湿煤聚团与弛张筛筛板碰撞解聚的离散元模拟

针对潮湿煤发生团聚造成难以筛分等问题,研究了湿煤聚团与弛张筛筛板碰撞解聚机理及其影响因素。首先通过聚团筛分实验确定了湿煤聚团颗粒的粒径组成,结合液桥力接触模型构建了基于实验数据的湿煤聚团模型。建立EDEM-RecurDyn联合模拟分析了湿煤聚团与柔性体弛张筛筛板的碰撞解聚机理及不同偏心距对聚团碰撞解聚的影响。结果表明,团聚体的碰撞解聚首先发生在聚团与筛面的接触区域,碰撞通过中心大颗粒传递至聚团中上部,引起聚团的快速解聚,随后聚团颗粒整体向上和四周运动,解聚过程趋于稳定;弛张运动的筛板相比静止筛板对团聚体的解聚具有明显的增强作用,在合适的取值范围内增大弛张筛偏心距有利于聚团的解聚。该研究为弛张筛的优化设计提供了一定的参考依据。

湿煤颗粒聚团碰撞解聚的离散元模拟研究

采用离散元法中的粘结模型模拟湿颗粒聚团中液桥的粘结行为,基于离散元软件EDEM及其二次开发构建了等径小颗粒粘结而成的湿煤聚团模型,对于聚团与柔性筛板的碰撞行为进行模拟,研究了碰撞物理过程中聚团内部各部分粘结破碎的规律,分析了碰撞速度,筛板倾斜角度和聚团的旋转速度对于聚团解聚程度的影响,结果表明粘结的破碎区域首先发生在聚团与筛面的接触区,随后由下而上,由中心向四周扩散。碰撞后聚团的解聚程度随着碰撞速度的增大而增大,随着筛板倾斜角度的增大而减小,增大颗粒的旋转速度,有利于聚团的解聚。

多元聚煤理论体系及聚煤模式

煤地质学经过长期的发展和多种成煤理论相继提出,已进入一个多元化的繁盛阶段。但是,聚煤理论研究中还有很多科学问题仍需进一步深入,如海侵(水进)过程中煤的聚积机理、聚煤盆地形成与演化过程中板块构造的控煤作用、煤与其共伴生矿产的共生机理以及含煤系统理论等,都与煤聚积、聚煤盆地各种非常规能源矿产资源研究密切相关,而理论研究的滞后也影响了能源矿产资源的预测、评价。造成这种现状的原因是不同聚煤理论适用范围具有一定的局限性。鉴于此,本文在系统、全面的理解各种聚煤理论的基础上,提出了多元聚煤理论体系及聚煤模式,认为多元成煤理论体系是以泥炭沼泽堆积样式为中心,盆地水域体制为阐明聚煤作用机制的基本点,其核心思想是阐明各种因素的相互作用与影响,成煤机制的交叉、包含,而不是孤立地看一个具体问题,聚煤盆地层序地层不同体系域聚煤差异性为聚煤理论的支撑格架,古植物、古气候、古构造和古地理分析为构建聚煤理论体系的四个基本条件,各种地质因素的相互牵制、多种事件(如突发性水侵事件、构造事件、火山事件等)的影响,聚煤模式的多样性和聚煤作用过程与机制多元性等,构成了多元成煤理论体系的内核,并强调该体系构建的四个统一:聚煤理论体系的完整性与协同性的统一、独创性与转化性的统一、继承性与发展性的统一、理论性与实践性的统一,阐明不同聚煤机制及其相互关系。多元聚煤理论不是将不同成煤理论或观点的简单集合,而是深入阐明各种因素的影响、动态与静态交叉机理、各种条件的融合、聚煤盆地内外各种作用的相互牵制与耦合等。

我国中新生代聚煤盆地煤层气地质特征与勘探前景

我国中新生代聚煤盆地多且保存完整,煤炭资源量约占全国总资源量的40%,多数盆地含煤系数高,发育有富煤带和富煤中心。中新生代盆地的煤层气地质条件与古生代的大不相同,大多数中新生代聚煤盆地具备煤层气藏封闭保存的良好地质条件。由于中新生代盆地的煤层气成藏条件组合具有多样性的特点,认为应重视对中新生代盆地煤层气成藏条件的分析评价,应采用盆地整体分析、煤相分析和煤层气藏分析相结合的思路开展详细的煤层气勘探选区评价研究,在研究煤层气地质条件和煤层气藏分析的基础上选择煤层气勘探区块。

