中国科学院战略性先导科技专项(XDA05030100)
- 作品数：39 被引量：441H指数：12
- 相关作者：琚宜文王国昌侯泉林李小诗撒占友更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国矿业大学更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程环境科学与工程理学更多>>
- 煤层气成因类型及其地球化学研究进展被引量：78
- 2014年
- 煤层气成因研究涉及到煤层气的形成机理、运移和逸散、母质特性和形成环境等,并与盆地演化和资源评价等有密切的关系。从地球化学角度对现阶段煤层气成因研究成果进行分析,系统总结了各成因类型煤层气的地球化学研究进展,并指出了存在的问题和今后的发展趋势。研究表明:煤化作用各阶段形成的不同成因类型煤层气具有不同的成因机理、气体成分特征和δ13C(CH4),δD(CH4)和δ13C(CO2)等同位素组成差异;稀有气体在煤层气成因研究过程中能够提供丰富的地球化学信息;不同的煤层气形成机制下,煤岩饱和烃和芳香烃等生物标志化合物表现出不同的降解特征;地下水化学组成的变化和微生物的活动对煤层气的形成和运移有重要影响;微生物产气的探索将为煤制气提供新思路。最后指出,煤层气成因综合识别、复杂地质演化条件下不同成因类型煤层气的赋存特征、与煤制气相关的煤层气形成机制探索等几个方面将是今后研究中值得重视的问题。
- 琚宜文李清光颜志丰孙盈鲍园
- 关键词：煤层气同位素生物标志化合物地下水化学
- 基于EMD-ARMA的矿井瓦斯涌出量预测被引量：16
- 2016年
- 以矿井瓦斯涌出量预测方法为主要研究目的,针对瓦斯涌出量影响因素多,各因素间耦合机理及瓦斯涌出量变化规律复杂等诸多预测难点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和ARMA时间序列的综合分析方法,采用经过处理的时间序列对矿井瓦斯涌出量进行具体预测。根据各样本数据的不同特点选取合适的模型,建立EMD-ARMA预测模型,对矿井瓦斯涌出量及其变化趋势进行预测。
- 撒占友刘岩刘杰
- 关键词：瓦斯涌出量预测
- 不同变形机制对无烟煤化学结构的影响被引量：6
- 2015年
- 为了探讨不同的变形机制对无烟煤化学结构的影响,从而深入研究构造煤的化学结构的改变与瓦斯突出之间的相互关系,本文采用沁水盆地南部晋城矿区的无烟煤进行了10组次高温高压实验,并且对实验前后样品进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)和镜质组反射率(VR)的测试和分析.结果表明,除温度对煤化学结构影响较为明显外,应变速率对煤的化学结构也有明显影响.在较高应变速率(4×10^(-5) s^(-1))下,煤主要表现为脆性变形,样品发育具有明显位移的主破裂面,煤化学结构总体变化规律不明显;随着应变速率的降低,韧性变形作用渐趋增强,应变能不断积累,导致煤大分子结构发生晶内位错、滑移,缩合芳环数量和次生结构缺陷数量亦随之增加,脂族和醚键氧等官能团相继裂解析出,形成分子量更低的小分子,产生CO气体.此外,变形实验后样品的Ro,max值均明显大于变形前样品,暗示构造变形作用促进了煤的变质作用,同时镜质组反射率椭球(VRI)是反映构造变形作用类型的有效指标.
