率随煤厚的增大反而降低。就黔西地区渗透率大于0.03mD的煤层来说,渗透率随煤层增厚呈现出减小的趋势(图4),这与煤厚和裂隙发育密度之间的负相关性有关,泥炭聚集期各种地质因素的综合作用起着重要控制作用。然而,渗透率小于0.03mD时的煤层厚度与渗透率之间成正相关关系,用上述原理显然无法解释其原因,表明其他因素起着更为重要的控制作用,如煤体结构、裂隙开合度以及煤级和煤岩组成控制之下的裂隙发育密度等。2.5 其他因素对渗透率的影响渗透率比较小时,煤层埋深、煤储层压力和煤层厚度与渗透率的关系都不是简单的线性关系,这表明煤储层渗透率还受其他因素的控制,比如煤层的孔、裂隙结构和煤体结构等。研究区内平面上自东北向西南方向孔隙度呈现出先增加后减少而后再增加的双峰型特征,煤储层孔隙度发育偏低,渗透率随孔隙度的增加而增加,孔隙度受区域变质影响显著,随最大镜质组反射率的增大先增长后缓慢下降。盘关向斜煤储层孔隙发育较好,有利于煤层气的储集和渗流,其次为织纳煤田部分储层发育较好,大部分煤储层微小孔极为发育非常有利于煤层气的储集,但孔隙连通性较差不利于煤层气的渗流运移;格目底向斜及滇东地区煤储层孔隙发育相似,区域内孔隙类型多、差异大、非均质性强,储集性相对较好,但整体不利于煤层气渗流运移。贵州省境内不同煤田的煤体结构差别极大。总体来看,六盘水煤田煤体结构破碎,如盘关向斜以构造煤为主;织纳煤田煤体结构相对完整,如水公河向斜多数煤层原生结构完好。整体结构的差异是织纳煤田煤层渗透率远高于六盘水煤田的重要原因。3 结论综上所述,黔西-滇东地区煤层渗透率的大小受到构造应力、煤层埋深、煤储层压力和煤层厚度等多个因素的影响,其中构造应力是影响煤层渗透率的最主要因素。(1)煤层渗透率随地应力场中的最小主应力梯度的减小而增大。(2)黔西-滇东地区煤层渗透率随煤层埋藏深度的增加而呈指数降低。受此影响,煤储层压力与煤层渗透率呈负对数关系。(3)在构造应力对煤储层渗透率总体控制之下,存在着裂隙、储层压力、煤层厚度、水文地质条件等多种因素的叠加,在构造应力相似的条件下,其他因素起着更重要的作用。参考文献傅学海,秦勇等.2001.沁水盆地中—南部煤储层渗透率主控因素分析[J].煤田地质与勘探,29(3):16~19傅雪海,秦勇,姜波等.2003.山西沁水盆地中-南部煤储层渗透率物理模拟与数值模拟[J].地质科学,38(2):221~229林玉成.2003.滇东地区煤层气资源及富集规律[J].云南煤炭.1:53~57彭伦,刘龙乾等.2010.青山矿区水文地质控气特征研究[J].煤,19(6):1~3秦勇,叶建平,林大扬等.2000.煤储层厚度与其渗透率及含气性关系初步探讨[J].煤田地质与勘探,28(1):24~27周维垣.1990.高等岩石力学[M].北京:水利电力出版社,158~214R. 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王广才，水文地质学家，中国地质大学（北京）水资源与环境学院院长、教授、博士生导师，俄罗斯自然科学院外籍院士。国际刊物《Ground Water》副主编，国内刊物《水文地质工程地质》、《煤田地质与勘探》编委、中国地球物理学会流体地球科学专业委员会副主任、中国地震学会地下流体专业委员会副主任、煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会委员。

混凝土路面板相似理论与损伤诊断研究，国家自然科学基金项目；钢筋混凝土框架结构损伤诊断与机理研究，国家自然科学基金项目；钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能与综合抗灾设计研究，国家自然科学基金项目；近场地震作用下高层钢筋混凝土框架结构抗震性能研究，国家自然科学基金项目；钢筋混凝土平板结构抗倒塌性能研究，国家自然科学基金项目；混凝土结构健康监控与损伤机理研究，高等学校博士学科点专项基金；现代结构拟动力地震模拟协同试验方法与系统，国家自然科学基金重点项目（第二负责人） 冷拔低碳钢丝非预应力混凝土构件应用研究，1989年，湖南省科技进步四等奖；电液伺服结构试验系统闭环数控的研究与应用1992年，湖南省科技进步二等奖；设有钢筋混凝土构造柱的网状配筋砖墙结构性能研究，1993年，湖南省科技进步二等奖；冷轧带肋钢筋应用技术开发与推广，1996年，湖南省科技进步一等奖；无粘结预应力混凝土框架结构的抗震性能研究，1996年，湖南省科技进步二等奖；子结构技术及其在高层结构动力试验及分析中的应用，1996年，机械部科技进步二等奖；高效预应力混凝土叠合结构体系受力性能和推广研究，1997年，湖南省科技进步二等奖；斜拉桥小曲率半径环向预应力体系试验研究及应用，2001年，湖北省科技进步三等奖。 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摘 要 将黔西南煤层中不同成因的7种主要矿物分离，对其进行光学显微镜、扫描电镜及能谱分析;利用冷原子吸收光谱测定煤及矿物中汞的含量;并结合矿物包裹体测温和硫同位素分析，研究结果表明，黔西南煤层中汞主要分布于矿物中。不同成因黄铁矿中汞含量明显不同，后期低温热液成因的黄铁矿中汞含量(22.5×10－6)ue04c结核状黄铁矿中的(3.51×10－6)>块状黄铁矿中的(2.97×10－6)>后期淋滤成因黄铁矿中的(1.80×10－6)。煤中后期低温热液成因的黄铁矿脉中汞(22.5×10－6)和方解石脉中汞(11.9×10－6)含量高，煤层所含方解石中含汞量较高以前未见报道。黔西南煤层中，原生成因的汞含量很低，后期淋滤成因的汞含量占较大比例，特别是后期低温热液成因的汞是部分煤中汞最主要来源，通过洗选可大大降低煤燃烧过程中汞的排放量。任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑煤是各个地质历史时期形成的复杂地质体，它是人们赖以生存必不可少的能源和化工原料。煤中含有多种潜在毒害微量元素，这些元素在煤中富集后，就会在煤炭加工利用过程中对环境造成严重污染［1～8］。燃煤是大气中汞的主要污染源，煤中90%以上的汞在燃烧过程中进入大气中［1，6］。全世界煤及石油燃烧过程中释放的汞量每年平均有1600多吨［7］。汞蒸汽有毒，元素汞在厌氧甲烷合成细菌作用下可以转化为毒性更强的甲基汞［6，8］。因此，研究煤中汞的分布和赋存状态，对了解煤中汞的可选性，减少煤中汞对环境的污染有着十分重要的意义。Stock和Cucuel(1934)首次发现煤中含有汞。Dvornikov(1981)提出煤中汞以3种形式存在:辰砂(HgS)、金属汞、有机汞化合物。Swaine［9］认为煤中汞主要分布于黄铁矿和闪锌矿中。Finkelman［10］在煤中发现有微米级含汞硫化物。黔西南晚二叠世煤多为高硫煤［11］，而且局部煤中汞含量较高。本文主要是对黔西南晚二叠世煤层所含的主要矿物中汞进行初步研究。一、样品及分析方法1.采样区地质概况及样品采样区位于水城—紫云断裂、南盘江断裂和盘县断裂之间的“黔西断陷区”，中部被师宗—贵阳断裂所切割，为一构造活动区［11，12］。区内上二叠统龙潭组煤变质程度较高［11］。煤中硫分含量大部分较高。分析样品采自晴隆县大厂，贞丰县木桑和兴仁县大丫口。将煤层中宏观可见的矿物分离出以下7种(表1):表1 黔西南煤层主要伴生矿物中汞的含量表①后期淋滤形成的黄铁矿脉(QL07);②块状黄铁矿(QG061);③后期低温热液形成的黄铁矿脉(XD011);④黄铁矿结核(ZM022);⑤黏土矿物(ZM03);⑥后期低温热液形成的方解石脉(ZM051);⑦后期低温热液形成的黑色混合岩脉(XD10)。虽然黔西南煤中含较多的石英碎屑，但石英碎屑中汞含量很低［9］，因此没有对碎屑石英进行分析。低温热液形成的黄铁矿脉、方解石脉与淋滤形成的黄铁矿脉、方解石脉在煤层剖面中容易区别。前者呈束状、不规则状，有明显的挤压痕迹。而后者分叉少，形状比较规则。显微镜下鉴定，发现QG061样品全为黄铁矿组成;QL07、XD011样品有少量其他矿物;ZM022样品中黄铁矿有交代痕迹;ZM03含石英碎屑及少量的黄铁矿等;ZM051样品主要由方解石组成;XD10样品由方解石、黄铁矿和煤碎屑颗粒混合组成，含少量石英，厚5mm左右，为低温热液成因，煤中极少见。2.分析方法将分离的样品破碎、研磨到200目以下，取一定量缩分样品进行消解，用冷原子吸收光谱法分析样品中汞的含量，使用仪器为F732-S测汞仪。一部分缩分样品破碎到<1mm制成光片和薄片(仅方解石和黏土矿物)，在光学显微镜下进行鉴定和定量，光片同时进行扫描电镜及能谱分析。由于在能谱图中，汞峰与硫峰部分重叠，因此难以用能谱比较准确地测定各种组分中汞的含量。部分样品制成步薄片进行了包裹体测温和成分分析。二、分析结果与讨论1.不同矿物中汞的含量用冷原子吸收光谱法分析样品中汞的含量列于表1。分析结果表明，本区14个煤样，汞含量平均为0.172×10－6;煤中黏土矿物中汞含量为0.174×10－6，两者基本一致。其他矿物中汞含量比煤中汞含量高10～120倍，可见黔西南煤中的汞主要分布在伴生矿物之中。不同成因黄铁矿中汞含量相差甚大［13］，后期低温热液成因的黄铁矿中汞含量(22.5×10－6)ue04c结核状黄铁矿中的(3.51×10－6)>块状黄铁矿中的(2.97×10－6)>后期淋滤成因的黄铁矿中的(1.80×10－6)。后期低温热液成因黄铁矿中汞含量比后期淋滤成因黄铁矿中汞含量高12倍以上。黔西南煤中后期低温热液成因黄铁矿脉中的汞含量(22.5×10－6)和方解石脉中的汞含量(11.9×10－6)最高，煤层中所含的方解石含汞量较高以前未见报道。黄铁矿结核中存在明显的交代痕迹，说明其中一定有后期成因的汞的加入。低温热液成因黑色混合岩脉中汞含量明显没有低温热液形成的黄铁矿脉中汞含量和方解石中汞含量高，一是由于黑色混合岩脉中含大量的煤屑(23.5%左右)，而煤有机组分中汞含量很低;二可能是由于低温热液的分异作用，造成其中汞含量明显偏低。2.煤伴生矿物中汞的存在形式对煤中各种主要伴生矿物，在高倍光学显微镜和扫描电子显微镜下进行观测，都没有发现独立存在的含汞矿物。因此，推测汞在煤中主要伴生矿物中可能以两种形式存在:①纳米粒级汞矿物。纳米粒级物质和普通粒级物质性质相差甚远，纳米粒级物质具有极强的扩散能力和强的固态迁移能力［14］。纳米粒级汞矿物分布于煤中各种主要伴生矿物中。②以类质同象形式存在。汞是亲硫元素，可以类质同象形式存在于黄铁矿中［15］。3.煤中汞的主要来源地壳中汞的平均含量为77×10－9［16］。川滇古陆玄武岩分布区是研究区晚二叠世含煤岩系沉积时的主要陆源区。晴隆附近采集的玄武岩样品中汞平均含量为4.19×10－6［17］。由于汞的电离势高，汞的一个电子的电离势为10.39eV，两个电子的电离势为29.06eV，高电离势决定了汞易变为原子的特性［6］。正是由于汞不易电离，易分散的特征，搬运到泥炭沼泽的陆源碎屑中、植物中汞的含量均很低，因此原生煤沉积中含汞量低。但在高汞背景区，酸性地表水、地下水中可含较高含量的汞［7］，从而造成部分煤中淋滤沉积的矿脉中汞含量较高。黔西南煤中汞的最主要来源是低温热液。包裹体测温表明本区岩脉形成时的温度为130～300℃，大部分为160～200℃。本区低温热液矿床Sb、As、Hg等分布比较广泛［17，18］，也说明了本区低温热液活动十分强烈。煤中低温热液岩脉中含汞量明显高于煤中。低温热液方解石中汞含量是煤中汞含量的65倍以上，低温热液黄铁矿中汞含量是煤中汞含量120倍左右。因此，在黔西南地区的低温热液是部分煤中汞的最主要来源。总之，黔西南煤层中，原生成因的汞含量较低，后期地下水淋滤造成煤中汞含量增加，后期低温热液活动又使大量汞加入到煤层中。4.煤中汞的赋存状态通过煤及煤层中主要伴生矿物中汞的分析［19，20］，结合光学显微镜、扫描电镜及能谱分析，初步确定，黔西南煤中有机组分中汞含量很低，汞主要分布于矿物中。不同种类、不同成因的矿物中汞含量差异甚大。石英中基本不含汞［9］，黏土矿物中汞含量低，汞主要分布于黄铁矿和方解石中。不同成因的黄铁矿中汞含量也明显不同。从而说明煤中汞以无机态为主。黔西南煤中汞主要赋存于矿物中，这样煤洗选过程中使灰分降低的同时可大大减少煤燃烧过程中汞的排放量。本文得到美国伊利诺伊地质调查所C.L.Chou研究员，中国矿业大学北京研究生部金奎励教授、张鹏飞教授的指导;贵州省煤田地质局、贞丰县政府、晴隆县煤炭管理局给予野外工作的大力支持与帮助，在此一并感谢。参 考 文 献［1］ 王起超，马如龙 . 煤及其灰渣中的汞 . 中国环境科学，1997，17( 1) : 76 ～ 78［2］ Rasmussen P T. 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The contents of Hg are obviously different in pyrite of different origins: epithermal pyrite vein ( 22. 5 × 10－ 6) ue04cnodular pyrite( 3. 51 × 10－ 6) > massive pyrite ( 2. 97 × 10－ 6) > pyrite in leaching vein ( 1. 80 × 10－ 6) . Additionally，the Hg content in epithermal calcite veins is also high ( 11. 9 × 10－ 6) . Hg in coals from southwestern Guizhou is dominantly of epithermal origin. Coal cleaning technique may remove most Hg from coals.Key words: coal beds; Late Permian; mercury; occurrence; minerals in coal; southwest- ern Guizhou( 本文由张军营、任德贻、许德伟、刘建荣、董兵合著，原载《地质论评》第 45 卷第 5 期)

1 淮南煤田的地质情况和地震条件1.1 地质条件淮南煤田为全隐蔽含煤井田，据钻孔资料揭露，区内地层由老至新依次为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第四系等。含煤地层为石炭—二叠系。上石炭统太原组含薄煤层无开采价值，二叠系为主要含煤地层。1.2 地震地质条件区内盖层为第四系、第三系松散冲积层。主要煤层与其顶、底板相比物性差异大，故煤层与顶板、底板分界面都是良好的反射界面，可形成较强的反射波，主要可采煤层有13-1、11-2、8、4、1煤层等厚煤层，属稳定或较稳定煤层，可获得如下标准反射波。（1）T0波。对应于新生界底界（基岩顶界面）的反射波，新生界底界与下伏地层呈不整合接触关系。该界面上、下岩性差异大，形成一个较稳定的波阻抗界面，故定为主要标准波之一，用以控制新生界厚度变化。由于受古地貌的影响区内T0波部分地段品质变差。（2）T5波。T5波为对应于二叠系上石盒子组13-1煤层的反射波。该煤层厚且稳定，与其顶底板之间物性差异显著，波阻抗差异大，形成的反射波波形突出，能量强，波形特征明显，勘探区内都能够连续追踪，是研究上部煤系地层起伏形态及控制断裂构造的主要标准波之一。（3）T4波。形成于二叠系上石盒子组11-2煤层波形突出，特征明显，与T5波间距40ms左右，能够连续追踪对比，是控制11-2煤层的标准反射波。（4）T3波。对应于二叠系下石盒子组8煤层的反射波，反射波波形突出，能量强，波形特征明显，能够全区连续追踪，是煤系地层的主要反射波，与T5波间距90ms左右。总之，淮南煤田各煤层对应的反射波发育齐全稳定，能够真实的反映煤系地层的起伏形态及构造规律的变化。各煤层反射波及其对应关系见图1，图中左边为实际生产的时间剖面，右边是利用钻孔的声波和密度测井曲线与雷克子波褶积获得的合成记录。图1 各反射波组与煤层的对应关系据上述分析，该煤田地震地质条件良好，各煤层反射波波形突出，能量强，信噪比高。煤层之间的波组关系稳定、清晰，分辨率高。2 三维地震采集方法采集参数根据不同的矿区、不同煤层埋藏深度及倾角等地质因素，通过试验确定合适的施工参数。淮南煤田三维地震勘探，一般采用束状（8线8炮、8线3炮、6线4炮等）观测系统，接收道数192道、384道、576道等，接收道距：10m、20m，叠加次数16～24次，CDP网格为10m×10m。采样率：0.5mS，采样长度：1.5s，记录格式：SEG-D。记录密度：6500BPI。3 地质成果3.1 煤系地层的起伏形态和次级褶曲的控制追踪煤层反射波同相轴（图2），勾绘出各煤层的形态；如图3中煤层底板等高线的间隔可以控制到1.0～2.0m。图4煤层的三维可视化显示某煤层的鸟瞰图。在淮南煤田，三维地震能够查明主要煤层的起伏形态及波幅≥5m的褶曲，煤层底板深度误差≤1.5%。利用三维数据体，通过煤层底板等高线图、鸟瞰图等可以客观、准确地控制地下煤层起伏形态。图2 煤层产状在时间剖面上的反映图3 煤层底板等高线图图4 煤层鸟瞰图3.2 断层的控制利用时间剖面上有效波的同相轴、波形、振幅强度、波组特征、时差等综合对比来控制煤层的构造发育。落差较大的断点表现为同相轴的明显错断和重复；落差小的断点反映为对应煤层反射波同相轴的错动、扭曲、波形异常等现象，如图5。图5 落差3m左右断层在时间剖面上的显示对于淮南煤田，三维地震能够查明主要煤层落差≥3m的断层，平面摆动小于15m；小于3m的断点尽可能给予组合。当主要煤层之上有13-1厚煤层时，查明8煤层落差≥5m的断层，平面摆动小于15m；小于5m的断点尽可能给予组合。下表是淮南煤田某矿三维地震勘探断层控制一览表，三维地震勘探控制面积为0.3km 2，解释组合断层14条：落差≥5m的3条，落差0～3m的5条，落差0～2m的6条；后经巷道揭露，查明了3m以上断层，落差2～3m的断层基本相符。中国煤矿物探研究3.3 岩性及煤厚变化趋势的预测和研究，取得了较好的效果根据煤层反射波振幅、相位、频谱的变化，利用钻孔揭露的煤层厚度作标定，可以对岩性及煤厚变化趋势进行预测。图6 不同煤厚对应的反射波同相轴振幅不同图7 煤层等厚线图图6是煤层厚度变化与反射波振幅的对应关系标定图，图7是根据图6的对应关系，计算机自动拾取振幅参数计算出的煤层等厚线图。图7是某矿11-2煤层的厚度变化情况，从图中可以看出，11-2煤层厚度变化基本稳定，在测区中东部、东南部、西南角为厚煤带，一般厚度2.0～2.5m；西南部为一树杈形薄煤带，其煤层厚度仅为1.0～1.5m。其余为较厚煤层带，煤厚1.5～2.0m。区内无煤厚小于1.0m的不可采薄煤带。对于淮南一些矿三维地震勘探的成果资料，从后期验证情况来看，在淮南煤田，对煤层赋存形态的控制，主要煤层的深度误差不超过1.5%；查明落差大于5m的断层，对落差3～5m的断层能够基本查明，解释落差0～3m的断层。结合钻孔资料能够圈定出煤层的厚度变化趋势和不可采范围。三维地震勘探经过采集、处理、解释等各个环节的细致工作，提供了煤层形态、构造及煤层结构变化趋势等各项资料，为矿井更加合理布置采煤工作面提供了可靠的地质依据，取得了明显的经济效益。（本文发表于2005年《煤田地质与勘探》增刊）

1991年7月毕业于山西矿业学院煤田地质与勘探专业系，获学士学位；1994年4月毕业于中国矿业大学北京研究生部煤、油气地质与勘探专业，获硕士学位；1997年7月毕业于中国矿业大学北京研究生部矿产普查与勘探专业，获博士学位，并留校任教；2000年2月－8月应邀在美国USGS、University of Alabama at Birmingham 做访问学者，进行合作研究；2000年9-10月在捷克共和国科学院、查理大学、俄罗斯莫斯科大学进行合作研究和学术访问；2004年10月在澳大利亚参加学术会议，并在CSIRO进行学术访问；1998年3月-2009年5月，先后担任资源与地球科学系副书记、副主任、书记兼副主任；2009年5月起担任地球科学与测绘工程学院副院长。当前主要从事“水环境地球化学与水文地质学”、“煤地质地球化学”、“石油地质学”等的教学和科研工作。

常见的：地球物理学报 、地球物理学进展 、 物探与化探、 煤田地质与勘探 、 中国地震等地震类 、石油物探、一些学报的自然科学版（石油大学-吉林大学-中国矿大等等较多） 、物探化探计算技术物探化探计算技术 最容易发表 ， 物探与化探、 煤田地质与勘探次之。 个人意见，仅供参考。

