《煤田地质与勘探》2015—2019年优秀论文（部分）

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《煤田地质与勘探》2015—2019年优秀论文（部分）

来源：《煤田地质与勘探》

优秀论文是指在科学方面作出重要贡献，有较大突破，给原作者的一种鼓励和嘉奖。本专题来源于《煤田地质与勘探》2015—2019年优秀论文(部分)。

行业视野: 地质
类别; 123个
关键词; 102位
专家; 28篇
论文; 23450IP
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高阶煤煤层气直井低产原因分析及增产措施

作者(Author)：贾慧敏, 胡秋嘉, 祁空军, 刘春春, 樊彬, 何军

摘要：我国煤层气井普遍产量低、开发效果差，主要原因是增产改造措施与地质条件匹配性差。通过分析沁水盆地南部郑庄区块直井的低产原因，提出针对性增产措施，并分析相关措施的增产机理及地质适应性，优化增产措施施工参数，并开展实践验证。研究和实践结果表明，埋深大的地区，裂缝开启困难，实施重复压裂可使裂缝转向并增加裂缝长度，增产效果较好。为了充分释放应力，实现裂缝偏转，重复压裂前排采时间至少应在1 000 d以上，重复压裂施工应降低支撑剂用量，且细砂应分段加入；碎裂煤–碎粒煤整体发育的煤层，直接压裂时裂缝延伸较短，实施间接顶板压裂可获得高产，压裂层位顶界至煤层顶板间隔距离为0.5~1.5 m，压裂液排量为5.0~5.5 m3/min，射孔段长度为1.5~2.0 m，单位射孔层段压裂液量为200~300 m3/m时增产效果最好；天然裂缝发育区，实施投球压裂实现裂缝转向，可大幅提高产量，该工艺适应于施工压力下降且低于15 MPa、日产水量为2~5 m3的低产井，其增产措施为先实施以细砂为主的小型预压裂封堵原裂缝，然后投球封堵部分原射孔孔眼，双重封堵可大幅提高重复压裂时的施工压力，形成新裂缝。研究成果对高煤阶煤层气井低产原因分析及增产治理具有指导和借鉴作用。

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煤田地质与勘探

2019年第05期

611

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水泥基注浆材料浆液稳定性及其析水规律试验

作者(Author)：徐斌, 董书宁, 徐路路, 周岩, 陈骏骏, 戴振学, 王皓

摘要：为了探索不同配比下浆液的稳定性能及其沉积析水规律，改进了现有浆液静置析水试验装置，进行了浆液稳定性沉积析水试验，获得了水固比(0.6︰1~3︰1)、粉煤灰掺量(0%~90%)、水玻璃掺量(0~12%)单因素控制下的浆液样本在各时刻析水厚度值；引入浆液析水厚度生长理论，获得了不同配比条件下浆液析水厚度生长曲线；对浆液稳定性衡量法进行分类，并验证了浆液稳定性直接衡量法与间接衡量法的等效关系。结果表明：随着水固比增加，浆液稳定性减弱；粉煤灰能延长浆液最终析水时间，提高浆液稳定性；水玻璃能缩短浆液最终析水时间，降低浆液稳定性；析水厚度生长曲线呈现半“C”形；间接衡量法与直接衡量法不具有直接等效关系。研究成果为防治水注浆工程的浆液配比优化提供参考。

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煤田地质与勘探

2019年第05期

1066

283
塔里木盆地深部煤层失稳机理及防塌钻井液技术

作者(Author)：李恒, 何世明, 汤明, 李宁, 杨沛, 张震

摘要：针对塔里木盆地深部煤层钻井过程中钻井液漏失和井壁垮塌等井下复杂问题，采用镜质组反射率分析、X射线衍射、扫描电镜等方法测试了煤的微观结构和理化性能。明确了煤层的失稳机理：煤中固定碳质量分数平均超过60%，镜质体反射率大于1.0%，煤化程度高、性脆、易破碎；黏土矿物总的体积分数低于25%，黏土中不含强水敏性矿物蒙脱石；煤层割理呈网状分布，其宽度主要集中在1~10μm，易漏失。综合判定煤层失稳类型为力学失稳。以煤层微观结构为目标，结合钻井液材料粒度分布，优选沥青类封堵剂，设计出适用于煤层的沥青质聚磺防塌钻井液体系，其性能测试结果表明：沥青质聚磺防塌钻井液滤失量低、泥饼薄，能有效封堵煤的绝大部分割理，减少钻井液侵入量，防止煤层垮塌。研究成果一定程度上为塔里木盆地深部煤层的安全高效钻井提供技术保障。

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煤田地质与勘探

2019年第04期

654

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煤矿井下长钻孔煤层瓦斯含量精准测试技术及装置

作者(Author)：孙四清, 张群, 龙威成, 郑凯歌, 黑磊

摘要：针对煤矿井下大范围超前探测煤层瓦斯含量的实际需求，提出了煤矿井下煤层瓦斯含量测试密闭取心方法，设计并试制了适合于煤矿井下长钻孔煤层瓦斯含量精准测试的“三筒单动、球阀密闭”的密闭取心装置，装置外径89mm，采取煤心直径可达38mm；密闭能力达到11MPa以上，满足于煤矿井下煤层瓦斯含量测定密闭取样要求。井下工程试验结果显示，该装置的煤层密闭取心取样深度达到了360.5m，5组密闭取心法测得的煤层瓦斯含量值为常规取心法测值的1.26~3.06倍，平均2.25倍。该技术将为我国煤矿井下煤层瓦斯含量大范围精准探测、区域瓦斯治理及效果检测提供了一种有效的技术手段。