- 徐容婷李会军侯泉林李小诗于立业
- 关键词：无烟煤镜质组反射率
- “三软”煤层上保护层开采底板围岩透气性演化相似试验研究被引量：3
- 2017年
- 为了探讨高应力区"三软"煤层上保护层开采底板围岩透气性演化规律,以河南平顶山四矿己_(15)-23130工作面作上保护层煤层开采为研究对象,进行相似试验研究。结果表明,距保护层越近,底板位移量越大,应力曲线峰值越高,极小值越小,透气性系数提升越显著;底板透气性系数在上保护层开采过程中依次经历"缓慢下降-大幅提高-再次缓慢降低"3个阶段,同一层位不同水平位置底板透气性系数提高程度差别不大;上保护层开采过程中底板压力陡变卸压是导致工作面瓦斯异常涌出的重要原因。
- 撒占友李磊卢守青刘杰张辉
- 关键词：上保护层开采透气性系数
- 不同变质变形煤储层吸附/解吸特征及机理研究进展被引量：35
- 2015年
- 不同变质变形煤储层包括低煤级、中煤级和高煤级变质变形环境中的脆性变形煤、韧性变形煤和过渡型变形煤,不同变质、变形程度和机制对煤层气的吸附/解吸影响较大。干燥煤和平衡水煤的甲烷吸附量随变质程度的增强呈现出不同的变化趋势,干燥煤呈横"S"形且易于解吸,而平衡水煤呈倒"U"字形且吸附/解吸强度皆低于干燥煤样,且解吸过程较干燥煤滞后。构造变形导致煤的大分子结构和纳米级孔隙发生不同程度的改变,进而影响气体的吸附/解吸能力,脆性变形主要增加煤的大、中孔,其基本结构单元堆砌度略有增大,甲烷吸附/解吸程度有所增强;韧性变形主要增加煤的微孔-超微孔,其基本结构单元堆砌度增加较快,煤层气吸附能力增强,降压时韧性变形煤比脆性变形煤具有较高的瞬时解吸速率。由此可见,不同变质变形环境中的煤储层吸附/解吸能力差异较大,这主要是由煤储层内部结构及其影响因素对其制约所决定的。
- 张文静琚宜文卫明明王国昌
- 关键词：煤储层变质变形作用微观结构影响因素
- 高煤级煤岩流变作用的谱学研究被引量：7
- 2015年
- 为研究高煤级煤岩在不同流变条件下大分子结构的变化特征,对沁水盆地南部高煤级原生结构煤岩及其变温变压流变实验后的煤岩进行了FTIR和激光拉曼光谱测试和分析。结果表明：不同温压条件形成的不同类型流变煤岩的大分子结构和组成具有明显的差别。煤岩变温变压流变实验（温度300~400℃、围压50~100 MPa、应变小于10%和应变速率10^-4~10-7·s^-1）会使其大分子结构产生改变,并实现化学结构重组：当温度为300或350℃,高煤级煤岩易形成脆性流变或脆韧性流变,机械能转化为热能,一些键能较弱的支链和官能团断裂并且结构脱落,产生裂解小分子,其过程以应力降解作用为主,而芳香结构增多,同时出现应力缩聚;而温度上升至400℃以上,高煤级煤岩即可发生韧性流变,次生缺陷发育,机械能转化为应变能,脱落的小分子优先嵌入或吸附在大分子结构的缺陷或表面,脂肪和芳香结构的变化,其过程既有应力降解作用又有应力缩聚作用,而且以应力缩聚作用为主;围压和样品注水状态对大分子结构影响不明显。
- 于立业琚宜文李小诗
- 关键词：大分子结构傅里叶变换红外光谱激光拉曼光谱
- 煤系泥页岩吸附性能研究及其数值建模
- <正>页岩气以吸附、游离和溶解三种状态存在于细粒的泥页岩(层)中,吸附气体的含量占总气体含量的20~85%[1-2],因此甲烷的吸附容量是一个重要的反应页岩气潜力的参数。对于煤系泥页岩,页岩气主要以吸附态为主[3],因而...