，武汉大学和北京煤炭干部管理学院进修，1990年加入中国共产党，1990年—1998年任地质系和资环系副主任，1999年至2004年任焦作工学院（现为河南理工大学）资源与环境工程系主任，现任资源环境学院院长，并兼任化石燃料研究所所长、河南省古生物学会理事长，教育部教学指导委员会地质工程专业分会委员和高职高专资源勘查类专业教学指导委员会委员，中国地质学会和中国煤炭学会煤田地质专业委员会委员，中国岩相古地理专业委员会委员，河南省环境科学学会理事，《古地理学报》和《煤田地质与勘探》杂志编委委员。 胡斌教授系河南省重点学科─“矿产普查与勘探”学科带头人及痕迹学与地质信息研究方向学术带头人；主要从事痕迹学理论与应用和环境生态学领域的研究；近五年来，承担和参加国家及省部级科研课题17项，包括国家自然科学基金课题2项，重大基础前期研究专项1项，国家“九五”和“十五”攻关课题各1项，国际合作项目2项，主持课题13项。获奖6项，其中获河南省科技进步二等和三等奖各一项；河南省教学研究特等奖1项；出版专著《痕迹学理论与应用》和《遗迹学在沉积环境分析与层序地层学研究中的应用》；在省级以上学术刊物上发表学术论文60多篇，其中国际性刊物和国际学术会议论文集上发表8篇。在痕迹学和古生态学领域的研究，尤其是陆相痕迹化石及其古环境研究在国内外同行中有一定影响，与英国雷丁大学和法国里尔联合科技大学有长期的科研合作关系，进行痕迹学、古生态学和环境生态学方面的研究。

王兴 杨文清（陕西省煤田地质局186队 西安市 710054）作者简介：王兴，1961年生，男，西安高陵人，1982年毕业于西安矿业学院，高级工程师，陕西省煤田地质局一八六队总工程师，西安能源研究会理事，西安市水资源专家顾问组专家。摘要 本文试图利用已有的地质成果，对陕西彬长矿区煤层开采中的瓦斯问题进行讨论。就影响矿区建设的煤层瓦斯富集规律进行分析，提出先期抽排的可行性和抽排工艺，为煤炭开发中降低瓦斯含量、减少灾害发生找寻新的途径。关键词 彬长矿区 瓦斯灾害 对策Coal Gas Disaster and Ploys in Binchang Coalmine，Shaanxi ProvinceWang Xing，Yang Wenqing（Shanxi Bureau of Coal field Geology，Xi"an City 710054）Abstact：Based on available geological data，the article discussed that the coal gas problems in coal mining in Binchang coal mine of Shaanxi.The author analyzed the accumulation laws of coal gas influencing construction of coal mines and pointed out the feasibility and technology of advance exploitation of coal gas，which will develop a new way to reduce gas content of coal and risk of coal gas disaster.Keywords：Binchang coalmine；gas disaster；ploys陕西彬长矿区至2005年年底，已有下沟、火石咀、水帘等煤矿生产，另有大佛寺、亭南煤矿在建，现有各生产矿井均属于高沼气矿井，亦曾发生过瓦斯突出。水帘煤矿1980、1985年曾发生过两次瓦斯突出，前次瓦斯突出后，咸阳矿山救护队在掘进煤巷中测定瓦斯相对涌出量达34.4m3/t·d（日产原煤200t左右），后一次测定混合气体中瓦斯含量已超过10%。1990年9月矿山救护队测定，瓦斯相对涌出量为9.18m3/t·d（日产原煤463 t左右）；火石嘴煤矿1986年4月19日，瓦斯顺采煤工作面煤层裂隙泄出，瓦斯相对涌出量为18.5m3/t·d；1987年5月5日，虎伸沟村办小煤矿发生瓦斯突出，矿山救护队测定混合气体中瓦斯含量已超过10%。几个矿井正常生产时，工作面电钻炮眼内偶尔可听见“嘶嘶”的瓦斯喷出声。1 煤层气富集规律矿区勘查阶段，钻孔中采样主要采用解吸法及集气式，共采集煤层气样品240个，其中4号煤层瓦斯样170多个，另外还有顶、底板样、4上煤层样以及生产矿井样等。样品有效控制深度311.96m（D1孔）～885.40m（207孔），甲烷成分0.32%～95.26%（D33孔），甲烷含量0.01～6.29mL/g，daf（D32 孔）。本区煤层气为干气，所有样品测试结果，重烃含量均小于5%。煤层气含量随着埋藏深度加深而增大，其变化梯度为煤层埋深增加54.18m含量增加1mL/g，daf。甲烷含量随着甲烷浓度的增高而增加。其赋存规律受诸多地质因素控制，与成煤环境、煤化程度、煤层厚度、沉积构造及围岩性质等关系密切，构成了本区煤层气含量的分布格局。其成分在横向上的分带表现为南北向，即矿区东、西部为氧化（CO2-N2）带，中部为N2-CH4带或甲烷（CH4）带。南北向以路家小灵台背斜鞍部的CO2-N2带将中部地区分为南、北两部分，南部大佛寺向斜区煤层气相对富集，最高可达6.29mL/g，daf（D32孔），一般都在3mL/g，daf以上，北部仅在雅店背斜鞍部有甲烷富集带，最高可达5.71mL/g，daf（214孔）。值得注意的是，上述数值均为钻孔中采样测试值，由于自煤层原位切割、提钻至井口，打开采煤器后采样、装罐需要几十分钟时间，所测得的数据相对较低，但由于勘查方法所限，目前尚无可靠的换算方法来得到准确的数据。因此，在应用上述数据时，应充分考虑到其误差。本区中侏罗世延安早期基底隆起比较发育，如矿区北部的七里铺-西坡隆起及南部的两亭-太峪隆起等，其间尚有次级隆起发育。矿区南部在近EW及NEE 向基底隆起背景之上迭加有近SN 向构造，使其呈古垄岗与洼地地貌，具有一定的等间距性，也正是由于这些古隆岗的存在，为煤层和煤层气的形成提供了充足的物源区。成煤前期构造，形成了煤系基底，控制了煤系地层及煤层的沉积厚度即气源岩的厚度分布，背斜部位沉积薄或无沉积，向斜部位沉积厚，为生成煤层气提供了物质基础；至延安中晚期地壳大部已被夷平，多数基底隆起消失，煤层亦不甚发育。矿区主体由一系列NEE 向排列的孟村、南玉子、大佛寺及景村等次级坳陷组成，成为煤田中部次级坳陷中规模最大、赋煤最好的地区之一；两亭-太峪隆起以南成煤环境变化大，煤系地层及煤层均不稳定[1]。成煤构造和后期改造作用使隆起与坳陷具有长期的继承性，煤层上部沉积了一定厚度的盖层物质，为煤层气的储积提供了有利条件。矿区4煤层底板标高在南部的彬县背斜北翼阴山煤矿，最高为839.12m，最低点在西北部七里铺背斜南翼倾伏端，为143.60m（长4孔）。平均每千米下降3.0m，呈东南高、西北低之势。由于煤层气沿煤层的平均渗透性一般高于垂直煤层和岩层的渗透性，特别是在煤层上覆地层比较厚、渗透性比较差的岩层发育的情况下，煤层气向上垂直运移和排放就更为困难。火石咀煤矿4煤层的测试结果，其平均渗透率7.4mD，而垂直煤层的渗透率仅有3.7mD。这是促使煤层气沿煤层由低处向高处运移的重要因素，也是造成火石咀、水帘、阴山及虎伸沟等煤矿成为高沼气矿井的原因之一。2 煤层气开发的工程地质条件本区4煤层顶、底板均为一厚度较大、透气性较差的泥质岩。其孔隙度低，渗透性差，排驱压力大，表现为隔气层性质。矿区东、西部4 煤层底板泥岩比较薄，最薄在0.2～0.5m，一般为2.0m左右；北部4煤层底板泥岩最薄1.87m，一般厚3.0m，中部孟村向斜4煤层底板泥岩比较厚，最大厚度10.05m，一般在5m左右，南部的大佛寺向斜区4煤层底板泥岩最厚16.06m，一般厚度在6.0m左右。4煤层顶板泥岩亦表现为东、西部薄，一般在2.0m左右，中部较厚，一般在3～5m之间，最厚为7.40m。总体表现规律是顶、底板泥岩厚度与煤层气含量呈正相关关系。另外，在顶、底板泥岩厚度＞4m 时，其甲烷含量＞2.5mL/g，daf，当泥岩厚度＜4m 时，其甲烷含量＜2.5mL/g，daf。因此，矿区煤层气赋存规律与煤层顶、底板泥岩厚度关系密切。另外，地下水活动对煤层气含量也有一定影响。主要表现在：地下水可驱动裂隙和孔隙中的煤层气运移；地下水可带动微溶于水的煤层气一起流动；水分子被吸附在孔隙、裂隙表面，减弱了煤层对甲烷的吸附能力；水体占据了煤层孔隙的空间，排挤了煤层中的游离甲烷。因此，地下水活动比较强烈的地区，煤层中的煤层气含量比较小。反之，地下水活动微弱的地区，煤层中的煤层气含量比较大。矿区延安组含煤地层富水性微弱，4煤层含水率1.07%～2.83%，矿井反映的煤巷几乎无水，因此，矿区地下水活动对煤层气含量无大的影响。3 资源利用可行性及抽排工艺从1970年代开始，我国在抚顺和焦作等矿区开展了地面钻井抽煤层气的试验。从1990年代初开始引进国外煤层气技术，但目前仍处在勘探阶段。近几年国内自营勘探和合作开发均取得较大进展。1998年中联公司在山西沁水煤田东南部开展了煤层气勘探，施工煤层气井11口，初步控制含气面积550km2。到1998年，我国已施工地面钻井201口，总进尺10万余米。部分单井产气量达1000～5000m3/d，个别井可达16000m3/d[2]。随着近年来，油气钻井、开采技术的不断引进，低含量煤层气的开采已成为可能。对本区煤矿建设而言，降低矿井瓦斯含量，减少事故发生的方法，除了加强矿井安全设施建设外，先期抽排也十分必要。针对本区煤层厚度大、结构完整以及煤层气赋存特征，采用不同的钻井结构和布井方案，不但可以降低矿井瓦斯含量，而且，作为一种新能源的开发，还可以创造一定的经济效益。煤层气开采过程包括钻井、完井、强化、测试和开采等工艺。钻井工艺包括煤矿采空区钻井、采掘面水平钻井和采前地面垂直钻井。完井方式包括裸眼完井、套管完井和混合完井，这几种钻井工艺均适合于本区，但不同的构造部位、煤层分布特征有不同的工艺。强化是针对大多数煤层渗透率低，仅靠井眼圆柱侧面积作为出气面积难以达到理想效果而采取的入工强化增产措施，包括煤层水力压裂、打水平排泄孔和洞穴应力释放法等工艺。矿区煤层气储层压力较低，需要入工升举，抽出煤层中的水，使产层压力降低后才能产气[3]。同时，应注意到本区煤层气含量的不均一性，即在煤层裂隙发育地带，煤层气相对富集。因此，选择合理的布井方案，也十分重要。参考文献[1]王兴.2003.陕西黄陇侏罗纪煤田优质富煤带及其构造因素[A].见煤田地质可持续发展研究.西安：陕西科学技术出版杜[2]张铁岗.2001.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京：煤炭工业出版杜[3]乌效鸣.1997.煤层气井水力压裂计算原理及应用[M].武汉：中国地质大学出版杜[4]李明朝，张伍侪.1990.中国主要煤田的浅层煤成气[M].北京：科学出版杜[5]钟玲文，张新民.1990（4）.煤的吸附能力与其煤化程度和煤岩组成间的关系[J].煤田地质与勘探

1.矿井水文地质条件综合勘查技术该技术主要由水文地质测绘、钻探、试验、物探、化探和遥感等技术构成，服务于煤矿建井前的水文地质条件勘查，生产阶段的水文地质补充勘探和矿井充水水源、通道及其他专门问题的探查，是研究矿井水害形成条件必不可少的技术手段。其中，钻探也是疏放水钻孔、注浆钻孔等成孔的必要手段。2.渗流理论与矿井涌水量的计算矿井涌水量计算是以地下水渗流理论为基础的。在实际应用中，可分为正常用水量计算和最大突水量计算两大类。(1)在传统渗流理论的基础上，各种数学方法被大量应用到矿井涌水量的计算中，但大多不够成熟。(2)2D数值模拟法和3D数值模拟法是目前矿井涌水量计算应用的最高水平。(3)理论与实际应用严重脱节，许多矿区仍主要采用比较粗略的水文地质比拟法。3.矿井水害的形成机制不断深化对矿井水害形成机制的认识，特别是对底板突水机理和控制性影响因素的认识，是矿井水害防治的重要理论基础，也是当前研究的热点之一。由于林南仓矿区水文地质条件复杂且差别较大，所以应开展进一步或具有普遍意义的水文地质规律的研究。4.突水预报预警技术矿井突水预测预警对于矿井水害防治具有至关重要的意义，如果能够准确预测可能发生的突水事故，矿井防治水工作将发生革命性的变化。实现临突预警是矿井突水预测预警研究期望达到的目标。通过监测突水前兆因素的有关参数变化，建立突水发生标准的识别模型，对突水的发生做出判断，并及时发出预警信号。5.矿井水害的灾后治理技术矿井突水发生后的灾后治理技术主要包括突水水源的快速判别技术、突水水量的估算方法、高精度定位钻孔实施技术、突水通道注浆封堵技术等。6.矿井水综合利用技术传统的矿井水害防治工作充分重视了水的灾害性一面，而忽略了水的资源性一面。按照资源与环境协调发展的观念，钱鸣高院士提出了“绿色开采”的概念，并已形成广泛和重要的影响。水资源保护性开采是“绿色开采”的主要内容之一，它是指在防治矿井水害的同时，必须重视和强调水资源地保护和利用。参考文献白晨光，黎良杰，于学馥.1997.承压水底板关键层失稳的尖点突变模型.煤炭学报，22(2):149～154蔡振宇，杨本生，刘新河.2003.水体下煤层开采的相似模拟研究.中国矿业，12(3):62～63陈占清等.2004.采动围岩中参变渗流系统的稳定性分析.中南大学学报(自然科学版)，35(1):129～132程宜康，陈占清，缪协兴.2004.峰后砂岩非Darcy流渗透特性的试验研究.岩石力学与工程学报，23(12):2005～2009段水云.2003.煤层底板突水系数计算公式的探讨.水文地质工程地质，(1):97～100冯启言，陈启辉.1998.煤层开采底板破坏深度的动态模拟.矿山压力与顶板管理，(3):71～73高延法，李白英.1992.受奥灰承压水威胁煤层底板变形破坏规律研究.煤炭学报，17(2):33～38高延法，施龙青，娄华君.1999.底板突水规律与突水优势面.北京:中国矿业大学出版社高延法.1991.岩石强度理论与采场底板变形破坏规律研究.武汉:武汉水利电力大学韩宝平，冯启言等.2000.全应力应变过程中碳酸盐岩渗透性研究.工程地质学报，8(2):127～128何满潮，谢和平，彭苏萍等.2005.深部开采岩体力学研究.岩石力学与工程学报，24(16):2804～2813虎维岳.2005.矿山水害防治理论与方法.北京:煤炭工业出版社黄润秋，王贤能，陈龙生.2000.深埋隧道涌水过程的水力劈裂作用分析.岩石力学与工程学报，(9):573～576姜振泉，季梁军.2001.岩石全应力应变过程渗透性试验研究.岩土工程学报，23(2):153～156靳德武，王延福，马培智.1997.煤层底板突水的动力学分析.西安科技学院学报，(4)黎良杰，钱鸣高，李树刚.1996.断层突水机理分析.煤炭学报，21(2)，119～123黎良杰，钱鸣高，殷有泉.1997.采场底板突水相似材料模拟研究.煤田地质与勘探，25(1):37～40李白英.1999.预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用.山东矿业学院学报，8(4):11～18李白英、弭尚振.1988.采矿工程水文地质学(上册).山东矿业学院教材李鸿昌.1991.矿山压力的相似模拟试验.徐州:中国矿业大学出版社李世平，李玉寿，吴振业.1995.岩石全应力应变过程对应的渗透率－应变方程.岩土工程学报，17(2):231～235李树刚，徐精彩.2001.软煤样渗透特性的电液伺服试验研究.岩土工程学报，23(1):68～70刘伟韬，武强.2008.范各庄矿F0断层滞后突水数值模拟.岩石力学与工程学报，27(2)缪协兴，陈占清，茅献彪等.2003.峰后岩石非Darcy渗流的分岔行为研究.力学学报，35(6):660～667缪协兴，刘卫群，陈占清.2004.采动岩体渗流理论.北京:科学出版社缪协兴，刘卫群，陈占清.2007.采动岩体渗流与煤矿灾害.西安石油大学学报，22(2):74～77彭苏萍，王金安.2001.承压水体上安全采煤.北京:煤炭工业出版社钱鸣高，缪协兴，徐家林等.2000.岩层控制的关键层理论.北京:中国矿业大学出版社施龙青，韩进.2004.底板突水机理及预测预报.北京:中国矿业大学出版社宋振骐，蒋宇静，杨增夫.2003.煤矿重大事故预测和控制的动力信息基础的研究.北京:煤炭工业出版社孙方斌.2006.断层对底板突水的影响作用(PHM).青岛:山东科技大学田开铭.2000.开展对低渗透介质的水文地质学研究.水文地质工程地质，27(2):27～28王成绪.1997.研究底板突水的结构力学方法.煤田地质与勘探，(增刊):48～50王连国，宋杨.2000.煤层底板突水突变模型.工程地质学报，8(2):160～163王延福，靳德武，曾艳京.1999.矿井煤层底板突水预测新方法研究.水文地质工程地质，(4):33～37王作宇，刘鸿泉.1992.承压水上采煤.北京:煤炭工业出版社魏久传，李白英.2000.承压水上采煤安全性评价.煤田地质与勘探，28(4):57～59仵彦卿，张倬元.1995.岩体水力学导论.成都:西南交通大学出版社武强，刘金韬，钟亚平等.2002.开滦赵各庄矿断裂滞后突水数值仿真模拟.煤炭学报，27(5):512～515杨栋，赵阳升.1998.裂隙底板采场流固耦合作用的数值模拟.煤炭学报，23(1):37～41杨善安.1994.采场底板断层突水及其防治方法.煤炭学报，19(6):620～625杨天鸿，唐春安，朱万成等.2001.岩石破裂过程渗流与应力耦合分析.岩土工程学报，23(4):489～493杨天鸿，唐春安，谭志宏等.2007.岩体破坏突水模型研究现状及突水预测预报研究发展趋势.岩石力学与工程学报，26(2):268～276杨天鸿等.2003.承压水底板突水失稳过程的数值模型初探.地质力学学报，9(3):281～288杨为民，李智毅，周治安.2001.岩溶陷落柱充填特征及活化导水分析提出泥石浆型堆积是煤系段陷落柱的主要充填特征.中国岩溶，20(4)杨为民，司海宝，吴文金.2005.岩溶陷落柱导水类型及其突水风险预测.煤炭工程，(8)杨延毅，周维垣.1991.裂隙岩体的渗流－损伤耦合分析模型及其工程应用.水力学报，5:19～27尹尚先，王尚旭，武强.2004.陷落柱突水模式及理论判据.岩石力学与工程学报，23(6):964～968尹尚先，王尚旭.2003.陷落柱影响采场围岩破坏和底板突水的数值模拟分析.煤炭学报，28(3):264～269尹尚先，吴文金等 . 2008. 华北煤田岩溶陷落柱及其突水研究 . 北京: 煤炭工业出版社尹尚先，武强，王尚旭 . 2004. 华北煤矿区岩溶陷落柱特征及其成因探讨 . 岩石力学与工程学报，23( 1) : 120 ～123尹尚先，武强 . 2006. 陷落柱概化模式及突水力学判据 . 北京科技大学学报，28( 9) : 812 ～816尹尚先 . 2004. 华北岩溶陷落柱突水的水文地质及力学基础 . 煤炭学报，29( 2)张建华 . 1992. 煤层底板突水机理的基础研究 . 徐州: 中国矿业大学张金才，刘天泉 . 1997. 裂隙岩体渗透特征的研究 . 煤炭学报，22( 5) : 481 ～485张金才，刘天泉 . 1990. 论煤层底板采动裂隙带的深度及分布特征 . 煤炭学报，15( 1) : 46 ～54张金才，王建学 . 2006. 岩体应力与渗流的耦合及其工程应用 . 岩石力学与工程学报，25( 10) : 1981 ～1989张金才，张玉卓，刘天泉 . 1997. 岩体渗流与煤层底板突水 . 北京: 地质出版社张玉卓，张金才 . 1997. 裂隙岩体渗流与应力耦合的试验研究 . 岩土力学，18( 4) : 59 ～62赵阳升，胡耀青 . 2004. 承压水上采煤理论与技术 . 北京: 煤炭工业出版社赵阳升 . 1994. 矿山岩石流体力学 . 北京: 煤炭工业出版社郑少河，赵阳升，段康廉 . 1999. 三维应力作用下天然裂隙渗流规律的实验研究 . 岩石力学与工程学报，18( 2) : 133 ～136郑少河，朱维申，王书法 . 2000. 承压水上采煤的流固耦合问题研究 . 岩石力学与工程学报，( 7) : 421 ～424郑少河，朱维申 . 2001. 裂隙岩体渗流 － 损伤耦合模型的理论分析 . 岩石力学与工程学报，20( 2) : 156 ～159中国煤田地质总局 . 2001. 中国煤田水文地质学 . 北京: 煤炭工业出版社左人宇，龚晓南，桂和荣 . 1999. 多因素影响下煤层底板破坏规律的研究 . 东北煤炭技术，( 5) : 16 ～19( 波) M. 鲍莱茨基，M. 胡戴克著 . 于振海，刘天泉译 . 1985. 矿山岩体力学 . 北京: 煤炭工业出版社( 苏) N. 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张海荣 ，江苏省海门市人，博士，副教授，中国地理信息系统协会理事会理事，中国地理信息系统协会教育委员会委员。分别于1990年、1996年、2002年获中国矿业大学煤田地质与勘探专业学士学位、数学地质专业硕士学位、地图制图学与地理信息工程博士学位。主要从事地理信息系统开发与应用、空间分析及空间数据质量的研究。发先后参与自然科学基金项目2项，主持和参与横向课题10余项。获省部级科技进步二等奖1项，三等奖2项。

