古交地区煤层气地质条件及资源潜力分析

基于煤层气井实测含气量测试、镜下观察、等温吸附实验等手段,对古交地区煤储层煤岩煤质、显微裂隙、渗透率、含气性等进行了分析。结合煤层气资源丰度平面分布特征,探讨了该区煤层气基础地质条件及其资源潜力。研究表明：古交地区煤层经深成变质和岩浆热源叠加变质作用演变为现今的中高煤级焦煤、廋煤和贫煤,煤储层显微裂隙较为发育,渗透率在（0.01~0.15）×10^-3μm2之间;储层压力梯度处于0.38~0.65 MPa/100 m,含气饱和度介于53.1%＆96.5%之间,属于欠压欠饱和煤层气藏;煤层周围致密的泥质岩层使得煤层气具有良好的保存条件,后期受东南部祁县隐伏侵入岩体以及西部狐偃山岩浆岩体的影响,二次生烃作用使得煤层含气量普遍较高,煤层平均含气量在9.8 m3/t;该区煤层气资源丰度分布在狮子沟#马兰向斜中南段和杜尔坪断裂带周围存在两个资源丰度富集区,具有较好的勘探开发前景。

过渡相页岩气储层纳米级孔隙发育特征与影响因素——以太原西山古交地区山西组为例

基于古交地区山西组页岩储层样品,利用场发射扫描电镜、高压压汞、低温氮吸附、X线衍射等实验,探究过渡相页岩纳米级孔隙的发育特征及影响因素。结果表明:研究区储层孔隙主要包括有机孔隙、黏土矿物孔隙、骨架矿物孔隙、微裂隙四类,以中孔为主,发育多种形貌;四类孔隙所占储集空间比例分别为22.4%、44.0%、27.2%、6.4%。过渡相页岩非均质性显著,孔隙分形分维值平均近2.7,显示非均质程度较强、空间结构复杂。孔隙孔径与总孔体积减小,比表面积增大,纳米孔及吸附点位增多;有机碳与石英质量分数增多,黏土矿物质量分数减少,孔隙发育程度增强。水进体系域下形成的凝缩层及高位体系域中的泥炭沼泽—分流间洼地、泥炭沼泽—分流间湾沉积组合是优质页岩储层发育的有利层位。

基于突水系数的煤矿底板突水危险性评价系统——以山西太原西山煤田古交矿区为例

通过对煤矿底板突水系数评价系统总体框架的介绍,并以山西太原西山煤田古交矿区为例,阐述了钻孔数据库的建立与查询系统的生成,着重说明了等值线的绘制过程,然后结合大量抽水试验数据,自动生成底板含水层等水压线和底板隔水层等厚线图,最后利用GIS叠加分析功能,根据突水系数的计算公式,生成了突水系数图。根据突水系数图的分析,划分出矿井底板的突水危险地区,对矿井防治水有一定的帮助。

山西古交矿区煤层气组成特征及成因探讨

山西古交矿区煤层气资源丰富,是我国煤层气重点开发区块之一。区内地质条件复杂,煤层气地质研究起步晚,尤其是对煤层气组成特征及成因方面的讨论还较匮乏,制约了煤层气开发进程。煤层气组成特征及成因与煤层气母质性质、生成机理、运移和逸散规律等密切相关,对于煤层气保存条件和分布规律的认识和煤层气资源评价具有重要意义。为揭示古交矿区煤层气化学组成特征及气体成因,采集矿区内10口煤层气井口排采气样品,开展了气体化学组分和碳、氮同位素检测,分析了煤层气中甲烷及氮气的成因;结合构造演化背景、构造形态、水文地质条件和煤芯解吸气化学组成,讨论了煤层气富氮气机理及保存条件。结果表明:古交矿区内煤层气中氮气含量偏高,为0.86%~14.13%,平均6.10%,甲烷含量在83.79%~97.57%,平均91.33%,乙烷含量在0~0.46%,平均0.09%,不含2个碳原子以上的烃类,二氧化碳含量在1.47%~4.71%,平均2.48%;煤层气属于极干气体,干燥系数(C1/C1~5)为0.9949~1,甲烷δ13C值在-47.13‰^-39.26‰,平均值为-44.03‰,为有机质热解成因;氮气δ15N值在-1.16‰^-0.51‰,平均值为-0.80‰,为大气与有机质热降解混合成因,且以大气来源为主,有机成因氮气含量很少;地表水下渗与煤层发生相互作用,地表水携带的大气与煤层气发生组分交换,导致煤层气解吸、逸散,煤层含气量降低、甲烷δ13C值降低、氮气含量升高。

