煤表面与CH_4,CO_2相互作用的量子化学研究

利用量子化学从头计算方法研究了煤表面与CH4,CO2分子间的作用能,发现二者在煤表面的吸附都属于物理吸附,且煤表面对CO2分子的吸附势阱远大于对CH4分子吸附势阱,说明CO2在煤表面的吸附更稳定,从而在微观上解释了煤对CO2吸附能力大于对CH4的实验现象.

不同变质程度煤表面与甲烷相互作用的量子化学研究

采用量子化学计算方法MP2,主要研究了不同变质程度煤基与甲烷分子间的作用能,发现随着煤基直径的增大,煤基和甲烷分子间的相互作用能也逐渐增大,结合不同变质程度煤的空间物理性质,从微观角度解释了不同煤吸附等温试验的结果.

中间梯度法追索西安城市地裂缝应用研究

西安市地裂缝已经成为城市的主要地质灾害之一。由于西安市地下表层为亚黏土及黄土,其电阻率比较低,而地裂缝多为高阻空裂带,因而具备进行电阻率探测条件。本文采用中间梯度法探测地裂缝。为了在城市施工中获得最大的供电电流和保证电极接触良好,供电电极和测量电极必须穿透水泥路面,插入土层中,对供电电极还应灌盐水。应用此法查明的次级地裂缝与地基开挖揭露的次级地裂缝平面位置及顶面深度均符合很好。可见,电阻率中间梯度法是城市地裂缝勘察最有效、最简便的方法。

霍林河矿区17号煤层夹矸的电子显微学研究

本文用透射电了显微镜和扫描电子显微镜对内蒙霍林河矿区17号煤层夹矸做了系统的观察,在 0.l～10μm的数量级上分析研究了夹矸的矿物形成、结构及演化,总结了一组能说明夹矸成因、指导夹矸用途的电子显微学特征。以此为依据,推测该夹矸的物质来源主要为火山灰,可定名为“tonstcin”。

陕西彬县大佛寺D_4钻孔勘察地球化学研究

运用烃类勘察地球化学方法 ,对鄂尔多斯盆地南部彬县大佛寺井田钻遇中侏罗统煤层的D4钻孔 ,进行了垂向剖面多指标的综合地球化学研究。结果表明 :剖面中所有岩样中的烃类物质均为热解烃生成初期演化阶段的煤成烃产物 ,具明显的同一性 ;由煤层至地表黄土 ,所有岩样中的烃类呈明显的、规律性垂直向上运移。这证实地下煤层烃类在近地表具有很好的地球化学信息显示 ,利用勘察地球化学方法找煤

煤炭工业科技成果经济效益计算方法的研究(下)

三、计算煤炭工业科技成果经济效益数学模型的建立1.采用“年均净增收节支额”和“年均科技投资收益率”两个指标作为评价煤炭工业科技成果经济效益(限于以价值形式表示经济效益的科技成果)的主要指标,计算这两个指标时均以科技成果的“净增收节支总额”指标为基础。2.科技成果的“净增收节支总额”

煤炭工业科技成果经济效益计算方法的研究(上)

1．科技成果经济效益概念。科技成果的经济效益是一个相对狭窄的概念，是从经济角度对科学技术活动的一种单项评价，它只有量的大小，而无质的差异。某一项科技成果的经济效益是指应用该项科技成果所获得的经济收益同获得这些经济收益而付出的劳动消耗、劳动占用的比较。

我所钻探设备与工艺研究的新成果及发展方向

我国煤矿坑道钻探与地面钻探发展较慢，但自90年代起，开始走上设备与工艺全面发展的轨道。对10余年来煤炭科学研究总院西安分院钻探研究所在该领域取得的主要成绩作了介绍，并提出了今后的研究开发方向。

煤中水分对煤吸附甲烷影响机理的理论研究

采用量子化学MP2计算方法,对所建煤表面模型和水、甲烷分子相互作用的不同构型进行了计算,得到了煤与水、甲烷分子最稳定的构型,指出水在煤表面的吸附势阱远大于甲烷,比甲烷更容易吸附于煤表面,据此从微观角度解释了水对甲烷吸附量影响的机理,并通过不同煤样的等温吸附实验,证明了理论计算及推断的正确性。

中国煤层气基础研究和勘探开发技术新进展

我国煤层气勘探开发历程可以归结为3个发展阶段:矿井瓦斯抽放发展阶段、现代煤层气技术引进 阶段和煤层气产业逐渐形成发展阶段。国内煤层气的基础研究起步较晚,但90年代以来进行了大量的研究工作, 尤其是国家973煤层气项目研究工作的开展,使煤层气在成因类型划分及其判识、煤层储气机理和储层评价、煤层 气吸附和解吸机理、煤层气藏形成的动力场及成藏过程、煤层气资源评价等方面取得了较大的进展。同时,近年来 通过研发和引进,煤层气地球物理勘探、煤层气钻井、煤层气完井、煤层气增产技术也得到了很大的提高。深化煤 层气成藏、吸附-解吸机理等方面的研究、加强选区评价工作、发展羽状水平井等先进的开采工艺及煤层气采出水 的处理工艺是今后煤层气勘探开发的重点。