TD82煤矿开采 1．煤炭学报2. 煤炭科学技术3.煤矿安全4. 煤田地质与勘探5. 选煤技术6.煤炭工程7.煤炭技术8. 中国煤炭9. 煤矿机械 10..煤矿开采

学校隶属关系：陕西省　电话：029-85583187学校所在地：陕西省西安市雁塔路中段58号　传真：029-85583187邮政编码：710054　网址：http：//www.xust.edu.cn/yuanxi/dizhigc.htm一、地质类专业设置西安科技大学地质与环境工程系的前身是地质系。1957年院系调整时，由原西北工学院采矿系地质组与原西安动力学院及西北农学院水利系水文地质与工程地质教研组合并组建了西安交通大学地质系。1958年，以西安交通大学采矿系和地质系为主成立了西安矿业学院（现名为西安科技大学）。1999年更名为地质与环境工程系。地质与环境工程系现设地质工程和环境工程两个本科专业，具有矿产普查与勘探、地质工程和环境工程硕士学位授予权，地质工程博士学位授予权和矿山环境工程（矿业工程一级学科自主设置）博士学位授予权。地质工程本科专业涵盖了1958年开办的煤田地质与勘探专业和1988年开办的水文地质与工程地质专业。目前，该专业主要设资源勘查工程和勘查技术与工程两个专业方向。环境工程本科专业是1998年在原水文地质与工程地质专业的基础上申办的新专业，2003年第一届87名学生毕业。“煤田、油气地质勘探”学科1984年获得工学硕士学位授予权，1995年将其调整为“地质工程”；在矿业工程一级学科下自主设置的博士学位授权学科“矿山环境工程”于2002年获得教育部批准；2003年，“地质工程”学科获得工学博士学位授予权，同时，“矿产普查与勘探”和“环境工程”学科获得工学硕士学位授予权。二、教师队伍现状及队伍建设地质与环境工程系现有专任教师40人（兼职3人），其中博士生导师6人（兼职3人），教授16人（40%），副教授11人（27.5%），讲师6人（15%），助教7人（17.5%）。教师学历结构是：博士后3人（7.5%），博士7人（17.5%），硕士22人（55%），学士8人（20%），现有12人正在攻读博士学位。教师年龄结构：35岁的10人（25%），36～45岁的 21人（52.5%），46岁的9人（22.5%）。近年来，师资队伍的建设主要采用了外聘、引进和在职攻读学位等方式，使师资队伍结构渐趋合理，整体水平有较大提高。三、人才培养我系面向全国招生，生源来自全国22个省、市、自治区。到目前为止，已培养地质工程专业本科毕业生2200余人，硕士研究生100余人，环境工程专业本科毕业生87人。毕业生主要分布在煤炭、铁路、公路、油田、环境保护等部门。现有在校本科生614人，硕士研究生80人。四、办学优势与特色我系的办学历史可追溯到1957年，经过46年的建设与发展，在煤田地质与矿井地质、矿区地质环境评价与灾害防治、工程岩土体稳定性评价、地学信息技术及其应用等研究方向上，形成了一定的特色和优势。五、学科建设我系十分重视学科建设工作，并取得了较大成绩。2002年以来，新增博、硕士点各2个，与矿业工程学科共建的西部矿井开采与灾害防治实验室2004年被批准为教育部重点实验室。六、实验室建设经过多年建设，现拥有地质工程实验中心、环境工程实验中心和地质博物馆。地质工程实验中心下设10个实验、实习室：普地构造实习室、岩矿鉴定室、地层古生物实习室、工程地质实验室、普通水文地质实验室、物探实验室、遥感图像处理室、资源与环境信息系统实验室、油气地质实验室、矿产勘查实习室。环境工程实验中心下设5个实验室：环境分析室、环境监测室、环境微生物室、水污染控制室、大气污染控制室。实验室面积达到1541 m2，仪器设备总价值达到500 余万元。另外，还建立了7 个本科教学实习基地，较好地满足了我系实践教学的需要。七、科研概况近五年来，获省部级科技进步奖8项。参与完成“973”项目1项，承担和参与完成国家自然科学基金项目4项，省部级自然科学基金项目10项，省部级一般项目4项，省教育厅专项与重点基金9项，各种横向课题40多项，国际合作项目3项。年均科研经费150多万元。共发表学术论文300余篇，被SCI、EI收录论文20余篇。出版专著9部，教材5部。目前，正在参与进行的“973”项目1项，国家自然科学基金项目3项。八、国际交流与合作我系历来重视国内外学术交流。已与荷兰、美国、加拿大、英国、冰岛等国家的大学、科研机构及有关公司建立了长期稳定的互访、项目合作、学术交流、互派留学生等合作关系。（撰稿：侯恩科）

河南理工大学在河南是本科一批招生，所以我们通常认为河南理工大学是一本大学。如果你不是河南考生，河南理工大学在你所在的省份是本科二批招生的话，那河南理工大学就是二本大学。河南理工大学资源环境学院创始于1909年的采矿冶金门，1961年成立地质系，1995年更名为资源与环境工程系，2005年更名为资源环境学院。学院下设资源勘查工程系，地质工程系，环境科学与工程系，水文与水资源工程系，地球信息科学与技术系，生物技术系，中心实验室和党政办公室，教学与科研办公室，研究生管理办公室，学生工作办公室，院团委。资源环境学院（原地质系，资源与环境工程系）前身是原郑州煤炭工业学院地质专业科，时设煤田地质与勘探和水文地质与工程地质二个专业。1958年8月，在郑州煤田地质学校基础上建立郑州煤田地质专科学校，招收3年制煤田地质与勘探专业专科生，地质专业科亦随之更名为地质系。

矿井最大涌水量 - 百度百科矿井最大涌水量是1996年公布的煤炭科学技术名词。定义 矿井开采期间，正常情况下矿井涌水量的高峰值。主要与人为条件和降雨量有关。出处 《煤炭科学技术名词》。

史进1 吴晓东1 赵军2 孟尚志2 莫日和2(1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室 北京昌平 102249 2.中联煤层气有限责任公司 北京东城 100011)摘要:国内外对于常规气田开发数值模拟的研究已经比较成熟，但对于煤层气田开发方案具体应该包括哪些方面的因素研究较少。本文主要从多层合采方案设计，合理排采速度的选择，井网设计这几个煤层气与常规气田有显著不同的方面进行阐述，最后以河东煤田柳林示范区为例，利用ECLIPSE软件对其进行开发方案的数值模拟研究，可以为中国煤层气田的开发提供一定的指导意义。关键词:煤层气 开发方案 多层合采设计 排采速度 井网设计基金项目: “国家科技重大专项”项目62 鄂尔多斯盆地石炭二叠系煤层气勘探开发示范工程 ( 2008ZX05062 03)作者简介: 史进，1983 年生，男，汉族，山东淄博人，中国石油大学 ( 北京) 石油天然气工程学院博士生，主要从事煤层气开发方面的研究工作。E mail: shijin886@163. com，电话: 18901289094Numerial Simulation Research on Coalbed Methane Development in Liulin AreaSHI Jin1，WU Xiaodong1，ZHAO Jun2，MENG Shangzhi2，MO Rihe2( 1. College of Petroleum Engineering in China University of Petroleum，Beijing 102249，China2. China United Coalbed Methane Co. ，Ltd. ，Beijing 100011，China)Abstract: The research on the numerial simulation of conventional gas field development is quite mature both in and abroad，but less effort has been put on which aspects should be included when designing coalgas field de- velopment method. This article elaborates the remarkable differences of development strategies between coalbed methane and conventional gas，including multi-layers development design，reasonable dewatering rate chosen and well pattern design. In the last part of the article，Liulin area in Hedong coalfield was taken as an example to de- sign the development strategies by ECLIPSE software. All the aspects metioned above can provide a guidance to the China"s CBM development.Keywords: coalbed methane; development strategies; production from multi-layers; dewatering rate; well pattern design1 前言煤层气在美国目前已经占到了9%的天然气产量以及10%的天然气探明储量。煤层气藏与常规的天然气藏不同。一般情况下，煤层是被水饱和的［1］，气体以吸附方式存在于煤中，只有通过排水作业将气藏的压力降到临界解吸压力以下时，气体才会解吸出来，这导致了煤层气藏开发方案的设计与常规气藏有很大不同，主要体现在以下几个方面［2］:(1)多层合采方案的设计。煤层气一般采用合采方式生产，通过地质分析以及产能预测，进行不同多层合采方案的优化设计是很重要的。(2)合理排采速度的选择。煤层气一般要进行排水采气，才能获得工业气流。排采速度过快会伤害储层，导致煤层气不出气;排采速度过慢又会使投资回收期大大延长，没有经济效益。所以优选合理的排采速度是很必要的，这也是煤层气开发方案设计与常规气藏最大的不同。(3)井网优化设计。煤层气生产时，多井间形成的干扰可以使该处的压力很快下降，从而最大幅度的降低地层压力，使煤层气更快、更多的解吸出来。如何部署井网才能使井间干扰达到最大化是煤层气井网设计的研究重点。2 多层合采方案设计煤层气井的产量一般较低，而且因为井一般较浅，相邻层相隔较近，加上单层开采产量少，利润低，所以煤层气井一般采用多层合采方式生产。煤层气的多层合采方案设计一般从以下几个方面进行考虑［3］:(1)煤层气的多层合采需要重点考虑不同层间渗透率、厚度、丰度、水文地质特性差异、等温吸附曲线的差异以及压力体系的差异等方面的影响。(2)多层合采一般以相邻层为主，相邻层间有稳定的隔层，以保证层系间没有窜流的发生，相隔较远的层系合采需要慎重考虑。(3)多层合采对产能的影响。(4)合采时压裂以及排采作业的要求。3 合理排采速度的选择煤层中气体主要以吸附方式存在于煤层中，要使气体解吸，首先要进行排水作业，使地层压力降到临界解吸压力以下。煤层气的排水作业是贯穿煤层气开发始终的过程，决定了煤层气开发效果最重要的环节，也是煤层气开发有别于其他油气资源开发最独特的环节［4～5］。煤的应力敏感性比较强，排采强度过大，会导致煤层出煤粉，出砂，堵死近井地带渗流通道。因此煤层气在生产初期一般采用定液面降深方式生产，即每天动液面的下降高度保持一致。等到液面降到煤顶板以上，就可以采用定压的方式生产，以延长煤层气的开采年限。山西宁武盆地一口煤层气井，因为初期排采速度过快，使本来渗透率就很低的煤层发生了压敏效应，使压降漏斗得不到充分的扩展，生产半年就因为产量过低而报废。合理的液面降深速度值一般利用数值模拟软件进行计算，也有文献利用解析方法也进行了计算［6］。中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集式中： 为排采速度，m3/d;pe为储层压力，MPa;pw为井底压力，MPa;V实为实测含气量，m3/t;pL为兰氏压力，MPa;VL为兰氏体积，m3/t;K为煤储层渗透率，×10－3μm2;C为综合压缩系数，MPa－1;μ为水粘度，mPa·s;ρ为水的密度，kg/m3。4 井网优化设计对于常规天然气而言，井间干扰会使常规天然气产量大幅度减少。而煤层气恰恰相反，井间干扰产生的压力叠加可以两井间的压力快速降低(如图1)，从而使煤层气更快的解吸出来。因此，煤层气藏一般采用小间距井网的方法来增加井间干扰，从而使两井之间的压力快速降低，使煤层气产气量峰值出现在更早，也更高［7～8］。图1 多井排采时形成的压力降落煤层气没有稳产时间的概念，煤层气的井网布置主要从采收率和经济效益两个方面指标进行优化设计。基本要求是以最少的井数，达到区块干扰的最大化，从而达到采收率以及效益的最大化。煤层气布井一般考虑以下几个参数:井网密度、井网类型、井距以及布井方位［9］。这其中井距是最重要的参数［10］，井距过大，无法形成有效的井间干扰，达不到整体降压的效果，井距过小，成本提高，效益变差。本文采用各向异性计算法以及数值模拟法综合确定最佳井距，即先根据采收率与井数关系的拐点判断最优井网密度，再根据区块的各向异性程度计算理论最佳井距，再利用数值模拟法以及微地震参数来确定模拟最佳井距以及井网类型，并与计算出的理论最佳井距进行比较。5 柳林示范区煤层气开发方案设计5.1 柳林示范区简介柳林示范区位于山西省西部，河东煤田中部，区块面积194.42km2(图2)，煤层气资源开发潜力巨大。该区块构造简单，是一个向西倾斜的单斜构造［11～13］。示范区内煤的镜煤反射率为1.24%～2.79%，属于中级变质程度焦、肥煤。含气量在1.83～23.22m3/t之间，煤层端割理发育，面割理相对不发育，属于典型的节理煤。面割理平均渗透率2.8mD，端割理平均渗透率为1.61mD，面割理与端割理的渗透率比近似为7∶4。该区目的煤层主要是山西组中的3，4，5煤组，一般称上煤组;太原组8，9，10煤组，一般称为下煤组。图2 柳林区块试验区示意图5.2 开发方案设计5.2.1 多层合采方案优化设计以下时柳林地区山西组的3+4，5号煤层和太原组的8，9+10号煤层的主要储层性质特征以及平均产水量情况。上煤组和3+4和5号煤储层特征十分相似，地层压力相差不大，而且距离太近，平均距离只有5.5m，同时开采难度不大。两者临界解吸压力，出水量均不大，存在的层间干扰会较小。故一般将上煤组的3+4，5作为同一开发层系进行合采作业。在一些3+4，5号煤相隔很近的地区，可以将3，4，5层作为一层进行压裂作业。下煤组的8号煤物性较好，但产水量过大，而且解吸压力低，气体需要长期排水才能解吸出来，可以进行一些试采工作，对出水情况有进一步的了解。9+10号煤物性好，水量小，但因为厚度太小，无法形成有效产能，而且含有有毒气体H2S，开采时对安全以及管柱防腐要求都比较高，所以暂时不建议开采。表1 各煤层的储层性质上煤组3，4，5号煤和下煤组的8号煤储层性质相差较大，无法简单判断的合采效果的好坏，本文利用ECILIPSE软件计算不同的分采以及合采方式下的产量以及最终采收率，来判断合采效果的优劣。表2 分采及合采预测分析×从上表计算的结果可以看出，如果合采3，4，5，8号煤会因为8号煤出水过大，使3，4，5号煤无法正常解吸，从而使累产量以及采收率大幅度降低，所以不建议进行上下煤组的合采作业。推荐的主要开发层系是上煤组的3，4，5号煤。5.2.2 合理排采速度优化设计利用ECLIPSE软件可以模拟出在不同的排采速度下进行柳林示范区煤层气多层合采的优化设计。从图3可以看出，以不同速度排采的，累产量和峰值产量都不一样，一般的趋势是随着排采速度的增加，峰值产量和累产量都增加，但是排采速度增加到一定限度时，会出现一个拐点，这是因为煤储层的压敏效应很强，如果排采速度过快，会使储层受到伤害，从而使产量减少。从图中可以看出，柳林示范区以每天6m的速度降液面开发效果比较好。图3 不同的降液面速度与峰值产量及累产量的关系5.2.3 井网优化设计先选定区块中1600m×1600m的区域，进行不同井排距的布井，得出井数与采收率的关系，从图4中可以看出，当井数为35口时，出现拐点，井数再增加，采收率增加的幅度降低。所以该1600m×1600m区域内的最佳布井数为35口，故该区的理论最优井网密度为14口井/km2，单井控制面积为73052m2。根据各向异性1.32∶1的要求可以算出，理论最佳井距为310m×235m。图4 井数与采收率的关系再对示范区内200m×200m，300m×200m，300m×250m，400m×300m，400m×400m五种井排距在不同井网类型下的采收率以及井网控制面积的比较。从图5中可以看出，菱形井网的采收率始终好于矩形井网，所以实际布井如果地形条件允许，应该尽量采用菱形井网。综合考虑采收率以及控制面积的因素，得出模拟最佳井距为300m×250m，与前面得到的理论最佳井距基本吻合。图5 不同井距下与采收率以及井网控制面积的关系根据图6和图7柳林示范区上下煤组的裂缝监测可以看出，上煤组的最大主应力方向为东西方向，下煤组的最大主应力方向约为北偏东45°，只开采上煤组菱形井网长轴方向为东西方向;如果只开采下煤组，菱形井网长轴方向为北偏东45°;如果上下煤组合采，菱形井网长轴方向为北偏东45°，可以使出水量大的下煤组排采效果更好。结论(1)煤层气开发方案的优化设计主要包括以下几个方面的内容:多层合采方案设计、合采排采速度的选择以及井网优化设计。(2)进行多层合采方案设计时首先考虑各煤层的物性，然后考虑产水量，最后考虑不同层合采对压裂及排采施工的要求。图6 上煤组裂缝监测图7 下煤组裂缝监测(3)根据排采速度与累产量及峰值产量的关系可以得到合理排采速度。(4)井网优化设计中的最佳井距以及井网类型通过各向异性计算法以及数值模拟法综合确定，布井方位通过微地震测出的裂缝走向确定。参考文献［1］ 苏付义等 . 1998. 煤层气储层基本特征及储层工程研究内容 . 北京: 地质出版社，84［2］ 王鸣华 . 1997. 气藏工程 ［M］ . 北京: 石油工业出版社［3］ Jerrald L，Saulsberry A. 1996. 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2023年西安理工大学全国最新排名第156位，位列陕西省内排名第12名。西安理工大学是位于中国陕西省西安市的一所综合性大学，成立于1949年，是中国西部地区最早成立的高等学府之一。学校占地面积1828亩，校园内环境优美，设有18个学院，涵盖了工程学、理学、文学、管理学、经济学、法学、艺术学等多个学科领域。西安理工大学拥有一支科研实力强大的教师队伍，设有多个国家级和省级研究机构，并与国内外多所高校及科研机构建立了合作关系。学校一直致力于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才，注重学科交叉与综合素质培养。在教育教学方面，西安理工大学注重理论与实践相结合，努力培养学生的实践能力和创新精神。学校设有众多的实验室、实训中心和科技园区，为学生提供了良好的实践环境和机会。同时，西安理工大学还注重国际交流与合作，与多个国家的高校建立了友好关系，开展了学术交流和合作项目。这为学生提供了广阔的国际视野和交流机会。西安理工大学是一所具有优秀师资和丰富实践机会的综合性大学，致力于为学生提供优质的教育和培养他们具有创新能力和实践能力的人才。西安理工大学的学科设置较为全面，涵盖了工学、理学、文学、管理学、经济学、法学、艺术学等多个领域。西安理工大学还设有理学院、文学与传媒学院、外国语学院、法学院、艺术学院等多个学院，覆盖了不同学科和领域。学校还积极开展科学研究和技术创新，涉及材料科学、环境工程、煤炭与化学工程、工程管理等多个研究领域。同时，学校还开展了一些重点实验室和研究中心，促进学术交流和创新成果的产出。西安理工大学的专业1、机电工程学院：设有机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、车辆工程等相关专业，以培养工程技术人才为主。2、资源环境学院：该学院设有煤田地质与勘探、地质工程、矿物加工工程等专业，注重培养资源环境领域的专业人才。3、材料科学与工程学院：专注于材料科学与工程领域的研究和教育，设有材料科学与工程、材料物理等专业。4、经济与管理学院：该学院设有市场营销、工商管理、会计学等专业，培养具备管理和经济分析能力的人才。5、信息工程学院：专注于计算机科学与技术、通信工程等信息技术领域的教学与研究。