古交市矿区土地覆盖时空动态变化研究

为了研究矿区土地覆盖的动态变化规律,以古交矿区为研究区,通过监督分类解译获取矿区1990年、2000年、2010年相同季节的土地覆盖类型图。运用转移矩阵和CA-Markov模型方法分别对研究区土地覆盖类型动态变化进行了研究和预测,结果表明:1)1990—2010年林地的面积持续增加,年增长率达到了5.49%,耕地和草地的面积大幅度减少,尤其是草地的面积,此外城镇建设用地和水域轻微减少。2)2010—2020年耕地和草地的面积进一步减少,城镇和工矿用地以及水域的面积小幅度增加,林地的面积继续大幅度增长,年增长率达到了2.18%。

山西古交矿区含煤岩系泥岩地球化学特征及地质意义

古交矿区富有丰富的煤炭资源,查明该区域含煤岩系元素参数、沉积环境、沉积物的来源等,不仅可以为研究地质运动发展提供资料,同时也能保障煤矿的安全开采.针对古交矿区含煤岩系中泥岩的样品进行化学检测,研究表明:研究区微量元素中高场强元素及亲石元素含量较上地壳中含量高,而亲铁和亲铜元素与上地壳中含量接近,在稀土元素方面出现轻稀土元素较富集而重稀土元素亏损的现象.根据Sr/Cu、V/(V+Ni)等指标可以判断研究区当时气候干热,整体沉积环境表现为还原厌氧环境中的海陆过渡相沉积,且形成泥岩的物源以碎屑沉积物为主,同时发现山西组还含有一些花岗岩物质,由此推测含煤岩系的物源区应该处于活动大陆边缘及海陆接触处.

西山煤田古交矿区煤层气藏水文地质特征及其控气作用

煤层气藏的水文地质条件是控制煤层气运移、散失、分布和富集的重要因素之一。以西山煤田古交矿区为研究对象,分析产出水离子浓度、水质水型、矿化度和煤层含气量分布特征,结合地下水动力场分布特征,划分区域水文地质单元,并讨论不同单元内含气量分布特征及地质控制机理。结果表明:(1)该区煤层气井产出水离子以Na^+,HCO_3^-为主,水型主要为NaHCO_3型,该区煤层气井产出水矿化度介于632~2 512 mg/L,属于淡水-微咸水;(2)根据折算水位和矿化度分布特征将矿区划分为补给径流区、滞留区以及过渡地带的弱径流区3种水文地质单元,滞留区含气量最高,弱径流区次之;(3)古交矿区煤层气的富集成藏受构造、水文地质条件双重控制,在屯兰中部形成单斜-水力封堵型煤层气藏,为全区煤层气最为富集区,东曲断层比较发育,形成地垒-水力封堵型煤层气藏,为煤层气较为富集区。

西山煤田古交矿区煤层气分布模式及开发效果评价

为揭示古交矿区煤层气分布规律及其主控因素,综合野外地质勘查、煤矿采掘地质、煤层气井相关资料及煤心测试数据等资料,讨论了构造演化、构造形态、断裂分布、埋深、煤体结构、煤层厚度、直接顶板性质等因素对煤层气分布的影响。结果表明:构造条件和埋深是控制矿区内煤层气分布规律的主因,并据此将矿区划分为平缓单斜浅埋、平缓单斜深埋、陡峭单斜和复杂褶皱4种煤层气分布模式,平缓单斜浅埋区和平缓单斜深埋区为煤层气富集有利区。平缓单斜浅埋模式下,埋深小、渗透性好是煤层气井高产的有利条件;平缓单斜深埋模式下,埋深小、含气量高有利于煤层气井高产。

古交矿区奥陶系顶部隔水关键层厚度研究

文章以古交矿区屯兰矿为例,通过补充钻探、抽水试验、井下物探、岩矿测试等手段,运用有关的理论、技术、方法,分析了屯兰矿奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶发育特征,研究了奥陶系顶部隔水关键层厚度。研究表明,古交矿区屯兰矿峰峰组上段上部近30m厚的古风化裂隙充填带和峰峰组下段约70m厚的第一泥灰岩石膏层可分别作为防峰峰组局部中等富水区和上马家沟组中—上部第二、三含水层组突水的隔水关键层。

西山煤田古交矿区8号煤层煤中锂的赋存规律

为了研究西山煤田古交矿区8号煤层煤中锂的赋存规律,从古交矿区镇城底、屯兰、马兰、西曲、东曲、嘉乐泉等6座煤矿8号煤层采取37个刻槽煤样,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线粉末衍射和电感耦合等离子体质谱等技术对这些样品进行分析。结果表明:8号煤层锂含量在7.5~282.0×10^(-6),平均79.5×10^(-6),其中马兰煤矿8号煤中锂的平均含量为151.7×10^(-6),达到了煤中锂的综合利用品位(120×10^(-6));煤中锂含量与灰分高度正相关,垂向分布上,在煤层夹矸或靠近夹矸、顶底板的样品中含量相对较高;煤中锂元素主要赋存在无机组分中,且与镓、钍元素高度正相关。