断层对顶板稳定性影响相似模拟试验研究

通过相似模拟试验方法分析了不同倾向高角度正断层 ,在采动影响下顶板岩体变形破坏和矿压分布规律。结果表明 ,在采动影响下断层“活化”,断层带及其影响范围内的岩体破碎 ,表现为周期断裂步距小 ,冒落带高 ,尤其是断层下盘 ,顶板稳定性差 ;当工作面开采到离断层面 2 2 .5～ 30 m时 ,直到断层位置的前方煤体中支承压力增大 ,煤体被压碎 ,且随着距断层面距离的缩小 ,支承压力的峰值位置向工作面前方转移 ;通过断层后 ,顶板岩体中支承压力减小 。

煤对多组分气体吸附特征研究

通过3种不同煤级煤样对纯组分CO2、CH4和N2气体和不同配比浓度的80%CH4+20%CO2、80% CH4+20%N2、50%CH4+50%N2和20%CH4+80%N2二元混合气的等温吸附实验,探讨了煤对混合气体的吸附 特征及混合气体中各组分的吸附特征;分析了多组分气体实验中游离相中气体组分变化规律。认为:①不同煤级 煤对多组分气体的吸附等温线形状和其单组分的曲线相似;②混合体系中煤的吸附特性受吸附质气体原始含量、 物理化学性质和煤的变质程度控制;③组分在气相中的含量越高,其吸附量就越小,其它组分降低某一组分的吸附 量因其吸附性质的不同影响程度不同。本工作为煤层气注气提高采收率提供了理论依据和实验数据。

煤中显微裂隙的成因类型及其研究意义

分析、归纳了大量的扫描电子显微镜观测结果 ,以煤岩学、构造地质学研究为基础 ,依据煤中显微裂隙的形态、大小、排列组合等发育特征 ,将内生裂隙进一步划分为失水裂隙、缩聚裂隙、静压裂隙 ,将外生裂隙进一步划分为张性裂隙、压性裂隙、剪性裂隙、松弛裂隙。描述了各类裂隙的发育特征 ,探讨了裂隙的演化、识别和影响裂隙发育的因素。裂隙成因类型的研究 ,有助于判断不同裂隙对煤储层渗透率的贡献。

顶板近水平长钻孔替代闭式高抽巷进行瓦斯抽放的试验研究

介绍了顶板近水平大直径长钻孔瓦斯抽放的试验情况,论证了长钻孔抽放瓦斯的可行性,认为采用“以孔代巷”抽放瓦斯这一新技术是合理的,并总结出了合理的钻进工艺参数。

废弃矿井煤层气资源量计算范围研究

“三带”理论及煤层气的解吸 /吸附理论 ,结合残余瓦斯压力理论及国内外的相关经验数据 ,从理论上对废弃矿井煤层气资源量的计算范围的确定进行了探讨。

淮南煤田煤层气成藏动力学系统的机制与地质模型研究

淮南煤田由次生生物成因和热成因气组成的混合型煤层气藏,受各种地质和水文地质条件的影响和控制。本文通过热流场和地温场、古构造应力场和原地应力场以及地下水动力场的系统分析,探讨了煤层气成藏动力学系统的形成机制,进而提出了相应的成藏地质模型。淮南煤田的煤层气藏虽然属向斜式(或盆心)聚气模型,但是,该模型强调,作为附加气源的次生生物气的补充,成藏动力学系统演化、构造样式和能量场的耦合关系,是混合型煤层气富集成藏的主因。

煤层气储层数值模拟研究的应用

储层数值模拟是确定煤层气开发方案和评价采收率的有效方法,其遵循常规油气藏数值模拟步骤,通常包括选择模型、资料输入、灵敏度试验、历史拟合和动态预测5个环节。煤层气属于非常规天然气,其储层数值模拟基于解吸—扩散—渗流的地质模型,在具体模拟过程中具有自身的特点。结合在新集煤层气试验区开展的储层数值模拟研究工作,重点阐述了模拟研究中的两个重要环节:模拟模型的建立(资料输入)和历史拟合。模拟模型的建立是进行储层数值模拟工作的基础,试验区模拟模型的具体内容包括:确定模拟区域及边界条件,剖分网格、确定流体的PVT性质参数、处理储层描述数据和处理动态数据等。历史拟合是运用已有生产井的动态资料校正模拟模型的逆过程。通过历史拟合,获得了更能够真实反映试验区储层特征的参数,分析了5煤层和6煤层附近的大段砂岩层对煤层气产量的贡献,提出了排采作业建议,并采用历史拟合的储层参数进行了动态预测。

煤基质中甲烷扩散动力学特性研究

甲烷在煤基质中的质量传递过程可用费克第一定律或费克第二定律来模拟。本文通过等温吸附-解吸实验的动力学数据,以费克第二定律为理论基础,对煤基质球形单元模型建立了试验求取扩散特性的方法。晋城煤样等温吸附及解吸实验的数据处理结果表明,吸附-解吸速率均随压力及煤样气含量的增加而增加;吸附速率与解吸速率随压力的变化曲线基本相同。