摘 要 应用扫描电镜、能谱仪和波谱仪测定了煤中有机硫含量。①在镜质体有机硫含量低于 0. 50%的煤中，惰质体的有机硫含量与其相近。而在镜质体有机硫含量高于 0. 5% 的煤中，惰质体的有机硫含量大多为镜质体的 40% ～50%。各种镜质体和惰质体的有机硫含量随其凝胶化程度增高而增加。②聚煤古地理环境对煤中有机硫含量起决定性作用。以镜质体为例，形成于湖滨三角洲平原环境的神木煤含有机硫 0. 21%，形成于滨海三角洲平原环境的水城大河边煤含有机硫 0. 84%，形成于潟湖海湾环境的兖州晚石炭世煤含有机硫 2. 24%。任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑高硫煤在我国煤炭储量中约占 1/6。由于燃煤排入大气的 SO2每年达 1440 万 t，占全国总排放量的 92%，造成严重的环境污染，已为国内外所关注。我国有相当一部分炼焦用煤由于硫含量高且难选，目前只能作为动力用煤，浪费了宝贵的资源。今后，随着主要煤矿区开采逐渐引向深部，华北太原组高硫煤的产量将有所增加。因此，研究煤中各种硫的赋存规律，是煤田地质勘探和煤炭加工利用领域的重要任务之一。一、实验煤中硫以硫化物硫、有机硫和硫酸盐硫 3 种形式存在。硫酸盐硫含量大多低于 0. 1%，在全硫中所占比例很小。对硫化物硫，可用煤岩方法或化学方法测定。而有机硫一般是以全硫与硫化物硫和硫酸盐硫含量的差值表示，难以直接测定。国外用扫描电镜和透射电镜能谱法( EDX) 及电子探针方法测定煤中显微组分的有机硫含量，效果明显［1 ～ 4］。在微区分析中，波谱法( WDX) 与能谱法相比，检测精度高，目前尚未见到用波谱法测定有机硫的报道。我们利用扫描电镜波谱仪对我国西南地区和山东兖州等地若干有代表性的煤中显微组分的有机硫含量进行了直接测定，初步总结了有机硫的分布规律。(一)实验方法实验是在剑桥S—250MKⅡ扫描电镜、WDX—2A波谱仪上完成。为了进行波谱数据的定量分析，配套使用了IBM—PC微型计算机和Frame定量分析软件。仪器工作条件:加速电压20kV，样品台倾斜角45°，X射线光子取出角20°，束流3×10－10A。实验所用硫的标样为英国Link公司提供的FeS2(Micro-Analysis Consultants:StandardNumber 273)。(二)实验步骤波谱仪实验步骤如下:1.以标样确立实验工作条件首先校正好谱仪，使探测器处于最大硫峰位处，然后选择束流，使标样硫的10s记数值大于5000，峰背比值 大于400，在此条件下将谱仪固定。由于轰击时间过长，会损伤样品，引起计数率下降，所以选择了较短的采集时间10s。2.测定煤样中显微组分的有机硫显微组分中有机硫含量往往较低，有时其10s计数值仅几十个，为了防止计数时间短造成的统计误差，采用了4次10s计数的平均值。3.测定标样硫方法同2。4.求分析结果把标样、煤样所测数据输入计算机，即可获得定量分析的结果。二、主要成果———煤中显微组分有机硫含量的若干特点(一)各组显微组分的有机硫含量不同在低硫煤中，当有机硫含量小于0.50%时，惰质体的有机硫含量与镜质体相近或略低于镜质体，为其70%～90%，表明来源于木质纤维组织的显微组分，在泥炭化阶段，虽然受到不同的作用———丝炭化或凝胶化，但有机硫含量仍相近，主要来自成煤植物蛋白质中的含硫氨基酸。壳质组分的有机硫含量大多明显高于镜质体，如山西平朔矿区山西组4号煤层中，孢子体有机硫含量为1.02%，而镜质体仅为0.35%;藻类体有机硫含量也高于镜质体，如贵州水城大河边矿龙潭组406C煤层中，藻类体的有机硫含量为0.104%，而镜质体为0.076%。藻类体是由藻类所形成，现代绿藻有机质中蛋白质占40%～50%，而形成镜质体的高等植物仅含蛋白质1%～7%;由此可见，藻类体等壳质组分的有机硫含量高与其原始物质有机组成中硫含量较高有关。在镜质体有机硫含量大于0.50%的煤中，惰质体有机硫明显低于镜质体，大多相当于其40%～50%，变化范围为35%～77%。孢子体有机硫含量仍高于镜质体，如山东兖州北宿矿太原组16号煤层中，孢子体为3.53%，而镜质体为2.24%。(二)同一显微组分组内，不同显微组分有机硫含量不同在镜质组中基质镜质体有机硫含量大多高于均质镜质体，而均质镜质体有机硫含量往往高于结构镜质体。在惰质组中，粗粒体和半丝质体的有机硫含量高于丝质体。均显示凝胶化程度高的组分有机硫高的特点。值得注意的是壳质组中树皮体有机硫含量大多与镜质体的相近，而低于孢子体、角质体，表明树皮体的植物组织属性更近于镜质体。微粒体、变渗出沥青体等次生显微组分的有机硫含量一般低于其母质，这可能表明部分有机硫受热裂解时较易挥发逸去。(三)聚煤古地理环境是决定煤中有机硫含量的主要因素以贵州晚二叠世煤中镜质体有机硫含量为例，可以看出聚煤古地理环境对镜质体有机硫含量的重要影响。形成于冲积平原的盘县梓木戛的龙潭组煤中镜质体有机硫为0.32%～0.51%，形成于滨海三角洲平原的水城大河边矿龙潭组409煤层为0.84%，而形成于局限碳酸盐台地潮间带的贵定吴家坪组煤层镜质体有机硫高达8.86%，明显地反映出海水对煤中有机硫的影响。海水中含有丰富的硫酸根离子，每L为2.7g，海水的弱碱性介质条件对于硫酸盐还原菌的活动很有利，脱硫弧菌等硫酸盐还原菌利用成煤植物有机质降解产物作为给氢体将海水中硫酸盐还原生成硫化氢，硫化氢与沉积物中的铁离子化合，逐步形成各种硫化铁矿物，硫化氢亦可与植物降解产物作用形成有机硫化合物。在贵州贵定等高硫煤中，均已发现丰富的黄铁矿化细菌化石，可为佐证。(四)煤化程度对有机硫含量的影响所研究的煤样包括镜质体反射率Ro为0.76%～3.35%的低煤化烟煤到无烟煤的不同煤级。在同一聚煤区和相同成煤期的煤层中，尚未发现煤化程度对有机硫含量的影响。三、方法讨论(一)波谱法测定的结果用扫描电镜波谱法测定煤中有机硫含量与用国家标准的化学分析差值法所得的数值相近。山东兖州北宿矿太原组16煤层3分层，根据波谱法所测得的各种显微组分有机硫含量及该组分在煤分层中所占百分比，加权所得整个煤分层有机硫含量为2.32%(表1)，而化学分析差值法所得为2.24%，相差仅为0.08%，相对误差为3.6%。对贵州习水马临矿晚二叠世低硫煤和贵州织金晚二叠世富硫煤进行的对比性分析，亦获得了相似的结果。而且波谱法微区分析能测定各种显微组分有机硫含量，从而揭示不同门类成煤植物、不同植物组织器官以及聚煤古地理聚境对有机硫的影响，深化对有机硫成因的认识。表 1 兖州北宿矿 16 煤 3 分层的有机硫 WDX 分析 单位: %( 二) 波谱法与能谱法比较对比研究表明，在有机硫微区分析的波谱法和能谱法两种方法中，波谱法的精度优于能谱法。其原因一是能谱法检测精度低于波谱法，国外报道［4］和我们研究均表明，当样品中硫含量低于 1%，能谱法与化学分析法的相对误差可达 10% ～20%; 二是用波谱法测定时，每测一个样品点，必须测一次标样，减少了因扫描电镜工作条件的瞬时变化而引起的误差。此项工作是由国家自然科学基金和国家教委博士点基金资助，工作中得到韩德馨教授的热情关怀，谨表谢意。参 考 文 献［1］ Raymond R J. Gooley. Scanning Electron Microscopy，1978: Ⅰ，93 ～ 107［2］ Tseng B H et al. Fue1，1986，( 65) : 385 ～ 389［3］ Harrison C H. Organic Geochemistry，1991，( 17) : 439 ～ 450［4］ Demir I，Harvey R D. Organic Geochemistry，1991，( 17) : 525 ～ 533The microarea analysis and distribution characteristics of the organic sulfur in maceralsRen Deyi1Lei Jiajin1Tang Yaogang1Guo Guoli2Yao Yuqin2( China University of Mining and Technology)( Beijing University of Science and Technology)Abstract: The SEM ，EDS，and WDS are used for the organic sulfur( So) determination in coal.1. In low sulfur coals，w hile Socontent is less than 0. 50% ，Socontent of inertinite is similar to that of vitrinite. How ever，in the coals，w hose Sois more than 0. 50% ，the Soof inertinite is mostly 40% ～ 50% of that of vitrinite. Socontent incresses w ith their gelification degree. Mean- w hile，sporinite，cutinite and alginite contain Somore than vitrinite.2. The palaeogeographic environment of coal accumulation evidently influence on Socon- tent in coal. The vitrinite of Shen-Mo coal，w hich accumulated in lacustrine delta plain，contain 0. 21% So，the vitrinite in Shui-Cheng coal，which accumulated in coastal delta plain，contain 0. 84% So，in Yan-Zhou coal，which is borne in paralic sequence is so high as 2. 24%.Key words: microarea analysis; organic sulfur; distribution; macerals( 本文由任德贻、雷加锦、唐跃刚、郭国莉、姚玉琴合著，原载《煤田地质与勘探》，1993 年第 21 卷第 1 期)

主要研究方向为多分量地震探测及地球物理信号处理。自“九五”以来，主持完成国家“863”计划重大项目1项，国家“863”计划前沿探索课题2项，教育部重点项目1项，交通部西部项目和联合攻关课题2项。主持研制的多波地震处理系统被鉴定为“填补国内空白，打破国外技术垄断，达到国际先进水平”。持续研究多分量地震勘探技术，在滩浅海、黄土等复杂地区地震波传播与多分量地震勘探，以及近地表地质缺陷精细探测方面取得了一系列有实用价值的成果。近五年先后在《石油物探》、《石油地球物理勘探》、《煤田地质与勘探》、《煤炭学报》、《地震学报》、《地球物理学进展》等国内核心期刊和SEG、EAGE、ICTAC等国际专业会议上发表论文30多篇，出版专著1部，成果“海上多波地震资料处理系统研制及解释方法研究”及“井地联合多分量地震勘探方法研究”分别获2003、2004年陕西省科学技术二等奖（排名第一、第二）。主持承担的国家级、省部级科研项目主要有：1.国家“863”计划重大项目“海上多波地震勘探技术”2.国家“863”计划A类课题“复杂地区地震波传播与转换波成像研究”3.教育部重点项目“海上三维多分量地震资料处理系统研制”4.交通部西部交通建设项目“探测湿陷性黄土暗穴技术研究”5.交通部行业联合攻关“西部公路工程中的浅层三分量地震技术应用研究”6.国家“863”计划A类课题“反射地震面波提取与浅层结构探测技术”

———一个值得重视的问题摘 要 煤是一种具有高度还原障和吸附障性能的有机岩和矿产，在特定的地质条件下，可以富集一些有益金属元素，并达到成矿的规模。综合国内外一些研究资料，论述了煤和含煤岩系中有益金属铌、镓、铼、钪的丰度、赋存状态、地质成因以及利用的可能性。煤中稀有金属元素富集或成矿的研究，是煤地球化学和矿床地球化学重要内容之一，值得进一步加强。任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑煤的微量元素组成中有一些珍贵的有益元素，有的已富集成相当规模的共伴生矿床，日益受到重视。例如，在哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和新疆伊犁、吐-哈等侏罗纪含煤盆地中，都发现了煤层顶板砂岩层及部分煤层中共生的大型铀矿床，其中有的已形成生产能力。又如，在云南临沧、内蒙古乌兰图嘎矿区和俄罗斯滨海边区所发现的中、新生代大型褐煤—锗矿床，这些矿床的主要特征见于众多文献［1～8］。近年在煤中又陆续发现了高度富集的镓、铌、铼、钪等稀有金属元素以及稀土元素和银、金、铂族元素等贵金属元素。这些高含量的煤中微量元素，不少都是潜在的重要战略矿产资源，或者是经济上可回收利用的煤加工的副产品。加强对其勘查，深入研究其赋存状态和富集规律，有利于充分、合理利用煤炭资源及共伴生的矿产资源，发展循环经济。本文综合文献及已知信息，仅就铌、镓、铼、钪等元素，简述如下。一、铌(Nb)铌是一种抗蚀性强的高熔点的稀有金属，其合金超耐热、超轻，可用作导弹、火箭和航空航天发动机的重要材料，也是重要的超导材料，是世界上需求量较多的稀有金属。地壳中铌的克拉克值为21μg/g，据Ketris和Yudovich［9］，全球煤中铌的平均含量为3.7μg/g。俄罗斯学者Середин建议当煤中铌含量≥300μg/g时，可作为伴生有用矿产评价［6］。煤中铌的异常可能是同生的，主要是与风化壳共生的煤往往富含铌，在表生带条件下，铌可与有机酸结合，如在含黄腐酸的溶液中有含铌矿物粉末，在4、5个月中可使溶液含铌达1mg/L即高出自然水中的几百倍。其次，当煤层中有酸性火山碎屑蚀变的tonstein时，亦会与其相邻的煤中铌富集，Hower等报导美国肯塔基州东部FireClay煤层的tonstein夹矸层上下分层的煤中铌含量异常高，分别达到55～88μg/g和76～150μg/g［10］。煤中铌的异常亦可能是受含金属热液的影响，Seredin报道［11］，俄罗斯远东地区一个地堑型始新世褐煤，由于受富含铌的碳酸型热液的改造，使煤中铌含量达60μg/g。世界上一些煤中富含铌，俄罗斯库兹涅茨煤田二叠纪煤中铌含量可达30～50μg/g，而煤灰中达180～360μg/g，米努辛斯克石炭—二叠纪煤田伊塞克斯煤产地30号煤层中铌含量为90μg/g，而煤灰中铌含量为580μg/g。波兰日塔夫煤田两层厚达90m和22m的中新世褐煤中富集铌，其煤灰中铌含量超过200μg/g［6，12，13］。广西合山上二叠统煤中铌含量均值为50μg/g，其中柳花岭矿4下煤层1.1m厚的上分层煤中含铌126μg/g，换算成煤灰中含铌689μg/g［14］。据Dai等，贵州织金煤田上二叠统34号煤层铌含量的均值为64μg/g，大方煤田上二叠统3号煤层铌含量为80μg/g［15～17］。Spears和Zheng［18］对英国主要煤田煤的分析表明，伊利石是煤中铌的主要载体。刘大锰等［19］对山西安太堡矿的分析，也得出了相似的结论。俄罗斯库兹涅茨煤田煤中铌主要富集在烧绿石和钽铁矿中。Palmer等［20］用六步逐级化学提取方法证实，所研究煤中66%的铌为有机态。Querol等［21］对土耳其Beypazary新近纪含硫褐煤的研究表明，煤中以有机态铌为主。由此可见，不同煤中，铌的赋存状态各不相同，因地而异。代世峰等［22］、周义平［23］报道了中国西南地区受碱性火山灰影响的煤和碱性火山灰蚀变黏土岩夹矸(Tonstein)中高度富集Nb。碱性Tonstein不仅可以作为等时标志层，而且可以根据含煤岩系中碱性Tonstein的层数、厚度的空间分布规律，有可能寻找到古火山口的位置，对于与碱性火山岩建造有关的稀有元素找矿具有重要的意义。二、镓(Ga)镓是典型分散元素，是用于光纤通讯设备、电脑和彩电显示的材料。镓的克拉克值为16μg/g［24］。在自然界难以形成独立的镓矿床，而主要从铝土矿及闪锌矿矿床开采中综合回收。全球煤中的镓含量为5.8μg/g，而煤灰中镓含量的均值为33μg/g［9］。我国煤中镓含量的均值为6.5μg/g［7］。世界上有些煤田煤中镓含量比较高，一些煤的煤灰中镓含量高达几百μg/g，因此，富镓煤的燃烧副产品具有提取镓的潜力。根据全国矿产储量委员会1987年的规定，各类含镓矿床中镓的工业利用标准:铝土矿矿石镓为20μg/g，而煤为30μg/g。周义平和任友谅［25］的研究表明，西南地区上二叠统的煤灰中镓含量可达63.7～401.5μg/g，主要呈有机态，在<1.3g/cm3密度级的煤样的灰分中较为富集。贵州紫云轿顶山上二叠统煤中镓含量均值为375μg/g。贵州织金龙潭组底部34号煤含镓100μg/g。重庆松藻煤田11号煤层煤中镓含量为32μg/g［22］。此外，浙江长兴上二叠统若干煤，宁夏石炭井、石嘴山矿区晚古生代中镓含量亦超过30μg/g。内蒙古准格尔煤田黑岱沟巨厚煤层6号煤是煤中镓富集的一个典型实例［26，27］。该煤层中Ga的含量均值为44.6μg/g，有的分层可达76μg/g，微区分析表明，镓的主要载体是煤中的勃姆石，部分分布在有机质中［26，27］。不仅如此，该煤中亦超常富集Al，导致该煤层的燃煤产物高度富集Al2O3，Al2O3在粉煤灰中的含量超过50%，因此，黑岱沟6号煤层是一个与煤共(伴)生的镓—铝矿床。在黑岱沟南部和北部的哈尔乌素和官板乌素煤中镓虽然富集，但尚未达到工业品位。随着近年来煤炭产量的增加，黑岱沟富镓和铝的煤炭资源量逐年递减，应引起相关部门的高度重视，以保护这块稀有的煤炭资源。另外，燃烧该区6号煤层的电厂所排放的粉煤灰经过常年的累积，形成了富Al和Ga的人工矿床，该人工矿床中Al和Ga的分布规律、赋存形态和迁移特征值得进一步深入研究。俄罗斯米努辛斯克煤田切尔诺戈尔煤产地“两俄尺”煤层煤中含镓30μg/g，煤灰中含镓375μg/g;俄罗斯远东地区拉科夫斯克煤产地中新世含锗煤中含镓30～65μg/g，煤灰中含镓100～300μg/g。美国肯塔基州西北部石炭纪煤层“阿莫斯”的低灰煤中，煤灰中含镓140～500μg/g［28］。Affolter(1998)研究表明，美国肯塔基州某大型电厂，原料煤灰分含镓70μg/g，炉渣含镓<22μg/g，粗粒飞灰中为67μg/g，镓相对富集在细粒飞灰中，其含量为110μg/g。Mar-don和Hower［29］研究表明，美国肯塔基州东南部燃煤电厂的各级产物中，原料煤煤灰含镓61μg/g，灰渣中为26μg/g，而电除尘器所获的飞灰中镓为169μg/g，相当富集。据方正和Gesser［30］，取自加拿大、以色列和中国的煤烟尘镓的含量达100μg/g以上。由此可见，燃煤副产品，主要是细粒飞灰，已成为世界上从矿产中综合回收镓的第三种主要来源。三、铼(Re)铼是具有超耐热性的稀有金属，是新一代航空航天发动机的材料，属战略性矿产资源，也是高效催化剂和制造新医疗器械的材料。铼是极度分散的元素，地壳中铼的克拉克值仅为0.6ng/g［24］。作为伴生金属利用时，要求矿产中铼的含量不低于2ng/g。哈萨克斯坦热兹卡兹干含铜砂岩型铜矿床中，铼局部达到工业品位。俄罗斯Середин［6］建议，当煤中含铼超过1μg/g时，可作为有益的伴生铼矿产资源予以评价。根据Клер和Неханова1981年报告，乌兹别克斯坦安格连侏罗纪煤中含铼0.2～4μg/g，铼源自盆地周围母岩。据Валиев等(1993)研究，塔吉克斯坦纳扎尔-阿依洛克侏罗纪煤产地无烟煤中，低灰煤(Ad=3.2%)含铼2.1μg/g，而灰分较高的煤(Ad=17.9%)含铼3.3μg/g，这表明该地煤中既有有机态铼又有矿物态铼。西班牙北部埃布罗盆地碳酸盐岩系中的褐煤含铼9μg/g，这种“褐煤”富含沥青质，灰分很高，其特性接近油页岩。淋滤型铀—煤矿床的煤中往往富集铼。哈萨克斯坦下伊犁铀—煤矿床4m厚煤层的还原带上部的富铀矿带，铼含量均值为9.5μg/g;煤层的过渡带下部铼含量均值为4.2μg/g。煤作为还原障能使溶液中高铼酸盐还原并富集。根据Юровский1968年的报告，顿涅茨煤田南普利沃尔尼扬矿长焰煤的精煤(Ad=8%)含铼4μg/g。用高分辨ICP-MS方法测定煤中铼的含量，在我国大多数样品中未检测出铼，但在河北开滦、山东济宁、山西晋城个别煤矿太原组煤中，贵州兴仁上二叠统个别煤层中以及江西安源上三叠统个别煤样中，测出铼含量为0.106～0.39μg/g，这些值虽低于伴生矿产评价所需的值，但已高出铼的克拉克值百余倍到几百倍，相对富集，值得今后进一步关注。新疆早、中侏罗世的淋滤型铀-煤矿床煤中的铼应引起重视。四、钪(Sc)钪是一种超耐热制造轻质合金的稀有金属，价格昂贵，目前主要从提炼钨、钛、铀等金属的废渣(钪含量为80～100μg/g)中提取，出率相当低。Середин提出，当煤灰中钪的含量超过100μg/g时，可作为有益的燃煤副产品予以评价［6］。据Ketris和Yudovich的报道，全球煤中钪含量均值为3.9μg/g，而且煤灰中钪含量均值为23μg/g［9］。近年研究表明，有些煤产地煤灰中钪含量相当高。俄罗斯库兹涅茨煤田的切尔尼戈夫露天矿、卡尔坦露天矿和南吉尔盖依矿的个别煤层煤灰中含钪100～200μg/g［31］。Юровский对煤进行重液分离后发现库兹涅茨煤田切尔诺戈尔煤产地低密度的精煤中含钪量400μg/g，因此在选煤阶段可提取富集钪的精煤。俄罗斯米努辛斯克煤田一些煤层的煤灰中含钪95～175μg/g，在低密度级的煤中钪含量达到400μg/g。俄罗斯坎斯克—阿钦斯克侏罗纪煤田别廖佐夫煤产地1号煤层的上分层煤含钪230μg/g，其灰中钪含量则达870μg/g［32］。美国肯塔基州西北部阿莫斯煤层很薄(<0.5m)，在其底部8.2cm厚的分层中，煤灰中钪含量达560μg/g［28］。广西合山上二叠统煤田中钪含量均值较高，为42.2μg/g，而在其溯河矿4号煤层中部煤灰的钪含量达221μg/g［14］。煤中其他含量异常高的元素并有可能回收的副产品还有V、Sb、Cs、Mo、W、Be、Ta、REEs、Zr、Hf等。煤中共伴生有益矿产资源的勘查与评价很有意义。在煤炭资源勘查中如缺失此项工作，很难弥补。在从事此项工作时，需要注意以下事项。(1)优选最佳的有益元素测试方法，以确保测试成果的可靠性。(2)由于煤中共伴生有益元素往往富集在煤层的局部层位和特定的空间，因此要注意合理布置采样点，以掌握其富集成矿的规律。(3)煤中有益金属元素的利用最佳途径是从粉煤灰中进行提取。因此，研究有益元素在煤炭燃烧及其他加工利用过程中的习性，及有益元素在煤副产品中的富集程度及其回收的可能性是非常重要的。(4)煤中共伴生有益矿产往往是多金属的，除有益元素外，往往又有潜在有害元素，因此，必须进行全面的技术经济和环境评估，以保障开发中尽量减少潜在有害元素的对环境和人体健康的影响。参 考 文 献［1］ 庄汉平，卢家烂，傅家谟等 . 临沧超大型锗矿床锗赋存状态研究 . 中国科学( D 辑) ，1998，28( 增刊) : 37 ～ 42［2］ Hu RZ，Bi XW，Su WC et al. 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The research of rare metal elements enrichment or ore-forming is one of major subjects in coal geochemistry and ore deposit geochemistry，and thus w orthw hile to be further strength- ened.Key words: coal; coal-bearing strata; rare metal; coexisting and associated ore deposits( 本文由任德贻、代世峰合著，原载《中国煤炭地质》，2009 年第 21 卷第 10 期)