旋回频率曲线在幕式聚煤作用研究中的应用——以西南地区上二叠统为例

海平面的变化是旋回性沉积作用的重要控制因素。在克拉通盆地滨海平原沉积背景中 ,海岸线附近的沉积环境受海平面变化影响最为明显 ,旋回性沉积作用易留下证据。而在远离海岸线的内陆或滨外较深水地区 ,海平面的变化一般难以引起沉积环境的明显变化 ,因而其旋回性沉积作用不甚明显。反映在旋回的数量上 ,海岸线附近的旋回数目比远离海岸线地区的旋回数目要多得多。海岸线附近一般是最有利的聚煤场所 ,所以某一时期的旋回频率曲线中的峰值所在地区即是该时期聚煤中心所在位置。在三级海平面变化范围内 ,从低位、海侵到高位层序组 ,旋回峰值区会随着海平面的变化而变化 ,据此可以识别聚煤中心的迁移规律。本文在介绍了海平面变化与聚煤作用的关系及旋回频率曲线的方法原理基础上 ,利用旋回频率曲线法研究了西南地区晚二叠世的幕式聚煤作用 ,划分了不同级别的聚煤作用幕 ,识别出了不同时期聚煤作用幕的聚煤范围。此外 ,通过对比不同期次的聚煤作用幕 ,得出了不同期聚煤作用幕聚煤中心的迁移规律。依据高分辨率层序地层学原理 ,将贵州西部晚二叠世含煤岩系划分为 3个三级复合层序及 16个四级层序 ,每个三级复合层序中又分为低位、海侵和高位层序组 ,在此基础上 。

新疆早–中侏罗世聚煤期同沉积构造及其控煤效应

新疆早–中侏罗世同沉积(期)构造活动自始至终与聚煤作用相伴,并直接影响含煤地层发育程度和煤层的原生厚度及结构。该期同沉积构造活动受特提斯–喜马拉雅地球动力学体系控制,其主要活动方式表现为同沉积逆冲断层和同沉积正断层,从而造成聚煤盆地基底沉降速度与幅度的明显差异。在其控制下,聚煤盆地的沉积中心和赋煤中心有自西向东、由南向北迁移的趋势;从含煤区尺度进行比较,聚煤强度与盆地基底总体沉降幅度呈负相关关系;从含煤盆地或煤田尺度进行比较,聚煤强度与盆地基底沉降速度之间的关系分别表现为正相关型、抛物线型及负相关型。

铁法盆地中新生代构造聚煤与控煤规律

针对铁法盆地的成生、演化与发生在中国东部中生代以来的构造运动密不可分,研究其构造聚煤、控煤规律对中国东北其它同类型中生代盆地的老矿挖潜具有一定的指导意义;开展了铁法盆地构造演化、成盆期构造的聚煤作用、成盆后构造的控煤作用的研究;研究得出:铁法盆地属于晚中生代北北东向单壁断陷聚煤盆地,盆地西缘北北东向的冮屯断裂对盆地成生、演化起到了重要的控制作用,盆地自西向东依次划分为西缘强烈断陷带、偏西部较强烈断陷带、中部较缓慢沉降带和东部缓慢沉降带,而偏西部的较强烈断陷带与成盆期北西西向褶皱的交汇部位有利于聚煤,而成盆后构造对煤层赋存的影响主要表现在背斜使煤层赋存变浅,向斜使煤层赋存变深。

重庆地区上二叠统沉积层序及幕式聚煤作用

重庆地区上二叠统包括龙潭组/吴家坪组和长兴组,其中龙潭组和吴家坪组为同期异相沉积。根据岩性岩相特征及含煤特征分析,上二叠统龙潭组为一套海陆过渡相含煤地层,形成于海湾(潟湖)—潮坪沉积体系,长兴组主要为浅海碳酸盐沉积。通过区内钻井剖面及露头剖面的分析,将研究区划分为2个三级层序,2个层序均反映出海侵自东向西的脉动推进、东深西浅的格局,从而产生各种沉积体系在垂向上和平面展布上的规律分布。层序1煤层分布范围较广,基本覆盖全区。低位体系域一般不含煤层;海侵体系域发育主要煤层C25及C23,其中C25位于含煤地层的底部,分布范围广,其顶、底板均跨越不同沉积相区,具有幕式成煤模式的特征;高位体系域发育主要煤层C18+19,主要分布在重庆天府姚家岩以南至贵州习水,煤层分布稳定。层序2煤层很少,主要为海侵体系域早期发育的C16煤层,煤层分布稳定;高位体系域几乎全部为碳酸盐台地相,不含煤层。海平面的升降打破了原有的沉积环境,而形成新的沉积环境,是控制含煤沉积旋回及聚煤作用的重要因素。

吉林双阳地区多期聚煤作用及找煤方略探讨

双阳地区构造极为复杂，且有多期聚煤作用。上三叠统大酱缸组聚煤作用主要发生于古生界纬向断拗带之中，聚煤盆地类型以对冲断层谷式为主。下侏罗统太阳岭组聚煤作用是在纬向构造体系和新华夏构造体系的复合叠加环境下形成的，下白垩统的二道梁子组聚煤作用受控于双阳盆地轮廓的限制，两时期的聚煤盆地类型皆以开阔坳陷式为主。下白垩统的长岭组聚煤作用形成于金家屯组安山岩上的北东向断陷带之中，聚煤盆地类型以半地堑式为主。研究表明，双阳地区今后的找煤应突破双阳盆地周缘找煤的框架，物探、槽探相结合在南北向上寻找被第四系覆盖的大酱缸组煤系。

