成庄无烟煤大分子结构模型及其分子模拟

利用晋城矿区成庄矿煤的工业分析、元素分析、13C-NMR、XPS等实验结果,构建了其大分子结构模型。模型中,芳香碳以2、3、4环结构为主,最大环数达五个;脂肪碳以甲、乙基侧链及环烷烃的形式存在。九个氧原子分别以七个羰基(主要为醌基)、一个羟基及一个醚氧的型式存在;两个氮原子以吡咯的形式存在。硫原子含量很低,在模型构建中没有体现。采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)方法,对成庄煤结构模型进行能量最小化模拟。结果表明,分子内及分子间芳香层片之间的π-π相互作用,使其以近似平行的方式排列;高煤级煤结构中,短程有序的原因主要是分子间芳香层片的定向排列。分子间的氢键能及范德华能使结构达到最稳构型。

成庄矿电磁辐射预测煤与瓦斯突出技术研究

针对成庄矿具体问题,研究了复合煤岩破坏电磁辐射规律;阐述了电磁辐射技术的现场试验,介绍了成庄矿目前采用的煤与瓦斯突出的预测技术,认为电磁辐射技术能较好地监测煤与瓦斯突出的危险性。

成庄矿下组煤配采规划与开拓延深方案设计

为了实现成庄矿下组煤"两厚、一薄"优劣煤层的合理开采,并做到各生产系统相对独立,根据3号、9号、15号煤层地质及赋存情况,结合配采规划,研究确定了成庄煤矿下组煤开拓延深设计方案,提出了东区下组煤南、北翼独立分区、联合开拓的理念,给出了煤层开采顺序建议,对成庄矿今后可持续发展有重要意义。

煤层气开采后成庄矿15号煤层底板突水危险性评价

研究煤层气开采后煤层底板突水机制及危险性评价,对于煤炭安全开采具有重要的理论和实际意义。从岩石力学和地质力学两方面对煤层气开采后煤层底板突水进行理论分析,并以山西晋煤集团成庄矿15号煤层底板奥陶系含水层为例,建立突水危险性评价模型。结果表明:煤层气开采后,若煤层底板与奥陶系含水层导通,煤层底板突水的主控因素按权重从大到小依次为底板最小主应力、底板含水层水压、有效隔水层厚度、地质构造;若煤层底板与奥陶系含水层未导通,底板突水控制因素按权重从大到小依次为底板含水层水压、有效隔水层厚度、含水层富水性、地质构造、岩石破裂压力和底板最小主应力;采用层次分析法确定主控因素权重,利用分形-脆弱性指数法进行突水危险性分区,即研究区西部脆弱性较强,中北部为过渡区,东南大部为安全区。该评价模型可为煤层气开采后煤层底板突水危险性评价提供参考。

成庄矿承压水防治技术研究

结合成庄矿矿井水文地质条件和生产实际,综合分析研究影响煤层开采的各种因素,研究总结出一套适合于成庄矿水文地质条件和安全生产现状的承压水防治管理思路与技术手段。

三维地震勘探在晋煤集团成庄矿的应用分析

晋煤集团成庄矿位于沁水煤田南部,区内大部分基岩裸露,少部分黄土覆盖,地形以中、低山、丘陵为主,相对高差436.4m,区内村庄较多,地震测量和野外采集难度较大。区内的黄土覆盖区与坡积物区成孔困难,激发条件差。矿区地层较为平缓,煤系地层较稳定,主采煤层及标志层全区基本上可连续追踪对比。成庄矿共施工三维地震勘探面积51.648km2,解释陷落柱为165个,断层66条,现已验证4个盘区内9个工作面,验证面积达4.68km2,准确率平均为50%。通过探采对比,证明勘探边界、陷落柱大小、断距落差及长度以及地形条件等因素都会影响到勘探精度。