左景栾1 孙晗森1 吕开河2基金项目:国家科技重大专项《大型油气田及煤层气开发》项目60“山西沁水盆地南部煤层气直井开发示范工程”(项目编号:2009ZX05060)资助。作者简介:左景栾,女,工程师,现在中联煤层气有限责任公司。通讯地址:北京市东城区安定门外大街甲88号;邮编:10001。Email:zuojingluan@hotmail.com。(1.中联煤层气有限责任公司 北京 100011;2.中国石油大学石油工程学院,山东东营 257061)摘要:针对煤储层井壁易坍塌、钻井液易污染煤储层等难题,研发出了中空玻璃微球低密度钻井液体系。该钻井液具有良好的流变性和滤失性,泥饼薄而致密。同时具有很好的抗温性、抗污染性能、防塌性能、沉降稳定性和保护储层作用。在沁南示范区成功进行了1口井的现场试验,有效防止了液体对煤储层的污染。关键词:煤储层 污染 低密度钻井液 流变性 滤失性 现场试验StudyofLightWeightDrillingFluidforCoalbedMethaneStudy of Light Weight Drilling Fluid for Coalbed MethaneZUO Jingluan1, SUN Hansen1, LV Kaihe2(1.China United Coalbed Methane Co., Ltd, Beijing 10001 1; 2.College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Dongying 257061, Shandong, China)Abstract: In view of the collapsibility of borehole face and coal formation pollution resulted from drilling flu- id, this paper researched the light weight drilling fluid, whose density was reduced by adding hollow glass micro- spheres.The study shows that the light weight drilling fluid has good rheological property and filtration property, and its mud cake is thin and tight . Moreover, this drilling fluid has a lot of good properties, such as temperature tolerance, antipollution, anti-sloughing, sedimentation stability and formation protection.This light weight drill- ing fluid has been applied in one well for field trial successfully at QinNan demonstration plot.Good performance on protecting coal formation from pollution has been observed.Keywords: coal formation; pollution; light weight drilling fluid; rheological property; filtration property; field trial我国煤储层一般具有孔隙压力低、渗透性差、裂隙发育等特点,钻井液侵入易导致煤层污染,影响煤层气的产量。在钻探施工中应根据不同的要求和地层, 以节约成本、保证井内安全、保护目的煤层原生结构不受伤害为原则,选用合适的钻井循环介质。本文针对沁南示范区煤储层井壁易坍塌、钻井液易污染煤储层等难题,研发出了有利于保护井壁稳定、减少储层污染的低密度钻井液体系,并成功进行了现场应用试验。1 煤储层损害原因与机理研究对从沁南示范区采回的煤样分别进行了物性参数测试、X-射线衍射分析、扫描电镜分析等测试分析,结果表明,煤储层具有低孔、低渗、裂缝发育的特征。同时,煤储层还具有低压力和低含水饱和度的特点。这些特点决定了在钻井完井过程中如果不采取有效措施,储层将受到很大伤害,造成渗透率下降,产量降低。钻井过程中储层损害原因主要有以下方面。1.1 应力敏感性损害应力对煤岩渗透率的影响见表1所示。从表1可知,当有效应力升高时,煤岩渗透率急剧下降,表明具有很强的应力敏感性。表1 煤岩应力敏感性实验结果1.2 速敏性损害使用1%标准盐水进行了流动实验,实验结果见表2。由表2可以看出,标准盐水在煤样中的流速增加,渗透率不但不下降,反而有所上升,说明不存在速敏。在流速较大时,实验中观察到有细小煤屑颗粒流出,由于颗粒极小,不足以堵塞渗流通道,反而使煤岩渗透性增加。表2 速敏性实验结果1.3 水锁损害煤层中微孔隙可以看做是无数曲折弯曲的毛细管,而煤层一般是弱亲水的,当外来液体接触煤层时,会产生强烈的吸水作用。液体的侵入对储层渗透率的伤害十分明显。试验表明,当液体饱和度达到10%时,气体渗透率伤害达50%,而当液体饱和度为30%时,气测渗透率几乎降为0。1.4 固相侵入煤岩中存在微裂缝,作业过程中固相和液相容易侵入。如果不对此采取有效措施,则固相和液相将大量侵入储层,并且随着后续作业的进行,其侵入量和侵入深度不断增加,造成储层渗透率大幅度降低,严重污染储层。由于煤储层压力低,裂缝及层理发育,钻井液侵入储层是主要的损害机理,因此应尽量采用低密度钻井液体系,防止钻井液大量侵入储层。2 保护煤储层的低密度钻井液研究2.1 密度降低剂的选择由煤储层损害原因与机理分析可知,压差是影响煤储层损害的重要因素,压差越大煤储层损害越严重。中空玻璃微球是一种单胞碱石灰硅酸硼类材料,外观为白色粉末,呈化学惰性,抗高温高压,形成的钻井液真实密度低,可降至0.6~1.0g/cm3,工艺简单,风险小,储层保护效果好,完全能满足低压煤层气井及部分欠平衡井的钻、完井施工。该技术的研究应用,将丰富低压煤储层钻井液种类,改变目前煤储层损害较为严重的局面。2.2 中空玻璃微球性能评价(1)中空玻璃微球密度室内对中空玻璃微球样品进行多次测定,得到其真实密度为0.37~0.45g/cm3。(2)中空玻璃微球粒径大小和分布范围采用激光粒度仪对中空玻璃微球进行粒度分析,测得90%的中空玻璃微球粒度小于123μm。(3)中空玻璃微球机械破裂强度与抗压强度机械破裂强度是指单位体积的中空玻璃微球在机械压力装置下直接受压发生破裂的最高压力,而抗压强度是指在不同恒定温度下,一定浓度的中空玻璃微球在水中承受外压力不发生破裂沉淀的最高压力。对于钻井液来讲,后者的性能反映材料的稳定性,更为重要。中空玻璃微球强度实验结果见表3。表3 中空玻璃微球强度由表3可见,中空玻璃微球抗压性能好,在30MPa压力下不破裂。(4)中空玻璃微球含量与密度关系分别在自来水中加入不同数量的中空玻璃微球,并测定加入后的液体密度。随着中空玻璃微球含量增大,液体密度降低,40%含量时,密度可降低到0.75g/cm3。2.3 中空玻璃微球对钻井液性能的影响评价(1)膨润土浆配制400ml水+12g膨润土+0.06g纯碱,搅拌20min,老化24h备用。(2)中空玻璃微球对钻井液性能的影响图1表明,钻井液滤失量随中空玻璃微球的加入而降低,10%含量之前,滤失量降低最快,10%~30%时,降低速度减慢。图1 钻井液API失水量与中空玻璃微球含量关系由图2可以看出,随着中空玻璃微球含量的增大,钻井液的塑性粘度增加,但加量低于30%时,塑性粘度增加幅度不大,加量大于30%时,塑性粘度增加明显。由图3可以看出,随着中空玻璃微球含量的增大,钻井液动切力增加,加量为40%时,动切力由3Pa增加到近5.1Pa。经中空玻璃微球水基钻井液污染后的岩心,其最终渗透率恢复率可达95%,而经未加有中空玻璃微球的钻井液污染后的岩心,其最终渗透率恢复率不足60%。因此,中空玻璃微球钻井液有利于保护储层,同时形成的泥饼易于清除。2.4 中空玻璃微球低密度钻井液研究(1)单剂筛选在基浆中加入一定数量的增粘剂,高搅20min后测其室温性能。然后分别在120℃和150℃下老化16h,冷却至室温后再测其性能。所评价的各种增粘剂中DSP-2抗温性能较好,在增粘切的同时还具有较好的降滤失作用,故选DSP-2为钻井液体系中的增粘剂;LY-1无论在常温还是高温老化后都具有很好的降滤失效果,说明其具有较好的抗温性能,可作为钻井液体系的降滤失剂使用;胺基聚醇AP-1、硅酸钠、硅酸钾及高浓度的甲酸钠均具有很好的抑制性,胺基聚醇AP-1与某些盐配合使用抑制效果更好;封堵防塌剂FF-2具有良好的封堵防塌作用;几种表面活性剂能较好的降低界面张力,其中SP-80效果最好,且SP-80表面活性剂的表面张力随温度变化而变化的幅度不大,说明其具有较好的抗温能力。(2)钻井液配方研究(1)优选钻井液配方及性能在增粘剂、降滤失剂、抑制剂和表面活性剂确定以后,利用各种处理剂的特性对各种处理剂的用量进行优选优配,以得到既满足钻井工程要求,又利于保护储层的钻井液配方。经过大量实验,优选的钻井液配方及性能见表4。图2 钻井液塑性粘度与中空玻璃微球含量关系图3 钻井液动切力与中空玻璃微球含量关系表4 优选钻井液配方及性能由表4可以看出,优选钻井液具有良好的流变性能和滤失性能,泥饼薄而致密,API滤失量小于5ml,高温高压滤失量小于15ml。120℃老化16h后钻井液性能稳定,说明具有很好的抗温性。在优选配方中分别加入不同数量的劣质土粉,优选钻井液污染前后性能稳定,说明其具有良好的抗污染性能。优选配方回收率远大于清水回收率,线膨胀量远小于清水线膨胀量,说明优选配方能有效抑制泥页岩水化膨胀分散,具有很好的防塌性能。(2)封堵性能评价由表5可以看出,优选配方对不同渗透性砂层均具有较好的封堵效果。表5 砂层封堵实验数据(3)沉降稳定性评价实验结果表明,优选配方高温的沉降稳定性很好,静置48h后,钻井液的上下密度差仅为0.02g/cm3。(4)钻井液保护储层性能评价从表6可以看出,岩心的渗透率恢复率较高,说明优选钻井液具有很好的保护储层作用。表6 渗透率恢复实验3 钻井液现场试验研究在室内理论和实验研究的基础上,在沁南示范区进行了1口井的现场试验研究。3.1 试验井基本情况试验井完钻井深690.00m,完钻层位:石炭系太原组,目的煤层为二叠系下统山西组3#煤层(639.00~645.00m)。3.2 现场试验现场试验配制钻井液密度为0.95g/cm3,粘度为55Pa·s,pH值8。从井深为590m开始,一直使用该钻井液到该井完钻为止,施工顺利。现场试验结果表明,中空玻璃微球在钻井液中起到了降低密度的作用,钻井液密度0.95g/cm3,该钻井液的失水较小;粒度较小的玻璃微球还具有很好的封堵作用,对煤层的吼道进行暂堵形成一层保护膜,有效防止了液体对煤层的污染。参考文献冯少华,侯洪河.2008.煤层气钻井过程中的储层伤害与保护[J].中国煤层气,5(3):16~19,92韩宝山.2002.欠平衡钻井技术与煤层气开发[J].煤田地质与勘探,30(4):61~62赖晓晴,楼一珊,屈沅治等.2009.我国煤层气开发钻井液技术应用现状与发展思路[J].石油天然气学报,31(5):326~328刘保双,杨凤海,汪兴华等.2007.煤层气钻井液工艺现状[J].国外油田工程,(8):27~33杨陆武,孙茂远.2002.中国煤层气藏的特殊性及其开发技术要求[J].天然气工业,22(6):17~19周一帆,王德利,刘力.2010.煤层气钻井对储层的伤害机理分析[J].煤,19(7):87~88,92

赵俊峰，男，生于1975年4月，中共党员，工学博士，副教授，硕士生导师。1997年6月毕业于中国矿业大学，获煤田地质与勘探专业学士学位，2007年6月（硕博连读）毕业于西北大学地质学系，获矿产普查与勘探专业博士学位。

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环境与测绘学院的副教授没有这个人的，何世龙是西南交通大学的，一些副教授的简历如下李多松 1965年7月生，副教授，硕士生导师。1986年7月获中国矿业大学化工工艺专业学士学位，1989年7月获北京工业大学环境工程专业硕士学位，目前主要从事废气、废水治理技术、工艺、设备的研究、开发以及清洁生产咨询、审核和循环经济规划的编制等方面的工作。裴宗平 副教授 硕士生导师 中国环境科学学会会员 徐州市水资源学会会员。1985年本科毕业于南京大学，获理学学士学位，1998年研究生毕业于中国矿业大学，获工学硕士学位。1987年在中国矿业大学校内进修德语一年，1999年在北京大学进修环境科学一年，2005年在美国University of Minnesota短期进修。 1985年至今在中国矿业大学工作。二十多年来一直从事矿井水文地质学、环境科学的教学与科研工作。 主要研究方向为：环境规划与评价、企业清洁生产、大气污染控制、矿山环境保护与治理、矿井水害防治。李永峰博士，副教授，硕士生导师。主要研究方向：矿产资源经济管理与评价，资源开发利用技术经济学等。1992年毕业于山西矿业学院采矿系，获工学学士学位。毕业后留校任教，主要从事煤炭工业企业管理和财务管理方向的教学科研工作。 张海荣男，1968年3月生，江苏省海门市人，博士，副教授，中国地理信息系统协会理事会理事，中国地理信息系统协会教育委员会委员。分别于1990年、1996年、2002年获中国矿业大学煤田地质与勘探专业学士学位、数学地质专业硕士学位、地图制图学与地理信息工程博士学位。主要从事地理信息系统开发与应用、空间分析及空间数据质量的研究。 单爱琴副教授，博士。硕士生导师。 1987 、 1990 年、2007年毕业于中国矿业大学并取得学士、硕士、博士学位。1990年起留校任教。主要从事环境科学与环境工程、环境水文地质的教学及科研工作。1997年赴南京大学进修环境科学专业。主讲过十多门课程，主要研究方向是环境（微）生物、环境经济管理、环境毒理、废水生物处理、环境水文地质。 王晓 博士、副教授、硕士生导师. 主要从事环境影响评价、环境经济学和水污染控制理论与技术研究，研究方向为重金属污染评价以及微污染水体的生态修复。董霁红 研究领域为环境科学、景观生态等

李雪峰 温声明 文桂华 李树新( 中石油煤层气有限责任公司，北京 100028)摘 要: 煤层气开发需要走低成本的道路，为了规模高效的进行井网部署，在鄂尔多斯盆地探索“黄土塬山地地区复杂地表煤层气”三维地震勘探方法非常有必要。针对韩城地区地震地质条件，围绕经济技术一体化，文章指出了三维地震需着重解决的五个问题，从观测系统设计到资料采集、处理、解释、储层预测等方面采用了八项针对性技术。然后讨论了面元对地震资料的影响，进行了三维地震资料应用效果的分析。最后总结了此次三维地震应用的经验。关键词: 煤层气 三维地震 韩城 应用The application of three-dimensional seismic technologies in Hancheng districtLI Xuefeng WEN Shengming WEN Guihua LI Shuxin( Petrochina Coalbed Methane Company Limited，Beijing 100028，China)Abstract: As development of CBM needs to be low-cost oriented，it is quite necessary to conduct exploration on " ，Loess tableland Mountain region"s complex surface CBM" in Ordos Basin via three-dimensional seismic ex- ploration method，to efficiently facilitate scale well network deployment. With regard to Hancheng seismic geolog- ical conditions，the article firstly points out five key issues that needs to be resolved via three-dimensional seis- mic，focusing on the theme of economic and technological integration. Eight specific technologies were applied in terms of observe system designing， data collection， processing and interpretation， reservoir prediction， etc. Secondly，the impact of surface element on seismic data was discussed and application analysis performed on three-dimensional seismic data. Lastly，the article concludes with a summary of experience for three-dimensional seismic application.Keywords: CBM; three-dimensional seismic; Hancheng; apply基金项目: 国家科技重大专项项目 33 课题 001 ( 2011ZX05033 －001) 资助。作者简介: 李雪峰，男，硕士，从事石油及煤层气地震地质综合研究。通讯地址: 中石油煤层气有限责任公司。Email: lixf2010@ petrochina. com. cn1 概况1.1 煤层气三维地震实施必要性韩城地区是煤层气公司勘探开发的主战场之一。从构造区划上讲，韩城位于鄂尔多斯地块东南缘渭北隆起东部。主要含煤地层为二叠系太原组(11#煤)和山西组(5#煤)。煤层气公司在韩城地区累计完成二维地震超过1000km，为煤层气商业开发做出贡献。但是由于二维地震测网控制密度有限，加上煤层非均质性强，纵横向变化快，导致二维地震不能高效准确的部署井网、选择井型，从而规模高效开发煤层气(常锁亮，2008)。而三维地震则是解决该难题的有效手段。三维体数据可提供更丰富的叠前信息;三维可采用更多的解释手段(例如三维可视化、层切片、相干体、属性分析、分频、地质统计学反演、烃类检测等)，解决更多的地质问题。三维地震技术在石油系统已经十分成熟，主要用于解决非均质性强的地质体刻画及预测问题(赵政璋，2005;李明，2005;A.R.布朗，1998;钱荣钧，2006;程建远，2001;陈军，2001;熊冉，2008;陈启元，2001)，而且石油系统当前的主流软件系统和先进的解释手段也多是针对三维开展的。国内的煤炭行业也进行了三维勘探的尝试，某煤矿近几年实施了多块小面积的小面元三维地震，取得了成功，但是其成本极高，不具有借鉴意义。与页岩气类似，煤层气也是一种大面积、低丰度、连续型气藏。煤层为低孔低渗储层，且易受伤害，通常需要经过后期改造才能产气。这些决定了煤层气开发需要走“多井、低产、长期、缓慢”的低成本道路。因此，为了高效规模开发，实现低成本的三维地震技术系列，进行煤层气三维地震试验很有必要。煤层气公司2010年在韩城地区部署了国内首个三维地震项目，面积为100km2。从实际应用来看，三维地震效果明显，顺利实现了部署目的。1.2 韩城地区地震地质条件韩城地区属典型黄土山地地貌，海拔总体在500～1300m之间。地表结构复杂，经长期的侵蚀切割成塬、梁、峁，沟壑纵横，起伏剧烈;地下低降速带厚度、速度变化大，这导致该区地震施工困难，同时静校正问题突出。作为主要目的层的煤层，埋藏较浅，厚度薄且横向变化大，煤层分叉及尖灭情况突出。因此煤层与上下围岩的地震反射界面清晰，易分辨，但是地震识别多套煤层，尤其是煤层展布有困难;同时针对较浅目的层的观测系统，需要足够的覆盖次数。2 韩城三维地震采用的技术围绕经济技术一体化，作为国内第一块煤层气三维，韩城三维地震项目需要重点解决五个问题:(1)科学设计经济技术一体化的观测系统;(2)采集技术优化，提高资料品质;(3)资料精细处理，解决静校正问题;(4)地震资料解释，查明构造形态及断裂展布;(5)储层预测，刻画煤层展布，指导开发井位部署。针对以上问题，采用了一系列针对性技术。限于篇幅，在此列出部分有特色、对韩城项目意义重大的技术。2.1 观测系统优化设计技术设计观测系统时，考虑了以下因素:(1)针对地质任务要求:以解决煤层气构造，纵横向储层、厚度变化为主，兼顾裂缝预测和含气性预测。(2)针对主要目的层埋深:采用炮检距分布均匀，利于精确速度分析及准确成像;考虑AVO分析及应用。(3)考虑表层结构和激发因素，资料信噪比与有效覆盖次数关系:采用较宽方位和适中覆盖次数，确保剖面信噪比;(4)采用价值工程理念:综合分析不同地震采集观测系统的采集成本构成及变动。综合比较多个观测系统，最终选定的观测系统覆盖次数适中，面元30m×60m满足技术要求，方位角和炮检距分布合理，炮道密度处于合理区间，项目成本符合煤层气勘探特点。同时，结合科研需要，部署15km2的30m×30m面元的试验，以比较不同面元对资料品质的影响。2.2 多信息高精度选线选点技术通过该技术，可以在野外施工前，在室内选好炮点及检波点，更合理地安排施工进度，提高效率;同时加大激发点选取力度，尽可能在岩石区激发，获取高信噪比单炮;提前避开施工难点及危险区，最大程度的优化激发和接收条件。2.3 表层结构反演调查技术对三维区内原有的18条二维测线进行近地表结构反演，结合反演结果及地表高程、障碍物分布情况进行表层调查点位布设及优化，也为做好静校正提供基础资料。2.4 野外层析静校正技术由于野外表层地质条件复杂，高程和低降速带校正量横向变化大引起的长波长问题，其在地震剖面上的反映是地层从上到下呈同一趋势变化，形成构造假象。针对此问题，充分利用表层调查结果、大炮初至信息、VSP测井数据，选准替换速度，应用层析静校正技术，解决静校正问题［9］。2.5 高精度成像处理技术保证小断层、低幅度构造及薄目的层的高精度成像，是处理工作成败的关键。主要措施为:做好精细切除;建立高精度的偏移速度场;运用叠前时间偏移技术提高成像精度。2.6 三维可视化解释技术三维可视化解释是通过对来自于地下界面的地震反射率数据体，采用不同的透明度参数，在三维空间内直接解释地层的构造、岩性及沉积特征。这种三维立体扫描和追踪技术可以自动追踪，快速高效准确解释，能多角度、直观展示地质现象，为定向井、水平井部署提供可靠资料。2.7 曲率体技术根据曲率属性连续性的展布来客观的解释地质体的空间展布规律，在曲率体时间切片上，可清楚地识别断裂的平面展布形态和延伸方向，验证断层平面组合是否合理，提高断层解释的准确度。2.8 地质统计学反演技术地质统计学反演以地震反演为初始模型，从井点出发，井间遵从原始地震数据即以地震数据为硬数据(hard data)，建立定量的波阻抗三维地质模型，进行储层横向预测。其综合了地震反演与储层随机建模的优势，储层空间展布预测准确率高。3 三维地震应用效果分析3.1 面元对地震资料品质的影响煤层气开发能接受30m×60m的面元，而30m×30m的面元比30m×60m的面元在成本上要翻一番。此次三维进行了两种面元的比较试验。经比较认为，二者在主测线的CDP间距均为30m，相比之下小面元剖面信噪比稍高一些，连续性强一些，但差异不大;联络线的CDP间距不同，相比之下小面元剖面信噪比高一些，连续性强一些，差异较为明显(图1)。但经过偏移插值后的时间切片构造形态基本一致，细节上稍有差异。因此，从经济技术一体化和最优性价比方面综合考虑，30m×60m面元的处理成果能够解决问题。图1 不同面元的资料对比(左为30m×30m，右为30m×60m)3.2 静校正处理效果由于三维区地表条件复杂，微测井的数量不足以控制全区，因此，更多的应用了大炮初至信息。在处理过程中，利用层析静校正方法，通过野外初至波层析静校正和室内反射波剩余静校正的多次迭代处理，由地表高程及低降速带变化所产生的长、中、短波长问题均得到较好的解决，构造假象消失(图2)，为后续处理打下了坚实基础。图2 长波长静校正处理效果对比3.3 地震资料品质分析三维地震比二维地震有着更高的品质。从主要目的层段的频谱图上可以看到(图3)，二维地震剖面主频为25Hz，有效频带宽度达到55Hz;而三维地震剖面主频为40Hz，有效频带宽度达到75Hz。图3 二维(左)与三维(右)地震资料频谱对比与二维资料相比，三维资料信噪比明显提高，消除了长波长的静校正问题，波组特征清楚，断点易于识别，反射内幕清晰，地质现象更丰富，奥陶系顶界反射不整合特征更明显(图4)，为地震资料解释及储层研究提供了良好的资料基础，有助于了解主要目的层的地质结构、断裂展布和精细构造形态。叠前时间偏移剖面与叠后相比，波组特征更明显，断层更清晰。图4 二维测线(上)与三维测线(下)资料处理效果对比3.4 精细解释与储层预测进行了精细的构造解释，解释结果经变速成图后得到的构造图件，与二维相比有明显的优点:断层组合更合理，断点位置更可靠，细节刻画更清楚，解释精度更高。三维资料数据量大，将解释结果立体成图，可以更清晰的反映地下特征(图5、图6)。为了检验最终构造成图的精度，针对各目的层的构造图做了成图误差分析。将井的地质分层与解释的构造深度做比较，从统计结果上看大部分井构造成图深度与测井地质分层的绝对误差在03m之间，大部分井小于构造成图误差标准(3‰)，说明成图的方法是可行的，成图的精度符合标准的要求，成图的结果是可信的。图5 韩城三维5#煤层顶面构造图图6 韩城三维5#煤层顶面埋深图图7 韩城三维11#煤层厚度分布图运用稀疏脉冲反演和地质统计学反演，对煤层厚度及空间分布进行了刻画。从反演结果看，3#煤层仅在局部区域发育，东部WLC03井和WLC04井附近最厚，分别是3.4m和2.1m，3#煤层向西至WLC06井逐渐变薄，向南至WLC05井煤层消失。5#煤层全区比较发育，仅在北部的WLC01井、WLC02井和南部的WLC07井附近较薄，向西逐渐加厚，韩试3井和韩试4井之间最厚。11#煤层东厚西薄，在东部WLC01井、WLC03井、WLC05井和WLC06井附近最厚，向西至韩试3井逐渐尖灭，韩试4井附近较发育(图7)。运用多种地震属性，对开发井的部署进行了优化。经研究认为，振幅属性与煤层厚度具有一定的联系，泊松比属性则与裂缝密度呈正相关。最后综合利用三维地震成果，调整了离断层较近的28口低效井，提高了经济效益。4 结论通过韩城三维项目的开展，得出以下结论:(1)通过韩城三维实践，找到了适合“黄土塬山地地区复杂地表煤层气”特征的低成本三维勘探方法。(2)用三维地震来解决煤层气的构造、储层预测及井位部署等地质问题是可行的，高效的。(3)三维地震在煤层气勘探开发领域应用前景广阔，可在开发区大面积实施，以指导定向井、水平井井位部署。参考文献布朗AR著，张孚善译.1998.三维地震资料解释［M］.北京:石油工业出版社常锁亮，刘大锰，王明寿.2008.煤层气勘探开发中地震勘探技术的作用及应用方法探讨［J］.中国煤层气，52):23～27陈军，陈岩.2001.地震属性分析在储层预测中的应用［J］.石油物探，40(3)陈启元，王彦春，段云卿等.2001.复杂地区的静校正方法探讨［J］.石油物探，40(11):73～81程建远，何文欣等.2001.三维地震资料的精细解释技术［J］.煤田地质与勘探，29(6)李明，侯连华等.2005.岩性地层油气藏地球物理勘探技术与应用［M］.北京:石油工业出版社钱荣钧，王尚旭主编.2006.石油地球物理勘探技术进展［M］.北京:石油工业出版社熊冉等.2008.地震属性分析在轮南地区储层预测中的应用［J］.特种油气藏，15(2)赵政璋等著.2005.储层地震预测理论与实践［M］.北京:科学出版社