- 卜红玲琚宜文
- 文献传递
- 沁水盆地南部煤层气储层纳米级孔隙特征研究被引量：2
- 2013年
- 纳米级孔隙是煤储层吸附甲烷的主要场所,通过对沁水盆地南部4个矿区12个代表性煤样的液氮吸附实验,详细分析了煤的纳米级孔体积、比表面积、孔径分布及孔形结构等孔隙特征（1.5~100 nm）;并探讨了孔体积和比表面积与煤变质程度、显微组分和矿物质含量的关系。研究结果表明：煤中BJH孔体积为0.000 5~0.003 45 cm3/g,BET比表面积为0.196~2.654m2/g。煤样纳米级孔体积由过渡孔（10~100 nm）主导,而比表面积由亚微孔（1.5~5 nm）控制。实验煤样的吸附回线可以分为4类,根据吸附回线可将实验煤样的孔形结构分为半封闭孔、开放孔、细瓶颈孔。随变质程度增高,孔体积和比表面积均表现出先降低再增加的趋势;比表面积与镜质组含量存在微弱的正相关关系,而与矿物质含量的关系则相反。
- 赵艳青潘结南白何领王海超姚利萍
- 关键词：沁水盆地煤层气孔体积比表面积
- 盆地形成与演化的动力学类型及其地球动力学机制被引量：9
- 2015年
- 借鉴国内外已有的盆地研究成果,在盆地分析的基础上,从岩石圈板块作用、岩石圈深部作用和岩石圈表生作用3个方面,兼顾系统性、科学性和应用性,确立了盆地新的分类原则,由此深入研究了盆地形成与演化的动力学类型,并进一步阐述了盆地形成与演化的地球动力学机制。研究结果表明:在盆地分类中,首先主要根据盆地形成的地球动力学环境如岩石圈板块作用环境、深部作用环境以及表生作用环境来划分大类;再根据盆地形成与演化的各种地质作用及其动力学过程如构造作用(伸展、挤压或剪切过程)、热力作用及重力作用进行主要类型划分;再根据盆地的基底性质和地壳类型(如陆壳、洋壳或过渡壳)以及盆地的沉积充填史和构造古地理等(如海相盆地、陆相盆地或过渡相盆地)细分亚类。盆地形成与演化的动力学类型主要包括:单一构造或热体制下盆地演化时的原型盆地类型、单一重力体制下盆地演化的原型盆地类型、多种构造-热体制下盆地演化的叠合盆地类型以及多种构造-热体制下盆地演化的残留盆地类型。在单一构造或热体制下,从板块作用或壳幔作用角度原型盆地动力学类型主要划分为:伸展盆地(陆内伸展盆地、陆间伸展盆地、大洋伸展盆地和弧后伸展盆地),挠曲盆地(弧后挠曲盆地、周缘挠曲盆地、陆内挠曲盆地),走滑盆地(走滑伸展盆地、走滑挠曲盆地)以及克拉通盆地(克拉通退缩盆地、克拉通扩展盆地和克拉通迁移盆地);单一重力体制下原型盆地动力学类型有负载盆地和撞击盆地;多种构造-热体制下的叠合盆地动力学类型有叠加盆地和复合盆地;多种构造-热体制下盆地演化的残留盆地动力学类型有伸展隆起下局部沉降引起的残留盆地、推覆褶皱隆起引起的残留盆地、俯冲至局部碰撞引起的残留盆地及周边抬升隆起引起的残留盆地�
- 琚宜文孙盈王国昌谭锋奇
- 关键词：盆地地球动力学
- 许疃矿矿井构造特征及对构造煤发育的控制作用被引量：1
- 2016年
- 分析了许疃煤矿断层的发育特点,总结了研究区矿井构造特征,应用分维法进行了矿井构造复杂程度定量评价,通过井下采样和显微鉴定,划分了研究区构造煤类型,探讨了研究区构造演化,结合构造煤分布范围与发育厚度特征的分析,认为研究区矿井构造复杂程度明显受较大型逆断层的影响,构造煤的发育特征主要受这些逆断层的控制。
- 翟建廷汪吉林路冠文赵耀
- 关键词：矿井构造构造煤
