不同变质变形煤微晶结构的XRD试验研究

煤的变质、变形作用不仅对煤的宏观特征具有重要影响,而且也影响着煤的微晶结构,煤微晶结构是影响煤储层物性的内在因素之一。为深入研究不同变质变形煤的微晶结构演化特征,本文采用X射线衍射(XRD)试验方法,综合前人的试验结果,对全煤级不同变质变形煤的微晶结构参数进行研究。结果表明:随着煤级的升高,面网间距d002逐渐减小、堆砌度Lc以及芳香层数Nc逐渐增大,呈现一定的阶段性,其数值最终趋于稳定;延展度La与最大反射率Ro,max呈线性关系,随着煤级的升高而逐渐增大。在变质作用的基础上,构造变形作用拉长了煤微晶参数的变化区间,使微晶结构得以提前演化;构造变形作用对堆砌度Lc、延展度La以及芳香层数Nc的增大有积极的影响;弱构造变形作用对d002最终稳定值影响较小,强构造变形煤d002的最终稳定值较原生煤的小;原生结构煤、弱构造变形煤以及强构造变形煤微晶参数随煤级变化时具有不同的特征,构造变形煤的微晶参数较原生结构煤变化空间更大。

平顶山煤田南部二叠系煤层煤相演化规律研究

基于不同沉积环境形成的煤在显微组分、储层物性等方面有很大的差异,为了能够在后续的研究中找出沉积环境对储层物性的影响,在平顶山煤田采集不同煤层的多个样品,利用光学显微镜进行煤岩显微组分鉴定分析,对平顶山煤田南部二叠系煤层的煤相进行了分析研究。结果表明:平顶山煤田南部地区煤层显微组分以镜质组为主,主要矿物为黏土类矿物及黄铁矿。根据不同煤相参数之间的差异性将研究区煤相划分为:较浅水覆水森林沼泽、湿地草本沼泽、弱覆水湿地草本沼泽、潮湿森林沼泽相、低位沼泽五种类型。庚20煤层沉积环境由湿地草本沼泽到低位沼泽再转换为较浅水覆水森林沼泽;己15煤层由底部湿地草本沼泽变为中上部弱覆水湿地草本沼泽。戊8煤层从底部的湿地草本沼泽转变为潮湿森林沼泽,后转变为湿地草本沼泽,最终转化为较浅水覆水森林沼泽。

温度对中高阶烟煤甲烷吸附—常压/带压解吸过程中煤体变形影响实验

为探究不同温度条件下中高阶烟煤在吸附、常压/带压解吸甲烷过程中的变形特征,以取自山西省的5件中高阶烟煤为研究对象,采用自行设计的吸附/解吸变形测量仪进行了甲烷吸附—常压解吸(出口压力为大气压)及吸附—带压解吸(出口压力逐次降低)过程模拟,动态监测了不同温度条件下甲烷吸附—解吸过程中的煤体变形特征。结果表明:甲烷吸附—解吸过程中产生的煤体变形的增量随时间的增长逐渐减小,由于煤样的非均质性使得不同方向的煤体变形量存在差别,垂直层理方向变形量大于平行层理方向,变形量与吸附/解吸量呈现正相关关系。部分甲烷被煤样吸附后在大气压条件下无法重新解吸,使得煤样在吸附—解吸循环后存在一定残余变形。煤样吸附量、吸附膨胀变形量及残余变形量随温度升高整体上呈现为减小的趋势,但解吸率与温度呈现为正相关趋势,且常压解吸过程解吸率随温度变化更为明显,说明了温度升高使得煤样吸附能力减小,煤体变形量随之减小,另一方面温度升高促进了甲烷解吸并抑制了甲烷吸附,使得煤样解吸率提高,残余变形量随之减小。

煤炭地下气化地质选区指标体系构建及有利区评价技术

为厘清影响煤炭地下气化的地质因素,构建科学的地质指标评价体系,对影响煤炭地下气化的七大类地质条件、41个次级地质指标进行了系统分析和分级量化,建立了地质选区指标体系;根据对选区的重要程度,将各地质指标分为基本地质指标(A)和关键地质指标(B)两类,基于这两大类指标,提出了两种新的煤炭地下气化有利区定量评价方法,精细型(A+B)和通用型(B);利用专家打分法和层次分析法确定了这两种评价方法中所涉及到的地质指标权重;依据资源、开采技术、区域构造和环境四大类条件,厘定了评价结果的定性分级方案;综合定量评价和定性分级,提出了有利区优选的一般步骤,最终形成了一套完整的煤炭地下气化有利区评价技术体系.该评价技术体系的有效应用,可为煤炭地下气化科学选址和产业化进程推进提供重要理论支撑.