韩德馨，男，中国矿业大学教授，煤炭资源与勘查专家。中共党员，教授，博士生导师，中国工程院资深院士。中国著名煤田地质学家、煤岩学家、地质教育家。1918年9月6日，出生于江苏省如皋县。1942年，毕业于国立西南联合大学。1943~1945年，就读北京大学理科研究生。1943年－1945年，在北京大学研究所从事科学研究工作。1950年，毕业于美国密歇根大学研究院。回国后，一直在中国矿业大学从事煤炭资源开发和煤田地质学基础理论的教学和研究工作。1995年，当选为中国工程院院士。历任：中国矿业学院煤田地质勘探教研室主任；中国矿业学院煤田地质系副系主任；中国矿业学院学术委员会副主任；国家重点学科“煤田、油气地质与勘探”学术带头人；国家教委重点专业实验“煤炭资源特性研究”学术带头人；中国矿业大学煤田地质与勘探重点学科及专业实验室学术带头人；中国矿业大学（北京）教授，资源与安全工程学院、地球与测绘工程学院博士生导师。2009年10月17日8时36分，在北京逝世，享年92岁。

1980年09月至1984年07月，在西安矿业学院煤田地质与勘探专业学习；1984年07月至1986年01月，石嘴山矿务局二矿地测科技术员；1986年01月至1988年04月，银川市体改委干部；1988年04月至1992年07月，银川市计委综合科科员；1992年07月至1993年09月，宁夏第一塑料厂厂长助理（挂职）；1993年09月至1996年01月，银川市计委综合科副科长；1996年01月至1999年06月，银川市计委综合科科长；1999年06月至2002年03月，银川市计委副主任、党组成员；2002年03月至2003年06月，银川市委政策研究室主任；2003年06月至2006年08月，银川市委副秘书长、政策研究室主任；2006年08月至2007年12月，中卫市委常委、宣传部部长；2007年12月至2008年07月，中卫市委常委、副市长；2008年07月至2011年04月，中共固原市委副书记 ；2011年04月26日，拟任宁夏回族自治区扶贫办党组成员、书记、主任。

我的人生规划是长规划短安排，长规划就是努力奋斗，创造条件幸福地度过一生。短安排是根据生活工作变化情况，随时做出阶段性的安排。现已年过花甲，基本上是按规划如期而至。具体简述如下：第一，年轻时就为自己的人生，作出一个长远的规划。那就是好好学习把书读好，考上大学脱离象父母一生，面朝黄土背朝天的生活环境，力争为祖国的建设事业做出更多贡献。由于自己从小生活在农村，一九六六年春天上小学一年级，一九七五年秋季高中毕业。当时的条件环境不利于学习知识，但是自己还是把课本里规定应掌握的知识，基本上学懂弄通了。一九七七年全国恢复高考后，第一批走进了高校大门，儿时的规划目标实现了。为了更好地完成日后的工作任务，在高校学生生活时几乎很少走出校门。每天总是教室食堂寑室图书馆，一条线周而复始。基本上较系统完整地掌握了自己学习的，煤田地质与勘探专业。大学校园生活结束后，走上了工作岗位。我的人生长远规划中的第一阶段，顺利地实现了。第二，人生长远规划中会有很多不确定因素，不会按长远规划的步骤永往直前。这是由社会生活的复杂性、以及工作中出现的不确定性导致的。因此，必须及时作出短安排，以适应生活工作变化的需求。自己参加工作后，所学专业根本没有用上。先后被分配到公安局，纪律检查委员会等部门工作。工作性质变了，工作任务随之改变。为适应新任务的要求，先后几次对人生的总体规划作出阶段性调整，以适应自已人生规划中的总体需求。这就是长规划与短安排相结合，这种临时调整也是不由自己的意志为转移的。细思人生规划也象单位的全年工作规划一样，既要有全年工作任务的总目标，又要根据形势发展不同阶段，不断调整和设定不同的小目标，这些临时调整的小目标，是为了保证保全年规划目标的实现。说到底小目标是为总目标服务的。第三，人生中的长远规划随着规划任务完成的不同阶段，重点任务也不相同。年轻时的重点任务是学习自然科学知识，为完成好人生总规划奠定基础。参加工作后又增加一项必须学习的知识，那就是社会科学知识。这两种知识相辅相成缺一不可，是完成人总体生规划中的关键学科。社会生活实践中证明，后一学科更重要，必须纳入主要议事日程，抓紧抓好学懂弄通，只有这样才能更好地在社会生活中，实践好自己人生长远规划。换一句话说施实人生总体规划中，不同时期不同阶段性，难点重点关键问题不同，必须在人生规划的短安排中，及时作出适当调整，才能更好更有利于人生长总体规划的顺利进行。总之，人生规划中既要有长远的总体规划，又要有适当的短期安排。这是由社会生活的复杂性决定的，因为世界上的事情不是一成不变的，为了适应变化的需要，必须及时进行合理调整。短安排是为长规划服务的，长短结合灵活处理，才能更好的实现人生规划总体目标，幸福快乐度过一生

an quan caikuang

祝生家人到寇家求三娘旧衣为祝生解毒，遭拒。三娘醒悟，携旧衣欲救祝生已晚，自己也错过投胎时辰。

学校隶属关系：安徽省　电话：0554-6668430学校所在地：安徽省淮南市学院路　传真：0554-6668707邮政编码：232001　网址：http：//www.aust.edu.cn安徽理工大学是一所具有鲜明特色的以工为主，工、理、经、文、医、管等学科协调发展的多科性省属重点大学。学校创建于1945年，是安徽省第一所工科院校，至今已经有近六十年的办学历史。学校原隶属煤炭工业部，1998年7月，学校实行中央与地方共建，以安徽省管理为主的办学管理体制，现为安徽省“十五”期间重点建设的五所大学之一。学校现设有14个院、系，面向全国招生。该校是我国首批具有学士、硕士学位授予权的高校之一，现具有博士学位、硕士学位、工程硕士专业学位授予权和在职人员以研究生毕业同等学历申请硕士学位授予权。学校设有41个本科专业，18个硕士学科点，2个博士学科点，8个工程硕士学科授权领域。学校有6个省级重点学科、3个省级重点实验室、3个省级重点示范专业。一、专业设置安徽理工大学资源与环境工程系原名为地质系，地质工程专业是该系最早开办的专业之一。现有地学类地质工程和地学类相关学科环境工程、测绘工程、资源环境与城乡规划管理和地理信息系统5个本科专业，地质工程、环境工程、大地测量学与测量工程3个硕士学位授予点和环境工程博士学学位授予点。其中地质工程学科为1981年全国首批硕士点。地质工程与环境工程学科分别为学校重点学科和安徽省省级重点学科，地质工程专业同时还是省级重点示范专业。该系现有1个安徽省重点实验室——地质灾害与矿山生态环境保护。全国二级学会机构——中国煤炭学会矿井地质专业委员会挂靠在该系。二、教师队伍现状及队伍建设长期以来，资源与环境工程系注意优化队伍结构。目前，系拥有一支年龄结构与学历结构合理，教学科研实力雄厚的师资队伍。教师总人数为53人，其中教授12人，占教师总人数的22%，副教授21人占教师总人数的39%，讲师与助教20人，占教师总人数的37%。教师的学历结构为：博士14人，占教师总人数的26%，硕士23人，占教师总人数的43%，大学本科毕业生16人，占教师总人数的30%。其年龄结构为：小于35岁的18人，占教师总人数的33%，35～45岁的17人，占教师总人数的32%，46～55岁的14人，占教师总人数的26%，大于56岁的4人，占教师总人数的7.5%。三、人才培养到目前为止，资源与环境工程系培养的地质类学科的本科生已近3000人。由于生源来自全国20余个省、市、自治区，毕业生基本分布在全国各地。其中20世纪90年代中期以前的毕业生主要分布在全国各大煤炭行业的生产、设计与科研部门，90年代后期的毕业生分布在全国地矿、煤炭、城建、交通等不同行业的地质勘探部门和岩土工程勘测与设计部门。研究生培养始于1978年，1981年成为全国首批硕士学科点。至2004年，已累计培养地质工程学科研究生147名。目前，资源与环境工程系每年招收本科生300名，其中地质类专业约80名。每年招收研究生30名，地质工程专业约10名，以及部分在职人员攻读硕士学位的工程硕士研究生。四、办学优势与特色1.良好的区位优势安徽理工大学所处的地理位置是全国著名的资源大省，安徽有全国知名的淮南煤田和淮北煤田，以及铜陵、马鞍山等有色金属矿山。无论是有色金属矿山还是煤炭资源的勘探与开发都将需要大量的地质工程技术人员的输入。学校与企业的合作，不断探讨人才培养的模式。人才市场的需求促使着本校地质工程专业学科的不断发展。2.悠久的办学历史优势安徽理工大学的地质工程学科专业是安徽省高校惟一的地质工程学科本科专业，其办学历史可追溯至50余年前的淮南工业专科学校煤田地质与勘探专业。在长期的办学历史和学科建设的过程中，积累了丰富的人才培养的经验和学科建设的积淀。3.相对健全的学科体系系内所设的地质工程、环境工程、测绘工程、资源环境与城乡规划管理和地理信息系统5个专业涉及地矿、环境和测绘三大学科。学科之间互相依托，相互促进，协调发展。其中地质工程学科以培育地质与资源学科群为目标，以矿井工程地质和矿山地质灾害防治为带头学科方向，带动矿井水文地质、勘察技术，以及矿山环境地质学科方向的发展。与国内相关专业相比，本专业的人才培养已经形成了自己的特色。其特色主要表现在工程地质、水文地质、矿产地质、勘察技术与岩土工程施工技术、基础工程和地基设计与处理相结合。专业培养方向主要为地质勘探与岩土工程勘察设计与施工、矿山工程地质与矿山地质灾害防治、水文地质与工程地质。较宽的专业口径也是本专业的另一个重要特色。把教学改革的结合点和平衡点建立在矿山工程学、建筑工程学、力学、化学，以及安全技术与工程学科之上，按“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的总体要求培养人才是本专业改革与建设的主要任务，也是本专业最具特色之处。五、学科建设环境工程学科为2003年新增博士点学科，安徽省省级重点学科。地质工程是我校最早的硕士点学科之一，校级重点学科，安徽省示范本科专业。六、实验室建设该系现有矿山地质灾害与环境保护安徽省级重点实验室一个，校级重点实验室有工程物探实验室和3S实验室，另有基础地质实验室、地下水动力学实验室、工程岩土实验室、地质环境检测中心实验室、空间信息与数据处理中心、矿山地质灾害防治与监测实验室、污水处理实验室等服务于教学和科研的多个专业实验室。拥有X射线衍射仪、DSC-TGA联用热分析仪、GC-MS联用分析仪、原子吸收分光度计、紫外可见光分光度计、数字式BOD分析仪、TMA分析仪、全自动量热仪、傅里叶红外光谱仪、气相色谱仪、矿井地震仪、矿井资源探测仪、超声波测试仪、GPS接收仪、TO600全站仪等大型仪器数十台件。七、“九五”以来的科学研究简况“九五”以来，该系共承担科研项目200余项，其中纵向项目近100项，国家及省部级科研项目60项。获得省级以上科研奖励近20次。近几年来年均到位科研经费保持在200万元以上。目前承担的在研项目主要有国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和安徽省“十五”科技攻关项目。八、国际交流与合作该系一贯注重同国际间的学术交流与科研合作，先后与美国西肯塔基大学、波兰克拉科夫矿冶大学、澳大利亚乌伦贡大学、美国伊利诺伊州地质调查研究所、纽约城市大学、德国DMT、英国阿伯丁大学建立了良好的学术交流与科研合作关系。邀请有关的专家学者到我校讲学访问，该系先后有9名年轻教师外出研修和开展合作科学研究。（撰稿：严家平）

碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸钙(含量在75%以上，甚至可达95%)，且其中一般也含有数量不等的有机质。由于碳酸钙和有机质的抗热、压力和酸(深部流体中)等能力均很差。所以，岩浆(及深部流体)对碳酸盐岩储集性的改造作用非常显著，且比较复杂。其作用类型包括破碎作用、气化作用、溶蚀作用和交代作用等，并以前三种为主，形成的次生储集空间包括裂缝、气孔、晶间孔等各种次生空隙。首先，岩浆的挤压作用使碳酸盐岩发生脆性破裂，产生大量的拉张裂缝;其次，岩浆的高温作用使其中的碳酸钙和有机质热分解或气化，生成二氧化碳和烃，并产生大量孔洞;再者，岩浆流体中的酸性组分能够对碳酸钙起显著的溶蚀作用，产生大量溶孔。野外和岩心观察发现，侵入岩周围碳酸盐岩发育大量的裂缝、溶孔、气孔等多种次生孔隙，储集性非常优越，而且油气(包括无机二氧化碳气)往往非常发育。如沾化凹陷孤西断裂带的渤深6-5井的奥陶系储层。该层段有三个储集空间发育段:解释储层80.5m/13层，其中侵入岩储层26m/5层(占总储层32%)。该井侵入岩厚度占总地层的23%，侵入岩储地比33%，总储地比23.2%(图5-9)。从渤深6-5井储层分布上看，储层主要发育与侵入岩及其附近，其根源是侵入岩及其流体使碳酸盐岩机械破碎、高温气化以及化学溶蚀综合作用的结果。综上所述，岩浆及深部流体使围岩发生复杂的物理和化学反应，显著提高了围岩的储集性。由于围岩在成分、结构、构造等方面存在差异，以至于岩浆及深部流体对其改造作用差别很大，其中对碳酸盐岩、富含有机质泥岩和煤岩的改造作用相对较大。参考文献［1］蒋福兴，姜金华，赵宝良 . 阜新王营井田浅层气的成藏与岩浆活动 . 辽宁工程技术大学学报，2002， ( 21) 4，501 ～ 503.［2］高玉巧，刘立 . 岩浆侵入活动对砂岩的改造作用研究简介 . 地质科技情报，2003，22 ( 3) : 13 ～16.［3］金之均，张刘平，杨雷，等 . 沉积盆地深部流体活动及其生烃效应初探 . 地球科学，2002，27 ( 6) : 659 ～665.［4］吕修祥，金之均，皮学军，等 . 塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气聚集与分布 . 中国科学 ( D) 辑，1999，2( 4) : 358 ～361.［5］杨宁，吕修祥，郑多明 . 塔里木盆地火成岩对碳酸盐岩储层的改造作用 . 西安石油大学学报 ( 自然科学版) ，2005，20 ( 4) : 1 ～ 4.［6］刘为付，朱筱敏 . 松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩储集空间演化 . 石油实验地质 . 2005 ( 27) 1: 44 ～49.［7］高福红，徐学纯，邹海峰等，松辽盆地升平地区 J3-K1火山岩储集空间特征及影响因素 . 世界地质，2006. 25( 3) : 291 ～295.［8］Summer N S，Ayalon A. Dike intrusion into unconsolidated sandstone and the development of quartzite contact zones［J］.Journal of Structural Geology，1995，17 ( 7) : 997 ～ 1 010.［9］李明诚 . 石油与天然气运移 . 北京: 石油工业出版社，2004［10］宋健勇，吴时国，蒲玉国，等 . 东营凹陷纯西地区辉绿岩岩体相带识别，石油勘探与开发，2004，31 ( 4) :40 ～ 43.［11］杨起，汤达祯 . 华北煤变质作用对煤含气量和渗透率的影响，地球科学，2000，25 ( 3) : 273 ～276.［12］张慧，郑玉柱，席先武 . 铁法盆地煤变质作用及煤层气生成特征，煤田地质与勘探，1999，27 ( 4) : 30 ～33.［13］范士彦，魏怀席，范庆武 . 黄河北、章丘、淄博煤田煤层气开发前景，中国煤田地质，2001，13 ( 4) : 27 ～28.