沁水盆地南部石炭-二叠系层序地层划分与聚煤作用

以奥陶系顶部区域不整合面或太原组底部砂岩(k1)、太原组中部9号煤层顶面(初始海泛面)、山西组底部北岔沟砂岩(k7)以及下石盒子组底部骆驼脖子砂岩(k8)为层序界面,将沁水盆地南部划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个三级层序。结合层序划分对聚煤作用进行研究,结果发现,研究区内的主要可采煤层3号和15号煤层主要形成于最大海泛面附近,9号煤层形成于初始海泛面附近,说明煤层厚度及分布明显受控于当时沉积环境及层序地层格架。

九峰山组煤层特征及沉积聚煤环境分析

九峰山组地层是黑龙江省重要含煤地层,主要以陆源碎屑岩及多夹火山岩、火山碎屑岩组成为岩性特征。九峰山组地层广泛分布于黑龙江省西部及北部,由于地域广含煤地层沉积有差异,含煤性及煤层发育也各不相同。煤种主要为长焰煤和褐煤,为一套陆相的冲积扇-河流-湖泊三角洲-湖泊相沉积聚煤环境。

三种灰色聚类方法在煤种聚类中的应用效果分析

比较了基于邓氏灰色关联度的聚类分析、灰色综合聚类评估模型分析和灰色欧几里德关联度聚类分析三种聚类分析方法在煤种聚类中的使用效果;结合试验研究和定量分析两种方法,测量了101个试验煤样的发热量、灰分、挥发分、硫分四项参数,并应用上述三种聚类分析法对煤种进行了聚类分析,结果表明,基于邓氏灰色关联度的聚类分析结果较其他两种方法准确很多,准确度可达96%,而其他两种的准确度仅为52%和68%。

煤基乙二醇联产聚乙醇酸工艺技术及经济效益分析

针对国内乙二醇企业同质化日趋严重,"白色污染"逐渐加深的两个问题,提出新型可降解材料聚乙醇酸(PGA)这一方向。本文从聚乙醇酸的性能、市场、煤制乙二醇联产聚乙醇酸的工艺方案及经济性阐述了聚乙醇酸作为一种新型的可降解材料,不仅从性能和成本远优于目前市场上的各类可降解材料,还可以提高煤制乙二醇企业的经济效益,具有极好的发展前景。

中新生代鄂尔多斯聚煤盆地沉积演化与后期改造

中生代鄂尔多斯盆地下伏有两类基底:一是华北克拉通盆地之下主要由太古界集宁群、阜平群、河口群为代表的麻粒岩相、角闪岩相高级变质岩组成的结晶基底;二是主体由古生代华北克拉通盆地沉积层系构成的中生代鄂尔多斯盆地沉积基底。

苏鲁滩聚煤盆地与榆树沟—二道沟聚煤盆地沉积相特征分析

苏鲁滩聚煤盆地与榆树沟—二道沟聚煤盆地处河北省张家口市沽源县的北部,其中心距城区约5km,隶属于沽源县所辖。区域大地构造位置位于中朝准地台、内蒙地轴、沽源陷断束中的闪电河凹陷内。盆地内煤层具有厚度大、结构简单和发育稳定的特点。盆地内有煤矿进行采煤已久,但系统性的沉积相研究较少,因此有必要进行沉积相研究以指导下一步的勘探工作。

东北地区地质构造对第三系煤田聚煤的控制作用初探

构造对第三纪含煤、含油盆地的生成、发展起到决定性作用。同沉积断裂及同沉积拗陷的形成不仅控制着第三纪盆地的展布,对聚煤古地理环境及聚煤条带展布也具有一定的控制作用。

滇西褐煤中锗富集规律及远景评价

阐述了滇西褐煤中锗资源分布、成矿地质条件及远景评价。指出在滇西129个第三系聚煤盆地中,仅有几个矿区褐煤中富锗,而它们仅分布在澜沧江以西大片花岗岩出露区,可见富锗煤矿区只在特定的地球化学环境中才能形成。并根据专门的采样测试和煤田地质勘探样品的测试结果综合分析,筛选出了可供今后进一步勘探开发的有利靶区。

含煤岩系层序地层分析的新认识——兼论河北南部晚古生代层序地层格架

讨论了煤系层序地层学研究方法及有关问题．认为聚煤作用实际上是海（湖）平面幕式、快速抬升过程中发生的，一些大面积或盆地范围分布的厚煤层多是在一次沉积幕期间的最大海（湖）泛期的沉积．同时还讨论了河北南部晚古生代含煤岩系层序地层特征．