成庄矿2307工作面地表移动规律研究

通过对成庄矿2307工作面现场观测数据的分析,探讨了2307综放工作面开采后的地表移动规律和有关岩移参数,并得出了相应结论。

晋城成庄矿煤层瓦斯动力现象、地质现象因素分析及其对策研究

成庄矿井在勘探和建井初期被定为低瓦斯矿井,事实上埋藏比较浅的首采一盘区生产过程中瓦斯涌出量也比较小,属低瓦斯区。但随着矿井向深部二盘区、三盘区、四盘区发展,瓦斯涌出量逐渐增大,尤其是二盘区的南部和四盘区瓦斯涌出量更大。成庄矿井绝对瓦斯涌出量达到239m^3/min,相对瓦斯涌出量达到16m^3/t,进一步探测表明,成庄矿四盘区煤层瓦斯含量最大为15．62m^3/t。换句话讲,成庄矿深部的煤层气资源很丰富。2315综放工作面、4307综放工作面、4304综放工作面、3306综放工作面、4215、4220综掘工作面在生产过程中均受到瓦斯的困扰,瓦斯已严重制约和危及到成庄矿的安全生产。为了构建本质型安全矿井,充分利用宝贵的煤层气资源,建议在成庄矿深部系统部署地面煤层气的抽放钻孔。

玻璃钢锚杆在成庄矿的应用

根据高瓦斯矿井管理的要求和成庄矿巷道自身的特点,进行了新型的玻璃钢锚杆用于煤巷巷帮支护的试验。简要介绍了试验点的地质情况,玻璃钢锚杆的结构、选型及布置方式,施工技术的组织和管理,并对试验结果进行了分析和总结。

晋煤成庄井田煤储层特征及其对煤层气成藏的控制

结合大量矿井生产资料,运用地质相关理论,对成庄井田煤层气的储集地质因素进行了研究。结果表明:煤层中生烃物质丰富,煤岩变质程度高,提供了良好的生烃条件;煤储层高渗透率、吸附性及地压力为煤层气的储集提供了较好的条件;煤储层的围岩致密、透气性差及地下水封堵作用为煤层气的保存提供了良好的保存条件。

成庄矿5303工作面煤层气井观测分析

分析了煤层气井压裂层位的准确性,论述了煤层气井压裂煤层对附近巷道瓦斯及涌水的影响规律、原始煤层裂隙发育规律及煤层气井压裂对裂隙的影响规律。

沁水盆地成庄区块煤层气成藏优势及富集高产主控地质因素

成庄区块是沁水盆地煤层气开发最为成功的区块之一。为了指导相似地质条件的煤层气区块的勘探开发,基于大量的勘探开发实践数据,利用数理统计、室内实验、测井解释、构造解析、数值模拟及递减分析等方法,系统开展了该区块煤层气成因、成藏条件及产气规律等方面的研究。研究表明:该区具备构造简单、煤层展布稳定、埋藏深度浅、有机热成因气、含气量高、渗透率高等优越的成藏条件;该区高产井比例高(占总井数47%),具有单井平均产量高(介于4 000~7 000 m^3/d)、采收率高(预计采收率为55.1%)等产气特征。进一步分析了富集、高产主控因素的控气作用机理,结果认为:构造热事件提高生气能力,改善了物性,封盖条件与水动力优势配置,利于煤层气富集;张性水平应力分布区及煤矿卸压应力释放区的煤储层渗透率高,利于储层高产。

成庄矿机电安全管理的探索与实践

分析了山西省晋城煤业集团成庄矿机电管理的现状,介绍了成庄矿机电安全管理工作的具体做法,对今后成庄矿机电安全管理工作提出了几点建议。

成庄矿区基岩边坡工程地质稳定性勘察分析

根据成庄矿区山区地形研究其地面瓦斯泵站是否稳定，针对性地选择勘探方法和切合实际的计算分式，从而为地面该筑物的合理设计和安全建造提供依据。

成庄矿矿井水处理技术研究与应用

介绍了成庄矿区矿井水概况,对悬浮物矿井水处理技术进行了研究,探讨了矿井水处理的效益。

成庄矿探查陷落柱的有效方法

通过分析成庄矿煤田地质现状及面临的物探难题,旧的勘探手段的局限性,结合成庄矿探查地质异常体的有效手段,提出了为保证高产高效矿井安全生产,必须建立立体交叉、全方位的地质保障系统。