禹州煤田煤下铝本溪组铝土矿伴生关键金属研究

通过对河南省禹州煤田煤下铝预、普、详查三个阶段的勘查,发现铝土矿中广泛富集锂、镓、稀土等关键金属,通过对神垕-梁北矿段IZK17012钻孔本溪组地层重采样和分析,对本溪组含铝岩系的地质特征及其中富集的关键金属研究,总结了关键金属的富集特征。研究结果表明,关键金属Li、Ga、W、U和REE表现出不同程度的富集,指示不同类型的铝土岩均具有较大的资源潜力和经济价值。总体而言,禹州煤田本溪组含铝岩系中关键金属Li、Ga、W、U、REE的资源潜力及潜在经济价值巨大,后续应加强铝土矿综合利用,提高其综合利用率,实现铝土矿中伴生关键金属的系统评价及开发利用。

禹州煤田水文地质单元划分研究

分析了禹州煤田自然地理条件、地质条件和水文地质特征,并据此进行了水文地质单元划分,即将禹州煤田划分为1个一级水文地质单元、3个二级水文地质单元和2个三级水文地质单元.结合水文地质单元划分的结果和矿井生产实际,给出了水害治理的思路和措施.

论同沉积、继承性控煤构造——禹州煤田虎头山断层

聚煤盆地内的同沉积断层 ,对煤系的厚度、岩相、含煤性等均具有明显的控制作用 ,而这种断层的聚煤期后继承活动 ,不仅使之成为地质自然边界 ,而且直接影响到矿区规划和煤炭生产。近期研究表明 ,禹州煤田虎头山断层是一个同沉积、继承性大型控煤构造 ,它在聚煤期就已活动 ,具聚煤期同沉积构造性质 ,主要证据有岩性、沉积厚度、聚煤作用、地层断距、断裂带近旁的不协调沉积现象以及趋势面分析结果等 ;聚煤期后该断层又发生了继承性活动 ,主要表现在基岩错断、地层缺失、对地貌及新生界沉积的控制和改造、断层旁侧次级构造发育、煤层露头遭受牵引、断裂破碎带特征等。虎头山断层这一重要特征的发现 ,对指导煤矿建井开采、深入探讨禹州煤田煤厚变化、地质构造乃至华北板块的构造演化 ,均具有重要的理论意义和实际价值。

禹州煤田煤系泥页岩矿物组成与脆性分析

为了研究禹州煤田煤系泥页岩的矿物组成和页岩气储集层物性,对采自该区石炭二叠系的泥页岩样品进行了X射线衍射分析和有机地球化学实验。结果表明,禹州煤田煤系泥页岩有机碳含量高,有机质类型为Ⅱ型,热演化程度处于成熟—高成熟阶段（平均值为1.62%）;泥页岩矿物组成以石英、黏土矿物为主,平均含量分别为31.9%、63.2%,部分样品中含有少量的长石、菱铁矿、黄铁矿。通过与海相页岩对比,海陆过渡相煤系泥页岩黏土矿物含量为40%~80%,其中高岭石含量高是煤系泥页岩储层的重要特征,平均含量达到29.6%左右。此外,煤系泥页岩的石英脆度和总脆度均比海相页岩要低,其中禹州煤田煤系泥页岩石英脆度为32%,总脆度为36%,与国内其他地区煤系泥页岩脆度相当。表明禹州煤田煤系泥页岩具备较好的页岩气储集层可压裂性。

禹州煤田煤系泥页岩黏土矿物对孔隙结构和甲烷吸附性能的影响

为了研究煤系泥页岩黏土矿物对孔隙结构和甲烷吸附性能的影响,本文采用甲烷等温吸附试验、XRD实验和液氮吸附试验等方法对禹州煤田煤系泥页岩的矿物组成、孔隙结构及甲烷吸附性能进行了研究。结果表明,黏土矿物含量与比表面积和孔体积之间呈正相关关系。研究区泥页岩样品的甲烷最大吸附量介于0.2~3.39 m^3/t,平均值约为1.0m^3/t。黏土矿物对储层孔隙的影响主要发生在中孔范围;高岭石和伊/蒙混层提供了主要的孔比表面积和孔体积;高岭石对泥页岩的吸附性能具有一定的促进作用。

河南省禹州煤田构造控煤型式分析

禹州煤田是河南省重要的煤炭生产基地,煤炭资源丰富,但受构造控制明显。以构造控煤作用研究为核心,运用地球动力学、构造地质学等学科理论,建立了禹州煤田构造控煤型式,将禹州煤田构造控煤型式划分为4个大类、7个小类。研究提供了区域构造研究指导找煤工作的思路和方法,科学指导了禹州煤田的煤炭资源潜力评价工作。