内蒙五牧场矿区11号煤层原煤大分子结构特征及其形成机制

在对内蒙古自治区呼伦贝尔市伊敏盆地五牧场区11号煤层原煤工业分析、元素分析、13C-NMR、FT-IR、XPS等分析基础上,获得了煤大分子结构中碳骨架信息、脂肪结构以及含氧官能团类型及比例、氮原子的存在形式和比例等结构信息。以此为基础,构建了煤的大分子结构模型,并应用13C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor对其进行了修正,获得与实验核磁共振谱图吻合较好的大分子结构模型。大分子结构的芳香结构单元以苯、萘、蒽、菲为芳香结构单元,数量分别是1、2、2、1,醚键、氢化芳环以及邻位亚甲基作为连接芳香结构的主要桥键;氧原子以酚羟基、羰基、羧基的形式存在,数量分别是7、3、2;氮原子分别以吡啶和吡咯的形式存在,甲基和脂肪短链分布在芳香单元的边缘。与相邻矿区的褐煤及相近变质程度的神东长焰煤的比较发现,其形成机制主要是在高温低压环境下,热演化过程中快速失去各种含氧官能团,导致短链脂肪类物质的形成,而低压环境则有利于热演化过程中形成的各种小分子物质逸散导致自由基的缩聚,形成较大的芳香结构单元,但是直链脂肪类物质的存在具有位阻效应,不利于芳香结构单元的定向排列,导致所谓的"化学成分成熟超前于其结构成熟"现象。

伊敏盆地五牧场煤变质作用及煤层气地质特征研究

伊敏盆地五牧场区大磨拐图河组煤变质梯度△Ｒ°ｍ／１００＝０．５４％，从褐煤到贫煤均有发育。地震资料和围岩蚀变证实在大磨拐图河组之下发育一小型岩株，其埋深为２０００ｍ左右。岩浆热力引起的高温低压变质条件导致煤中孔隙裂隙的充分发育。含煤段之上厚３００ｍ的泥岩有效阻止煤层气的逸散，煤储层可具有较高的含气饱和度。五牧场区烟煤储量丰富，单层煤厚度多在２ｍ以上，煤累计厚度达３０ｍ以上，富煤带与中变质煤区大部分重叠。煤层埋深３５０ｍ～１０００ｍ，倾角在１５°以内，具备较好的煤层气勘探开发条件。

伊敏煤田五牧场区富锗煤分布规律及成矿机理分析

锗是典型的稀有分散元素,主要富集在含铅锌的硫化物矿床和煤岩中。伊敏煤田白垩系下统大磨拐河组12号煤层为主力含锗煤开采层,具有分布面积广、厚度大、结构简单的特点。综合前人对临沧超大型锗矿床和胜利煤田锗矿床的研究,通过分析五牧场区富锗煤中锗的来源、富集、分布和成矿时期等,笔者认为该地区沼泽泥炭化过程中,泥炭化时期较早的区域有利于锗元素的富集;由于植物分带性导致煤层组分差异,富含腐殖酸的区域锗元素富集,即:"泥炭化程度差异性"和"煤层组分差异性"对富锗煤中锗的综合影响;该地区富锗煤的成矿机理为:成煤前锗元素聚集→泥炭化作用阶段锗元素第一次富集→煤化作用阶段锗元素第二次富集。

伊敏煤田五牧场井田12~#煤的煤岩学特征及煤相分析

运用煤岩学和统计学分析方法,采用偏光显微镜,对伊敏煤田五牧场区12~#煤的12个煤样进行了分析,观察到12~#煤的显微组分中镜质组含量较高,且黏土矿物大量出现。通过GI-TPI煤相图和GWI-VI关系图及镜惰比等煤相参数值的研究,结果表明,五牧场区12#煤的煤相类型为低位泥炭沼泽,成煤期水流活动性很强或存在强力的风动力作用。

伊敏五牧场区煤质特征及变质规律

伊敏五牧场区存在着从褐煤到贫煤完整的变质系列,其主要煤变质类型为接触变质。在本区煤系地层底部有一酸性侵入岩体,该侵入岩体是引起本区煤变质的直接热源,它提供了褐煤向烟煤转化的热动力。本区出现的隐爆角砾岩也是受热不均匀或热叠加造成煤类复杂多变的原因。区内构造十分发育,构造条件是煤变质的又一主要因素。研究该区煤变质规律对伊敏煤田及海拉尔褐煤盆地烟煤预测具有指导作用。

煤变质成因初探——以伊敏煤田五牧场区为例

五牧场区煤系地层底下存在燕山期火成岩侵入体,为煤变质提供了热动力;该区张性断裂构造使岩浆热传导和热液流动具有顺畅的通道;煤系地层上部的泥岩层起到隔热作用,煤层在长期热效应作用下形成不同变质阶段的煤种,故该区煤变质成因类型为区域岩浆热变质。

五牧场矿区各煤组的测井曲线特征

白垩系下统大磨拐河组是五牧场矿区唯一含煤地层,利用物探测井曲线特征对这一含煤含煤地层进行煤岩石层对比,进而了解各煤组的测井曲线特征,为类似地区的煤岩对比提供借鉴。

五牧场矿区地震地质条件及断层的三维地震解释

通过对五牧场矿区首采区进行三维地震勘探和对矿区断层的三维地震显现特征及其解释进行分析,认为全区内断裂构造发育,在三维地震剖面上,断点显现有同相轴错断、同相轴能量(振幅)变化、同相轴分叉合并、同相轴扭曲等四个特征。