古交矿区8号煤中有机硫的赋存规律

古交矿区８号煤中有机硫含量较高，占全硫的一半左右。首次对８号煤层进行了煤中有机硫的光电子能谱（ＸＰＳ）测试，采用带能谱和波谱的扫描电镜对２号、７号、８号煤层中不同显微组分中的有机硫进行了测定。结果表明，８号煤中有机硫以多环含硫化合物或噻吩型硫为主；在不同煤层的显微组分中其有机硫含量有差异，但差异不大；同一煤层的显微组分中，不同亚组分的有机硫含量亦不同。

古交焦、肥精煤的煤质特征及对焦炭质量的影响

通过煤质分析,结合小焦炉试验分析了古交矿区焦、肥精煤的煤质特性,在分析炼焦煤对焦炭质量的影响的基础上,提出了古交矿区焦、肥精煤的合理使用方向。

古交矿区8号煤层含气性及其控气因素研究

基于对古交矿区煤层气勘探开发资料的研究,分析了古交矿区8号煤层的煤层气含气量分布特征,并对影响其含气量的控气因素进行分析研究。研究结果表明,古交矿区8号煤层分布总体呈现东部高,西部低的特点。通过对煤质、煤厚、煤层埋深、盖层条件、构造等控气因素的研究,认为研究区煤层气含量受到多种因素的综合控制,使得煤层气含量在平面上表现出不均一性。

浅析古交新能源项目勘探开发现状及前景

随着我国科学技术的快速发展,新能源的开发和利用得到很大改善,为我国的发展做出了巨大贡献。目前,由于经济、企业、生产等方面发展的需求,使得我国现有资源逐渐紧缺,很多资源都出现枯竭的趋势。为了解决这一问题,国家开始大力发展新能源产业,采用先进的科学技术开发和利用新能源,以新能源来替代面临枯竭的有限资源。煤气层作为当前社会发展的重要能源,自身具备诸多优点,其开发和利用对我国发展具有重大影响。基于此,本文对我国古交新能源项目勘探开发现状及前景进行了研究,通过分析古交煤层气存储、含气性、渗透性以及可开发生产的数据等相关因素,从而对古交新能源勘探发现现状及前景进行研究,以便为后期的勘探、开采和研究提供有益参考。

古交煤层气田邢家社区块植物群落多样性研究

以野外样方调查为基础,结合遥感调查,对古交煤层气田邢家社区块内的植物群落进行了研究。结果表明:区块内植物物种丰富,共有种子植物155种,隶属于41科121属;采用双向指示种法将研究区植物群落分为8个群丛;群落结构越复杂,物种多样性越丰富;遥感调查表明区块内生态系统以草地生态系统为主,其次为森林生态系统,河流湿地生态系统、农田生态系统和村镇生态系统面积较小。

古交矿区主要可采煤层煤中硫的赋存规律

应用扫描电镜对煤中不同显微组分中有机硫进行了测定。应用XPS方法测定了8号煤中有机硫的存在形态。评述了煤中硫的变化规律。论述了古交矿区主要可采煤层中黄铁矿硫的形态特征和分布规律。

古交矿区中奥陶统断层突水机理研究

采用MTS电液伺服岩石力学实验系统,利用特制的渗流实验装置,对断裂构造岩的样品,模拟不同应力场条件,测试样品的渗流速度,计算样品的渗透系数,得到不同矿山压力下,断层带的导水能力大小。在古交矿区的地层岩石组合条件下,断层带处在中奥陶统顶板附近的破碎岩石,其导水性较差,断层导通中奥陶统地下水可能性较小。

古交矿区下组煤的充水含水层探析

对中奥陶统峰峰组、上马家沟组岩溶裂隙含水层的岩性组合、富水性强弱以及中奥陶统碳酸盐岩与下组煤(以太原组8号煤层为例)的间距等因素进行了研究分析,说明两个含水层对下组煤开采起着不同的充水作用。

古交矿区峰峰组与上马家沟组水力联系及意义

为了进一步了解古交矿区带奥灰水压开采的水害水源与突水机理,对中奥陶统峰峰组和上马家沟组两个主要含水层的水力联系进行了研究。依据矿区水文地质勘探成果、峰峰组和上马家沟组岩石学及水文地质特征,划分出不同的含水层与隔水层,通过34个水文钻孔水位和1980年以来奥灰水位的动态变化,证明峰峰组含水层实际位于其上段,上马家沟组含水层位于其中、上段,两者之间存在明显的隔水层,即峰峰组下段,两者之间水力联系差,是两个相互独立的含水层。距离煤层较近的峰峰组含水层是影响矿区带压开采的主要水源,但峰峰组在该区域富水性弱,由于其与上马家沟组水力联系差,对矿井安全影响较小,是古交矿区带压开采的有利条件。

山西省古交市煤矿采空塌陷防治探讨

在收集资料的基础上,对古交市采空塌陷现状及其形成原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,该项成果为政府有效开展防灾减灾工作提供科学依据。