矿井最大涌水量是1996年公布的煤炭科学技术名词。中文名矿井最大涌水量外文名maximum mine inflow，maximum water yield of mine所属学科煤炭科学技术[1]公布年度1996年中文名称 矿井最大涌水量英文名称 maximum mine inflow;maximum water yield of mine定　　义 矿井开采期间，正常情况下矿井涌水量的高峰值。主要与人为条件和降雨量有关。应用学科 煤炭科技（一级学科） ，煤田地质与勘探（二级学科） ，矿床水文地质（三级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布定义出处TA说定义矿井开采期间，正常情况下矿井涌水量的高峰值。主要与人为条件和降雨量有关。出处《煤炭科学技术名词》。分享你的世界我要分享见解，点击发布纠错参考资料[1] 矿井最大涌水量．术语在线 [引用日期2022-10-19]生肖牛：49岁后命有多好？特别是1973年的，免费查看！麦玲玲仅供娱乐广告智商173有多恐怖？我自己测了才92，你敢测测智商有多高吗？智商测试广告大家还在搜打深水井煤矿井下探水钻机深水井一般要打多少米?钻井怎样找水打井井水检测60米深水井多少钱一米煤矿井下六大系统词条贡献者该词条共有4人参与编辑，查看全部 词条有帮助，感谢贡献者意见反馈权威合作百科协议百度百科是免费编辑平台，无收费代编服务 | 详情Baidu 京ICP证030173号编辑传视频TA说目录在

关于土木工程专业毕业论文参考文献 　　导语：土木工程专业毕业论文参考文献有哪些呢?参考文献的著录格式是否规范反映作者论文写作经验和治学态度，所以，同学们在引用参考文献的时候，必须慎重。下面是我分享的土木工程专业毕业论文参考文献，欢迎阅读! 　　关于土木工程专业毕业论文参考文献篇一： 　　[1] 王玉杰.浅谈施工项目管理[J].城市建设理论研究，2014(10)：56-58 　　[2] 李林.绩效管理在 HR 管理系统中的定位和作用--基于人力资源管理的工作流程[J].商情，2012(4)：55 　　[3] 朱晨海.战略性职业生涯开发与管理研究--从人力资源计分卡到胜任力模型[D].上海：同济大学，2005 　　[4] 李溪.基于能力素质模型的人才测评系统的研究与实现[D].济南：山东大学，2007 　　[5] 彭剑锋.员工素质模型设计[M].北京：中国人民大学出版社，2003:12-13 　　[6] 曹志强.基于 KPI 的绩效管理体系设计[D].北京：北京交通大学，2004 　　[7] 魏群.供电企业 KPI 绩效管理体系的"建立[D].北京：华北电力大学，2008 　　[8] 战冰峰.基于胜任力模型的员工绩效测评体系的应用研究[D].北京：对外经济贸易大学，2008 　　[9] 徐中林.中国企业国际化经营发展战略研究[D].北京：对外经济贸易大学，2012 　　[10] 郭祥友.风险导向内部审计下审计人员能力素质模型构建[J].企业导报，2009(1)：89-91 　　[11] 刘芳.基于胜任力视角的职业经理人的素质评价解析[D].北京：首都经济贸易大学， 2012 　　[12] 宫鹤.企业实施绩效管理过程的问题研究[J].华章，2012(36)：1 　　[13] 崔爱珍.腾飞的中建八局天津公司[J].天津建设科技，2010(2)：23-24 　　[14] 赵岳.我国高校学生干部能力素质评价与培养研究[D].青岛：青岛大学，2012 　　[15] 李晶晶，张玉清.基于胜任力的绩效管理体系[J].企业导报，2009(11)：82-83 　　[16] 李作学.人力资源管理案例(第 2 版)[M].北京：人民邮电出版社，2012:89-97 　　[17] 吴晓琴.基于执行力的企业中层管理者的胜任力模型及评价研究[D].西安：西安电子科技大学，2007 　　关于土木工程专业毕业论文参考文献篇二： 　　[1]拓勇飞,孔令伟.湛江地区结构性软土的赋存规律及其工程特性[J].岩土力学,2004,25(12):1879-1884. 　　[2]张先伟,孔令伟.湛江强结构性黏土的物理力学性质指标及相关性分析[J].工程地质学报,2017,19(4):447-454. 　　[3]孔令伟，吕海波，汪稔等.湛江海域结构性海洋土的工程特性及其微观机制[J].水利学报，2002,33(9):82-88 　　[4]孔令伟,吕海波.某防波堤下卧层软土的工程特性状态分析[J].岩土工程学报,2004,26(4):454-458. 　　[5]孙吉主,王勇.湛江海域结构性软土的边界面损伤模型研究[J].岩土力学,2006,27(1):99-103. 　　[6]姚珩珩,夏远野,刘胜娥.海口地区第四系湛江组灰色粘土的工程地质特性[J].港工技术,2001,(6):54-55. 　　[7]张丽.浅谈第四系湛江组粘土层工程特点[J].采矿技术,2017,10(1):24-25. 　　[8]陈书荣.湛江灰色粘土的工程特性[J].西部探矿工程,2006,(6):30-31. 　　[9]雷严问.浅谈湛江市老粘性土的工程地质特性与环境地质因素的关系[J].广东水利水电,2007,4:03-04. 　　[10]胥稳，侯玉宾，朱瑞田.大直径超长桩承载力影响因素数值分析[J].低温建筑技术,2017,10:104-106. (爱写作网 aixieZUO.CoM) 　　[11]魏静，王建华，李永林.西安地区单桩桩土相互作用数值模拟分析[J].长安大学学报,2003,25(3):63-66. 　　[12]徐燕，佴磊.单桩不同加载条件下有限元模拟及侧摩阻力分析[J].煤田地质与勘探,2007,35(3):55-58. 　　[13]蔡志.钉形搅拌桩单桩承载力的数值模拟分析[J].城市道桥与防洪,2017,8:147-149. 　　[14]赵健利，冯旭.基于薄层单元法的单桩挤土效应数值模拟[J].上海大学学报,2017,19(2):208-213. 　　[15]吕全乐，鹿群，郭少龙.静压单桩施工对道路影响的数值模拟研究[J].广西大学学报,2017,38(1):182-187. 　　[16]张瑞坤，石名磊，倪富健，王晋.黏性土中大直径超长钻孔灌注桩承载性状及单桩沉降分析[J].岩石力学与工程学报,2017,32:4190-4198. 　　[17]周健，郭建军，张昭，贾敏才.砂土中单桩静载室内模型试验及颗粒流数值模拟[J].岩土力学,2017,31(6):1763-1768. 　　[18]王幼青，张克绪.竖向荷载作用下单桩工作性能模拟分析[J].哈尔滨工业大学学报,2002,34(5):667-670. 　　[19]吴增伟.竖向荷载作用下单桩三维模型参数分析[J].地下空间与工程学报,2017,10(2):351-355. 　　[20]邢克勇，江松，姚升康，赵春晓，张华文.PHC管桩单桩振动台试验与数值模拟对比分析[J].华北地震科学,2017,32(1):33-37. ;

工程专业参考文献 工程专业参考文献1 　　[1] 王洪江、符长青主编，《公路工程施工组织设计编制手册》，北京：人民交通出版社，20xx年。 　　[2] 魏道升主编，《路桥施工组织设计范例》，北京：人民交通出版社，20xx年。 　　[3] 崔新媛、周直编著，《工程项目招标与投标》，北京：人民交通出版社，20xx年。 　　[4]《公路工程国内招标文件范本》，北京：人民交通出版社，20xx年。 　　[5] 刘燕主编，《工程招投标与合同管理》，北京：人民交通出版社，20xx年。 　　[6] 郭小宏、曹源文等主编，《公路工程机械化施工与管理》，北京：人民交通出版社，20xx。 　　[7] 苏建林编，《公路工程施工技术》，北京：人民交通出版社，20xx。 　　[8] 交通部第一公路工程公司编，《公路施工手册》，北京：人民交通出版社， 20xx。 　　[9] 周水兴、向中富，《桥梁工程》，重庆大学、新疆大学出版社，20xx年10月。 　　[10] 凌天清、杨少伟，《道理工程》，北京.人民交通出版社，20xx.4。 　　[11] 沈其明、刘燕编，《公路工程造价编制与管理》北京：人民交通出版社，20xx。 　　[12] 全国造价工程师职业资格考试培训教材编审组，《工程造价计价与控制》，北京:中国计划出版社，20xx.4。 　　[13] 全国造价工程师职业资格考试培训教材编审组，《工程造价管理基础理论与相关法规》，北京:中国计划出版社，20xx.4。 工程专业参考文献2 　　[1] 王玉杰.浅谈施工项目管理[J].城市建设理论研究，20xx(10)：56-58 　　[2] 李林.绩效管理在 HR 管理系统中的定位和作用--基于人力资源管理的工作流程[J].商情，20xx(4)：55 　　[3] 朱晨海.战略性职业生涯开发与管理研究--从人力资源计分卡到胜任力模型[D].上海：同济大学，20xx 　　[4] 李溪.基于能力素质模型的人才测评系统的研究与实现[D].济南：山东大学，20xx 　　[5] 彭剑锋.员工素质模型设计[M].北京：中国人民大学出版社，20xx:12-13 　　[6] 曹志强.基于 KPI 的绩效管理体系设计[D].北京：北京交通大学，20xx 　　[7] 魏群.供电企业 KPI 绩效管理体系的建立[D].北京：华北电力大学，20xx 　　[8] 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徐伟，陈东杰，模板与脚手架工程详细图集，北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[5] 山东省建筑工程工程量清单计价办法，北京：中国建筑工业出版社 　　[6] 中华人民共和国建设部，建设工程工程量清单计价规范(GB50500-20xx)，第1版，北京：中国计划出版社，20xx 　　[7] 混凝土结构设计规范(GB50010---20xx).北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[8] 中国建筑标准设计研究院组织，混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-2，北京，中国计划出版社，20xx 　　[9] 编写组， 建筑施工手册，第4版，北京：中国建筑工业出版社，20xx 　　[10] 中国建筑标准设计研究院组织，混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-4，北京，中国计划出版社，20xx 　　[11] 中国建筑业协会，建筑机械设备管理分会，简明建筑施工机械实用手册，北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[12] 江正荣，建筑施工计算手册，第二版， 北京：中国建筑工业出版社 　　[13] 编写委员会，建设工程项目管理规范实施手册，第1版.，京：建筑工业出版社，20xx 　　[14] 青岛市建委，青岛市工程结算资料汇编，青岛，中国海洋大学出版社，20xx 　　[15] 中国建设科学研究院、哈尔滨工业大学，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20xx，，北京，中华人民共和国建设部，20xx 　　[16] 严微.土木工程项目管理与施工组织设计.北京：人民交通出版社，1999 　　[17] 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-20xx).北京：中国建筑工业出版社，20xx 　　[18] 山东省建设厅，山东省建筑工程消耗量定额上册，北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[19] 重建工，同济，哈建工，建筑施工，第2版，北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[20] 中国建筑标准设计研究院组织《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-1》，北京，中国计划出版社，20xx 　　[21] 建筑结构荷载规范(GB50009---20xx)，北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[22] 汪正荣，朱国梁，简明施工手册，第2版，北京，中国建筑工业出版社，20xx 　　[23] 邢莉燕，王坚，梁振辉，工程估价，北京，中国电力出版社，20xx 　　[24] 邢莉燕，陈起俊，工程估价，北京，中国电力出版社，20xx 　　[25] 建设工程劳动定额-装饰工程(LD/T 73.1-4-20xx)，北京，中国计划出版社，20xx ;

1 采区概况济宁二号煤矿是大型生产矿井，为查明矿井九采区地质构造及煤层赋存情况，矿方要求对九采区进行三维地震勘探。勘探范围南北长1450m，东西宽2720m，控制面积为4.0km2。勘探区内地层有第四系，上侏罗统蒙阴组，上二叠统，下二叠统山西组，上石炭统太原组，中石炭统本溪组，奥陶系中、下统。本区含煤地层为太原组和山西组，共含煤27层，其中太原组含煤23层，山西组含煤4层。可采和局部可采煤层7层，其主要可采煤层为3上、3下及16上。区内岩浆岩十分发育，采区内岩浆岩厚度为57.2～136.7m，在勘探区内呈岩床状覆盖在煤系地层之上，位于侏罗系中上部，岩浆岩底界到主要可采煤层3上煤顶界距离一般大于300m。2 复杂的地震地质条件2.1 浅层地震地质条件测区潜水位一般在2～6m，由于古河床的存在，局部有流沙层分布，激发条件受影响。地层主要岩性为棕黄色、浅灰绿色粘土、砂质粘土及砂层组成。第四系厚为190～206m，其底界面和下伏地层呈角度不整合接触，界面波阻抗差异明显，反射系数大，能形成一组强的TQ反射波，而且形成较强的二次反射波，即为本区的多次干扰波。2.2 中深层地震地质条件上侏罗统岩性比较单一，以砂岩为主，夹少量泥岩或砾岩，无明显的波阻抗分界面，再加上与下伏顶界物性差异不太明显，因此，在侏罗系内部及其底界面均不能获得较强的反射波。尤其是在侏罗系中，有燕山期侵入的岩浆岩，而且是以岩床形式侵入到上侏罗统中部，岩浆岩主要为橄榄辉长岩、角闪辉长岩及辉石正长斑岩等。形成对反射波传播的屏蔽层，使下部煤层反射波受到很大影响，因此中部地震地质条件差是本次地震勘探中存在的主要问题，应采取有效措施，加以解决。岩浆岩与其上、下围岩波阻抗差异大，形成一组强的顶、底界面反射波Tr1、Tr2。3上、3下煤层为本区主要可采煤层，埋深706～819m。3煤层反射波特征较明显、能量较强、连续性较好，是本区主要可采煤层反射波，统称为T 3波。16上、17煤层厚均小于1 m，波阻抗不明显，虽有形成反射波的条件，但反射波能量较弱。2.3 对该区复杂地震地质条件的分析研究本区浅深层地震地质条件较好，厚层岩浆岩的强屏蔽和第四系底界多次波对主要目的层的影响，是该区三维地震勘探的难点。在资料的采集和处理中，必须采取有效措施，克服多次波和屏蔽层的影响。选择最佳激发层位，大药量激发，减少大地滤波及岩浆岩对地震波的吸收和屏蔽作用，以保证传播能量。反射波接收，由于地层界面多，目的层埋藏深，所以，反射到地面的有效波高频成分损失较多，所以采用了中频检波器接收；采用大排列接收，有利于处理时去除第四系底界多次波的影响。资料处理时，重点采取了多种适当方法减少多次波的影响。3 野外工作方法根据对本区浅、深层地震地质条件的分析研究，该区施工前做好试验十分重要。因此设计了点、线试验，来确定最佳采集参数，以选择最佳施工方案。试验遵循先点后线、点线结合，单一因素变化的原则。点试验确定激发条件。药量试验：在不同深度的井中，进行药量对比试验，确定激发药量。井深试验：采用试验确定的药量分别在不同深度的井中激发，确定激发药量。经分析比较，药量为2～3kg，井深不同块段采用12m和14m。图1 不同频率检波器接收的试验线时间剖面线试验，试验线每一接收点用40Hz、60Hz和100Hz检波器同时接收，获得三种不同频率的初叠剖面（图1），从图1中可以看出，选择60Hz中频检波器及组合接收，时间剖面上主要煤层反射波目的层分辨率高，连续性强，断点清晰。排列方式的选择：试验线采用中点发炮，72道接收，资料处理时，通过不同的抽道处理，获得72道、48道、36道中点发炮、36道和24道接收端发炮五种不同排列方式接收的时间剖面，分析这五种初叠剖面，可以看出36道接收中点发炮，对于克服多次波干扰和岩浆岩屏蔽作用效果明显。根据试验分析、测区的地质情况、地质任务要求，采用以下工作方法：观测系统类型：束状8线8炮，中间激发；接收道数：288道；接收线数：8条；接收道距：20m；接收线距：40m。检波器组合形式：采用6个60Hz检波器串组合。4 处理方法根据本区的地震地质条件和地质任务要求，数字处理以确保“高分辨、高保真度、高信噪比”为原则，同时重点分析多次波发育特点，采用多种方法去除多次波的影响，最终获得了较为满意的三维时间数据体。针对上述处理目标，在数据处理中，主要抓住以下几个环节进行反复测试，选出正确处理流程及最佳处理参数。（1）建立正确的几何库和一次静校库。（2）认真细致地做好速度分析是资料处理的重要环节。（3）合理使用反褶积，使高频信息得以加强，提高纵向分辨率。（4）采用叠前部分偏移（DMO）及叠后一步法偏移技术提高横向分辨率和空间成像效果。（5）选择合适的去除多次波的方法，去掉新地层多次波对煤层反射波的影响。4.1 去多次波处理该区发育的多次波，是由第四系底界生成的，速度较低，与第四系一致，与煤系地层有明显的速度差异，容易衰减。经F-K域、τ-p域的大量试验，选择在CDP道集上，作τ-p变换和F-K滤波，利用速度差异和多次波较目的层反射波斜率大的特点，使多次波得到最大程度地衰减，从而突出有效波，达到去除多次波的目的（图2）。由于处理流程和参数选择合理，又采用τ-p变换、F-K滤波等方法，消除了多次波等各种干扰波的影响，时间剖面质量得到了提高。图2 去多次波前与去多次波后的道集对比4.2 时间剖面质量计算机显示可获得时间剖面1118条，其中东西向剖面469条；南北向剖面649条。按40m×80m网格对时间剖面进行抽查，共114条，总计237.18km。按规程要求进行评价，Ⅰ类剖面为153.53km，占64.73%，Ⅰ+Ⅱ类剖面为211.37km，占89.12%，时间剖面质量比较优良。剖面质量均高出规程要求，为完成地质任务奠定了可靠的基础。5 地质成果在本次三维地震勘探中，查明了煤系地层的起伏形态和次级褶曲的发育情况；对断层的展布状况和分布规律作了深入的研究，结合钻探资料和井巷资料查明了5m以上的断层；并对落差3～5m的断层或断点进行了解释；同时对3下、3上煤厚变化趋势进行了预测和研究，取得了较好的效果。在构造解释上，保留断层1条：F 60断层；修改断层7条：八里铺断层、八里铺断层支2、F35、F36、F37、F58、F59；新发现断层38条：落差＞10m的2条；5～10m的5条；0～5m的19条，3m左右的小断层12条。严密控制了八里铺断层的产状，如图3。图3 三维地震勘探前后3煤层构造对比图本次三维地震勘探经过采集、处理、解释等诸方面的细致工作及合理的技术措施，圆满地完成了协议所规定的各项地质任务。三维地震勘探成果资料为矿井更加合理布置采煤工作面提供了可靠的地质依据，取得了显著的经济技术效益。（本文发表于2005年《煤田地质与勘探》增刊）