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煤田地质与勘探

2019年第04期

851

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含水煤层水害形成机理及防治技术

作者(Author)：王皓

摘要：在煤炭开采过程中，煤层常被视作隔水或弱透水地层。然而，孟加拉国巴拉普库利亚煤矿(简称孟巴煤矿)主采的Ⅵ号煤层平均厚度为33 m，富水性较强，开采过程中多次突水，表现出煤层成为含水层的特殊水文地质现象，与我国东北、西北侏罗纪煤田局部地区出现的煤层含水现象类似。综合分析了煤层空隙特征、储水结构及地下水补给条件这3项含水层形成的必备要素，揭示了孟巴煤矿特厚煤体含水层的形成机制。从煤体的微观结构、物理力学性质及区域构造发育特征着手，对煤体是否具有储存地下水的空间进行了研究；结合室内岩石渗透性测试及现场大型抽水试验，分析了煤层顶、底板岩层的透水/阻水特性，对煤层是否具备含水层的储水结构进行了研究；采用水力连通试验等手段，查明了特厚煤体含水的主要补给水源。研究表明，有机质的煤化作用和后期地层应力作用，使得煤体自身结构存在大量的含、导水裂隙，在具备较好的补给条件并满足含水层储水结构的情况下，煤体可成为含水地层。针对煤体含水层的水害特点，提出特厚含水煤层“疏”、“排”结合的水害防治技术，为煤体含水地区煤矿安全开采提供技术支撑。

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煤田地质与勘探

2019年第03期

743

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陕北侏罗纪煤田三角洲平原沉积环境及其岩石力学特征

作者(Author)：王海军, 马良

摘要：三角洲平原沉积环境是陕北侏罗纪煤田煤炭资源的主要形成环境之一，为获得不同环境煤层顶板岩石力学参数特征，进一步探究沉积环境与岩石力学特征之间的关系, 首先从区域沉积环境分析入手，然后运用岩心精细描述、沉积构造分析、地球物理测井相分析等技术，识别微相、划分顶板沉积微相类型及其组合特征；之后对不同沉积环境中不同位置、岩性的岩石进行系统的分层采样和测试分析；最后综合分析煤层顶板各沉积微相的岩石力学特征。结果表明，煤层直接顶板以泥岩、粉砂质泥岩为主，形成于三角洲平原亚相中的沼泽、湖泊沉积微相，局部见粉砂岩、细粒砂岩形成于分流河道和天然堤微相；基本顶主要以中–细粒砂岩为主，形成于分流河道沉积微相；沉积环境不仅控制煤层顶板岩性分布而且控制岩石力学参数及其含水层富水性的分布，其中，湖泊、沼泽相泥岩顶板区是顶板支护的重点部位，多期分流河道砂岩叠置顶板区是未来矿井防治水以及探放水的重点区域。

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煤田地质与勘探

2019年第03期

737

553
煤矿井下随采地震探测技术发展综述

作者(Author)：程建远, 覃思, 陆斌, 王保利, 王季, 王云宏

摘要：煤矿井下地震勘探的炸药震源受火工品管控影响大，且无法实现煤矿开采动力地质灾害的监测预警；随采地震是以采煤机为震源的地震探测新技术。本文回顾了国内外随采地震技术的研究现状，介绍了随采地震的方法原理和独特优势，并开展了一些先导性的试验研究。结果表明：1)采煤机激发能量强、频带宽、安全绿色经济、可重复等特点，可以作为随采地震探测的被动震源；2)采煤机震源与炸药震源的地震炮集记录接近，后者单炮信噪比相对较高；3)随采地震数值模拟、大数据动态处理等关键技术急需协同攻关。尽管随采地震尚处于试验研究阶段，但是它将成为未来透明工作面三维动态地质建模、开采动力地质灾害监测预警等重要手段，该技术代表了今后煤矿智能探测技术的发展方向。

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煤田地质与勘探

2019年第03期

1175

433
超大采高工作面顶板电阻率监测可行性试验

作者(Author)：鲁晶津, 李德山, 王冰纯

摘要：顶板覆岩破坏是造成回采工作面突水的主要原因之一，利用矿井电法进行顶板电阻率监测可以对覆岩破坏情况进行动态探查，但是超大采高工作面顶板电阻率监测面临着常规方法音频信号难以穿透、顶板监测电极埋设施工困难以及回风巷顶板监测电极难以保护等问题。为了解决上述问题，利用音频电透仪和回采工作面电阻率监测系统开展了超大采高工作面顶板电阻率监测可行性试验研究。结果显示：单极–偶极装置音频信号透视穿透距离可达340 m；锚杆可以作为监测电极进行电流发射和信号采集；可以将回风巷监测电极布置于巷道底板加以保护。在某矿超大采高工作面部署了回采工作面电阻率监测系统，信号测试结果与可行性试验的结论一致。

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煤田地质与勘探

2019年第03期

495

221