(⊙_⊙) 每天一篇全球人文与地理 NO.1278-谁改变了唐山 作者：斯文的樊学长 制图：孙绿 / 校稿：猫斯图 / 编辑：养乐多 唐山可以算河北最具知名度的城市之一，不论极具特色的唐山话，省内最高的人均GDP，还是唐山大地震的伤痛记忆，抑或近年频发的雾霾天气都让人没有办法忽视它的存在。 另一方面，作为中国最早的工业城市，唐山长期以煤炭钢铁产量自豪，这也是一直以来人们对这座河北名城最深刻的印象。而在淘汰落后产能的今天，空气污染严重，第三产业相对较为薄弱，互联网经济发育缓慢的唐山市又应该何去何从呢？ 兴起于大变局 唐山位于华北平原地震带，地质运动较为活跃，这也是唐山大地震惨剧的地质基础。 但不幸的另一面却是远古地质活动的馈赠——丰富的矿产。石炭纪，二叠纪和三叠纪早期，开滦地区地壳下降形成了今天唐山的煤层。后续地质活动又抬升了该地区，并挤压形成了燕山，使得唐山的部分煤矿有了易于开采的特点。 河北的煤炭资源当然不止唐山一处 西北张家口、西南石家庄-邢台-邯郸-峰峰都有煤矿 但唐山显然是地位独特，以至于盛传唐山钢产仅次河北 （底图来自：Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA/GSFC）▼ 唐山的兴起就得益于它易于开采的煤矿，清代当地百姓会在农闲时做矿工补贴家用，清末已经遍布前现代化的小煤井。而随着洋务运动，唐山又成为了中国最早工业化的地区。 说唐山遍地都是矿确实不过分 跟着大大小小的矿，大大小小的厂也就建起来了 （图片来自：google map）▼ 1876年，李鸿章派唐廷枢在英国专家的协助下考察开平。经过招股筹备，开平矿务局在1878年成立，后搬迁至唐山。 开平矿务局光绪七年（1881年）发行的股票 （图片来自：ic / 图虫创意）▼ 开平煤矿使用先进的西方技术和设备，并重金聘请外国专家与工头，管理经营模式先进，《开办规条》中强调：「 ”事无大小，悉照买卖常规办理，所有官场习气一概汰除。”（至于有没有照做就是另一回事了。）中国的第一条自主铁路——唐胥铁路的修建也与开平煤矿有关，它修建的目的即为运煤。 1881年在唐胥铁路上的第一台蒸汽机车 （图片来自：ic / 图虫创意）▼ 可惜在八国联军侵华时期，开平矿务督办未经清 *** 同意将煤矿卖给了英国公司，洋务派的努力付诸东流。 清 *** 多次向英方索要开平煤矿未果，只能另寻他法。其中之一，就是在袁世凯推动下设立的滦州煤矿。由于两个煤矿毗邻，开采地层相似，清 *** 一直希望有一天可以借助滦州煤矿收回开平煤矿。为了实现这一目标，清 *** 为滦州煤矿提供了资金，土地，专营权和销售多面的政策倾斜，使其快速发展。 然后，清朝倒了 开滦煤矿则在中国的工业革命中继续繁荣 （图片来自：卓颖_末未 / 图虫创意）▼ 煤矿的发展也带动了其他行业的近代化。 唐胥铁路修理厂制造了中国第一辆蒸汽机车，到1887年时已经拥有了众多车间，开始向电气化过渡。唐山细绵土厂为了解决进口水泥过贵的问题而建立，几经波折，改名为启新水泥，到1911年时年产量60万桶，质量比肩欧美，还获得了意大利都灵博览会优等奖，为中国近代基础设施建设做出了贡献。 唐山启新水泥工业博物馆（唐山近代工业遗产真的多） （图片@图虫·创意）▼ 近代化是一个过程，其中受益的产业众多。除了上面提到的，还有邮电，交通，发电，乃至轻工业，商业，市政管理都相辅相成的走上了近代化道路，人口也大量集聚。唐山这座基于煤矿而出现的城市，在此时已经基本显出了自己的雏形。 对于当时刚见识到重工业的中国人 这东西可能是怪物、器官、殿堂 但可以确定的是，会改变在其中工作的所有人的命运 （图片@图虫·创意）▼ 但这也意味着，这座城市从近代化之处，就已经不得已地走上了重工业的道路。 波折中成长 这边厢唐山的近代化历程轰轰烈烈，那边厢大清朝却突然亡了，全国政治陷入了一片混乱。 但是对于以重工业起家的唐山来说，军阀混战的局势却不一定是坏事。由于军工产业和物资调度对煤炭有着巨大的需求，唐山的煤，铁路，水利，电力等重工业发展迅速，铁路公路等基础设施建设也在如火如荼地展开。 而且唐山也是当时东北铁路连接华北的必经之地 这里同时作为一个宝贵的工业重镇 无论处在东北还是华北军阀的控制下 唐山都是要大力建设的▼ 1912年末中国交通银行还在唐山设立了支行，金融业开始发展，这又带动了轻工业的发展。 唐山著名的陶瓷业就是从这时开始机械化生产的，到1931年时已经有60多家陶瓷厂，部分头部厂商使用电力机器生产，工艺精致，甚至远销东南亚。开始起步的除了陶瓷还有：纺织业，日化业，玻璃制造，粮油加工，造纸业等，吸引了大量劳动人口定居此地。 厉害的北方瓷都 （图片来自：shutterstock）▼ 人口集聚，工业发展也推动了唐山市民生活的变化，唐山出现了大饭店，澡堂，粮油集市，菜市场，烟酒业，百货业，首饰店，旅店和屠宰场。到30年代中期铁路南侧的小山成为了商业中心，出现了包含电影院的「 ”大世界”商场（名称「 ”致敬”上海大世界）。 然而时局的变化终究还是会对城市的命途产生不可逆的影响。1933年长城抗战爆发，英勇的中国军人终究没能用大刀挡住疯狂的日军。两年后，傀儡政权冀东防共自治委员会成立，唐山逐渐沦为日本殖民地，日本产品倾销冀东地区，大量中小厂家无法生存。 大刀终究还是挡不住 （图片来自： *** ）▼ 日本人已经在东北扶持了伪满洲国 伪满洲国也成为了日军向华北渗透侵略的工具 （比如通过热河地区逐步向长城以南渗透） 位于战争前线的唐山，也是日本战争机器的重要目标▼ 1937年日本全面侵华，对于唐山的经济掠夺也终于不再需要遮遮掩掩了。 开滦煤矿到1941年时年产量达到了664万吨，却有40%销往日本。而太平洋战争爆发后，日军更是直接接管了煤矿，到日本投降为止三年零九个月的时间，攻掠夺煤矿2260万吨。民族实业启新水泥1939年也在被日军强征，更新设备扩大产能，服务于华北的东北的军港、碉堡。 两大标杆企业成为了唐山众多大型企业被日本控制的缩影，铁路，钢铁，电力，机车维修，五金制造，陶瓷和轻工业等，无奈被绑架上日本战车，最终走向毁灭。 日本全面侵略中国后 东部沿海城市的工业设施开始大规模内迁 虽然沿途损失巨大，但很多也幸存了下来 华北就比较惨了，日军推进的太快，没有多少内迁的机会▼ 抗日战争的胜利是中国付出极大的牺牲换来的，牺牲不只针对战死者，也针对生还者。 民国后期的经济崩溃与内战使得唐山引以为傲的重工业处于停产半停产状态。一方面产量下降，另一方方面却销量惨淡产品堆积，大企业裁员减产勉强维持，小企业只会更惨淡。 虽然再次成为战争中的前线地带 不过这次没有等太久， *** 进城了 （图片来自： *** ）▼ 不过49年政局稳定之后，工业基础完善的唐山又一次显示出了自己的实力。仅仅经过三年的恢复，唐山就形成了以煤炭，钢铁，化工，食品，纺织，建材为主的工业体系，工业产值达到了2.83亿元。1953-1957年一五计划期间工业总产值平均年增长14%，唐山经济快速发展，特别是重工业的发展尤其迅速，到1957年，产钢量24.5万吨，煤炭产量838.7万吨，唐山的特色轻工业陶瓷业生产2161万件。 被打断的中国工业革命再次蹒跚前行 投身其中的人，也有了再次改变命运的机会 （图片来自：ic / 图虫创意）▼ 但特殊的时代也总是出现一些特殊的转折。1958年-1960年间，由于强调钢铁行业片面发展，作为钢都的唐山也受到了波及，在不合理的计划中被迫将钢材产量提高了2.45倍，品质却可以想见的参差不齐，最糟糕的土高炉炼铁合格率只有58%，经过几年的调整到1965年时经济结构才趋于正常。 开始还是铆足干劲提高效率 但很快，泡沫就远比效率要多得多 （图片来自： *** ）▼ 这也可以说是那个年代中国大小城市工业畸形发展的一个缩影。 1970年代，国家扶持县办小企业，钢铁，煤炭，水泥，发电，纺织等行业增长迅速，其中增速最快的依旧是钢铁行业，增长2.64倍，钢铁在唐山的产业结构中地位日益突出。到1975年时唐山已经明显是一座重工业城市了，拥有60万人，工业占比62.1%，是远近闻名的华北工业之都。 唐山机车厂1970年生产的蒸汽机车，2003年退役 （图片来自ic / 图虫创意）▼ 可命运再次和这座城市开了一个玩笑。1976年，大地震将唐山变成一片废墟，24万人罹难，16万人受伤，全城68万间民间住宅倒塌65万间。原以工业而自豪的唐山，城市几乎从零开始，而中国的经济很快也进入了新纪元。 他可能发生在历史中 也可能发生在电影中 （图片来自：ic / 图虫创意）▼ 也可能发生在现实中 （图片来自：google.）▼ 时代变了 改革开放后中国经济高速发展，2000年左右，经过二十年的沉淀，中国的住房，汽车需求升级趋势明显，中国重工业与基础设施建设增速也很快。唐钢作为钢铁行业的头部企业发展迅速，并一度带动了唐山数百家中小钢铁企业的发展，为唐山贡献了巨量的产值和就业。 为时代烙上唐山的印迹 （图片来自：ic / 图虫创意）▼ 1978年改革开放时，中国钢产量3178万吨，占世界总产量的4.4%；2018年粗钢产量9.28亿吨，占世界产量的51.3%，连续23年世界第一，其中很大一部分正是唐山贡献的，唐山一城的钢铁产量一度比美国一国的钢铁产量还要高。重工业，特别是钢铁工业的存在，使得唐山市GDP长期位居河北省第一。 以至于很多人产生了这样的疑问 （网页截图来自：知乎@松平信纲）▼ 但后遗症也是不可忽视的，粗放发展、产品结构相似的问题，在唐山这样的城市尤为突出。到了上游工业增速放缓，重视经济发展质量和环境问题的时代，工业化过程中欠的债终于到了要偿还的时候。 你的速度没有变慢，但是外面的速度变快了 （图片来自：川行者 / 图虫创意）▼ 比如空气污染问题，唐山因钢铁产业排放的二氧化硫一度占到全国钢铁产业排放量的35%，严重影响了空气质量和居民生活水准。而长期的资源经济模式也已经无以为继，截止16年唐山起家所依靠的煤矿储量只剩下19亿吨，只够再开采五十年。 霾太大，已经看不清方向了 （图片来自：ic / 图虫创意）▼ 但转型无法一蹴而就，钢铁产业集群是唐山的城市命脉，钢铁产业的兴衰会关联上下游的各个门类，涉及到无数家庭的生计和大量的税收，牵一发而动全身。唐山从一座依靠煤炭兴起的资源型城市转变为一座工业门类众多的重工业城市已经很不容易，资源禀赋，路径依赖，临近大城市的虹吸效应哪一点都使得转变困难重重。 当然，这也不是唐山一座城市的问题 （图片来自NASA）▼ 目前能发现的唐山转型思路是淘汰第二产业中的落后产能，扩大第三产业，而不是大刀阔斧地去工业化。通过每年的淘汰落后产能计划，逐步压缩钢铁，水泥，煤炭的产量，留下工艺先进，污染较小的企业。 2011年之后，唐山扶持五大新兴产业：节能环保，轨道交通装备，电子及智能仪表，动力电池，机器人，均是与过去重型产业有所联系，又拔高升级的行业。同时唐山的第三产业产值也稳步上升，经济结构的优化还是比较明显的。 二产转三产的另一种形式 （图片来自：deposit / 图虫创意）▼ 第二产业是唐山的天赋优势，利用这一优势抢占新兴产业的高地也许是个办法。毕竟，作为一座河北地级市，位置又比较偏远，唐山无法与北京，天津这样的顶级选手正面竞争，2019年上半年唐山规模以上信息技术服务业的萎缩就是一个证明。 但唐山也许也能闯出一条特别的道路，向人们证明不是所有城市都一定要依靠ppt画饼才能有未来，做好工业也可以是转变之道。 这座河北经济第一市，或许也能将自己的优势一直保持下去。 参考文献： 唐鑫 朱炎铭 赵少磊 史干 开滦矿区唐山矿构造特征及成因演化 煤田地质与勘探 闫永增 以矿兴市：近代唐山城市发展研究1878—1948年 厦门大学 2007 刘晓春 唐山市钢铁产业集群发展现状、问题及对策研究 中国商论2013 赵巍 王宁 李巨成 唐山钢铁行业发展现状成因及转型升级研究 当代经济 2016 10 唐山市统计年鉴2018 唐山市统计月报 2019年9月 *本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 封面图片来自deposit / 图虫创意

淮南职业技术学院有矿山地质、测绘工程技术、地籍测绘与土地管理等专业，详细介绍如下：1、矿山地质：矿山地质主要研究地球物理勘探、矿井地质、煤田地质与勘探、矿井水文地质等方面基本知识和技能，进行矿区开发规划、勘查、矿井地质管理与处理、矿山设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理等。例如矿山地质调查、取样及原始编录，矿产储量管理、统计、上报以及保有程度的分析和检查。2、测绘工程技术：培养既具有必要理论知识，又具有较强实践能力的生产、建设、管理、服务第一线的，能够下得去、用得上、留得住、上手快并初步具备创新精神和创业能力，能将科技成果或宏伟蓝图转化为现实生产力，具有健康的心理品质和健康体魄，爱岗敬业的高素质高技能的专门人才。3、地籍测绘与土地管理：地籍测绘与土地管理主要研究国土资源的利用与规划、土地信息数据的采集与管理等方面基本知识和技能，进行地籍测绘、土地调查、土地估价、土地整理规划设计及地籍管理等。例如土地调查、登记、统计、分等定级和地籍档案管理，城乡土地规划、开发、整治、保护、动态监测等。

我国自20世纪70年代以来，煤矿防治水主要遵循“预防为主，防治结合”的原则，以查清水文地质条件为基础，因地制宜。针对不同的水害类型，采取不同的防治措施，防治水方法多种多样，有疏、有堵、有疏堵结合。在煤矿水害防治工作中坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的16字方针，并根据矿井水害实际情况制定相应的“防、堵、疏、排、截”综合防治措施(钟亚平，2001;赵铁锤，2007)。在突水机理的研究上，先后提出了“突水系数”、“等效隔水层”和底板隔水层中存在“原始导高”等概念，认为底板突水机理是含水层富水性、隔水层厚度及其存在的天然裂隙、水压、矿压等因素的综合作用结果。在底板突水预测方面，模式识别方法、随机信息方法和脆弱性指数法等新方法得到了很好的应用(武强，2006，2007a，2007b，2009;靳德武，1998)。在疏水降压方面，有地表疏干、井下疏干，也有井上、井下联合疏干。疏水降压是我国矿井防治水害的主要技术措施。国内除普遍采用经常性疏干排水外，还先后进行了峰峰矿区和淄博矿区的薄层灰岩水的疏干，和降压及邯郸矿区的疏干工作程序和疏干勘探方法。在注浆堵水方面，堵水截流是我国矿井防治水害的重要方法。在静水与动水条件下注浆封堵突水点、矿区外围注浆帷幕截流等都有比较成熟的方法和经验。焦作、峰峰、煤炭坝等矿区都进行过这类工作，特别是成功封堵开滦范各庄矿特大型突水。此外，钻探技术的提高、综合立体勘探方法的采用、计算机技术的应用及各类软件的开发，对定量研究煤矿突水条件起到了重要推动作用。1.井下防水煤(岩)柱留设在水体下、含水层下、承压含水层上或在导水断层附近进行采掘工程时，为了防止地表水或地下水突水、溃入工作地点，需要合理留设一定宽度或高度的防水煤(岩)层不采动，这部分煤(岩)层称为防隔水煤(岩)柱或防水煤(岩)柱。其中有断层防水煤(岩)柱，井田边界煤柱，上、下水平(或相邻采区)防水煤(岩)柱，水淹区防水煤(岩)柱，地表水体防水煤(岩)柱和冲积层防水煤(岩)柱六种类型。2.井下探放水技术井下探放水系指矿井在采矿过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等，其目的是为有效地防治矿井水害做好必要的准备(刘洋，2008)。3.疏水降压技术疏水降压是指通过疏干使煤层底板含水层或煤系地层含水层水压降低至采煤安全水压。疏水降压工程系统包括:排水工程、排水设施和疏水工程3部分［1］。开滦赵各庄矿就是通过制订合理的疏水降压开采方案，实现了在受底板高压奥灰水威胁下安全带压开采，取得了巨大的经济和社会效益。4.注浆堵水技术注浆堵水技术是煤矿防治水最重要的手段之一，主要应用于井筒掘凿前的预注浆、成井后的壁后注浆、堵大突水点恢复被淹矿井、截源堵水减少矿井涌水、井巷堵水过含水层或导水断层。如皖北矿务局任楼矿1996年3月4日发生的陷落柱特大突水，高峰期突水量达576m3/min，在陷落柱内煤底合适层位采用注浆堵水技术成功堵水(赵铁锤，2007)。5.带压开采技术所谓带压开采就是煤层底板受承压水威胁，充分利用煤层底板至承压含水层间隔水层性能，在不采取，或在国家经济、技术条件许可情况下采取某些技术措施后，实现安全采掘的一种综合性防治水技术。近几年该技术在我国进行了较为广泛而深入的研究，取得了显著成绩［11］。6.防水闸门和水闸墙防水闸门和水闸墙是煤矿井下防治水的主要安全设施。水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，在井下巷道设计布置中，要建立健全隔离设施，在适当地点预留防水闸门和水闸墙的位置，井底车场周围要设置防水闸门;在其他有突水危险的地区，只有在其附近设置防水闸门等防水隔离设施，实现分区隔离后，方可进行采掘活动(王歆效等，2007)。7.矿井防、排水技术煤矿在开采过程中，不可避免地要接近、揭露或破坏含水层(体)。含水层(体)内的水会因失去原有的平衡条件而涌入采掘工作面，进而造成水害事故。为保证煤矿的安全生产，设置相应的防、排水系统是十分必要的。矿井防、排水技术主要包括:地面防水、井下防水和矿井排水3个方面。如山东华源“八一七”溃水淹井事故，虽由暴雨引起，但也暴露出煤矿在地面防水方面存在的突出问题。8.煤层采煤前方小构造预测的ANN技术小构造是指断距小于5m的小断层或一些发育规模较小的裂隙、溶隙。在矿井生产过程中，这些小构造对工作面回采和巷道开掘具有极大的影响，在矿井防治水工作中具有重要地位。针对现行巷道开采过程中小构造预测方法的不足，将ANN技术引入到煤矿巷道掘进前方的小构造预测方法中，开展了矿井小构造预测预报的新方法研究(武强，2007c)。9.含水层改造与隔水层加固技术该技术是20世纪80年代中后期发展起来的一项注浆治水方法。当需采用疏水降压方法实现安全开采，但疏排水费用太高且浪费地下水资源时，宜采用含水层改造与隔水层加固的注浆治水方法。它主要针对煤层底板水害的防治，采用注浆措施改造含水层或加固隔水层，使其变为相对隔水层或进一步提高其隔水强度(武强，2005)。该技术是防治底板水害较为有效的实质性措施之一，山东肥城矿区曾成功应用这项技术。10.可视化地下水模拟评价软件系统(Visual Modflow)与矿井防治水Visual Modflow是目前国际上流行且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟评价的标准可视化专业软件系统。它在矿井防治水工作中可以进行任意水均衡域的均衡研究，帮助用户直接确定回采煤层顶、底板或侧向补给水源的补给方式、补给大小及补给水源的水质情况等。此外，它还可以预测矿区导水断裂构造可能诱发的突水事故的突水量大小，这一点在矿区导水内边界的防治水工作中具有十分重要的实用价值(武强，2005;董东林，2009)。11.华北型煤田立体充水地质结构理论该理论是武强于2000年首次提出。由各种类型水力内边界沟通而形成相互间存在密切水力联系的多层含水层组立体充水地质结构，是华北型煤田的主要矿床水文地质特征，也是建立该类型煤矿井充水水文地质立体概念模型的基础。内边界是煤矿井立体充水地质结构理论的核心，对内边界系统进行深入地综合研究是解决华北型煤田底板岩溶突水难题的关键。据内边界在空间展布的几何形态特征所划分的4种基本类型和各种组合类型，对认识煤矿井水文地质条件复杂程度和采取科学合理的防治水对策方案均具有极其重要的理论指导意义和实用价值(武强，2000)。参考文献董东林，王焕忠，武彩霞等.2009.断层及滑动构造复合构造区煤层顶板含水层渗流特征及突水危险性分析.岩石力学与工程学报，28(2):373～379国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.2009.煤矿防治水规定.北京:煤炭工业出版社.1～80华解明，傅耀军，白喜庆.2006.我国煤矿区水文地质勘查与环境地质评价现状及发展趋势.煤田地质与勘探，34(3):40～43靳德武，马培智，王延福.1998.华北煤层底板突水的随机信息模拟及预测.水文地质工程地质，26(6):36～39李文钧，郝平.1997.大同地方煤矿水害现状及防治技术.山西煤炭，17(5):61～64刘洋.2008.煤矿防治水工作的重要性.改革与探讨，(27):99马润刚.2006.水害现状分析及防治技术.山西焦煤科技，(1):14～15商登莹，武强，赵苏启等.2006.煤矿防治水工作指南.北京:国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局，1～88王剑峻.2008.矿井突水案例分析及带压开采分区.中国矿山工程，37(5):39～41王歆效.武强.2007d.“治”水访国家煤矿安全监察局水害防治专家组组长武强.现代职业安全，10(74):20～21武强，董东林，钱增江等.2000.试论华北型煤田立体充水地质结构理论.水文地质工程地质，(2):47～49武强，董书宁，张志龙.2007e.矿井水害防治.北京:中国矿业大学出版社.1～9，73～161武强，解淑寒，裴振江等.2007b.煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅲ基于GIS的ANN型脆弱性指数法应用.煤炭学报，32(12):1301～1306武强，庞炜，戴迎春等.2006.煤层底板突水脆弱性评价的GIS与ANN耦合技术.煤炭学报，31(3):314～319武强，杨柳，朱斌等.2009.“脆弱性指数法”在赵各庄矿底板突水评价中的应用.中国煤炭地质，21(6):40～44武强，俞佳，庞炜等.2007c.基于ANN方法的煤巷掘进前方小构造预报技术.中国矿业大学学报，36(4):446～452武强，张志龙，张生元等.2007a.煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅱ脆弱性指数法.煤炭学报，32(11):1121～1126武强.2005.第六次全国煤炭工业科学技术大会文集.北京:煤炭工业出版社，294～296赵苏启，武强，郭启文等.2003.引流注浆快速治理煤矿水害技术.煤炭科学技术，31(2):27～29赵铁锤.2007.全国煤矿典型水害案例与防治技术.北京:中国矿业大学出版社.185～192钟亚平.2001.开滦煤矿防治水综合技术研究.北京:煤炭工业出版社.539～542

高校实验室安全事故的发生往往是化学品试剂的管理不当造成的。个人觉得可以从以下几点来改善实验室的安全建设。1.试剂储存：实验室一般试剂量较大或种类多，不可避免有危化品混放现象，在此种情况下，互相之间有储存禁忌的危化品，则不能共同存放，比如炸药及爆炸药品则不能和易燃物等共同存放。分类存放需按标准进行，仅靠人为比较复杂，我们可以通过借助自带配存禁忌的一些管理系统来合理规划存储空间，如ilabpower CIMS（也可以看看其他的，根据不同需求吧）。2.试剂使用：实验人员长时间处于实验室，对于有些常用试剂其实是危化品，容易忽视其危险特性，此种情况下，在实验员每次使用试剂前，就应不间断提醒其所用危化品的危险性质。有些系统会有手机app，比如试剂管控app，可以在使用前扫码查看试剂的安全风险等信息。提前了解，才能提前做防护准备。3.试剂报废：废弃危化品的按标准分类回收常常被忽视，我觉得这个细节也需要关注，做好废弃试剂的管理可以避免直接或间接地造成人身、环境等危害。