宋晓夏
- 作品数：29 被引量：300H指数：9
- 供职机构：太原理工大学矿业工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程石油与天然气工程化学工程更多>>
- 东周窑井田多尺度三维地质建模被引量：2
- 2023年
- 构建了东周窑井田地质信息库;利用DepthInsight三维建模软件将东周窑井田作为研究对象,采用断层交切处理、“小层建模”、三角网格剖分、截断网格剖分等技术构建了东周窑井田多尺度三维地质模型。井田尺度模型以三维的形式概括性展示井田内的构造,并在此基础上采用克里金算法进行插值计算,预测出山4#、5#煤层中火成岩的分布;地震勘探区尺度模型揭示了此区域煤层形态以及构造特征,在此模型的基础上对8402、8403等8个规划工作面进行模拟,实现了地下构造可视化;工作面尺度模型是精度最高的模型,以8100工作面为例探索了工作面高精度三维地质建模及动态更新的方法。
- 郭钊吾宋晓夏任海青李凯杰李凯杰
- 关键词：三维地质模型
- 不同变质程度煤的碳结构特征及其演化机制被引量：28
- 2016年
- 应用X射线衍射(XRD)与核磁共振碳谱测试(13C-NMR)相结合的方法,对5个不同变质程度煤(WMC长焰煤、LL3焦煤、LL4焦煤、CZ无烟煤与SH无烟煤)的碳结构特征及其演化进行了研究。结果表明:(1)变质程度是影响煤中碳结构演化的最重要因素。随着煤变质程度的增加,煤中芳碳率增大,芳香核缩聚程度增加,芳香结构单元排列趋于有序。(2)变质环境对煤的碳结构演化具有重要影响。高温低压环境下,WMC煤中芳香结构单元发生超前演化,形成一系列堆垛高度大延展度小的芳香结构体系;脂肪类物质中,一方面脂肪侧链发生快速热解,形成较多的环甲基,另一方面煤中已有的脂肪环发生热解断裂,形成新的脂肪链,导致支链化程度增加。(3)中等变质程度的LL4与LL3煤中发生了显著的脂环化作用,导致其季碳含量明显增高,支链化程度降低。(4)随着变质程度增加,CZ与SH煤样中,脂肪环发生断裂,形成新的脂肪链致使支链化程度增加,成为高变质程度煤中形成更大芳香体系的前奏。
- 相建华曾凡桂梁虎珍李美芬宋晓夏赵月圆
- 关键词：变质程度
- 屯兰区块煤层气井压裂特征多尺度分析
- 2024年
- 为探究屯兰区块煤层气井压裂特征,以太原西山屯兰区块2号煤层为研究对象,通过对采煤工作面揭露的XST-167、XST-168、XST-176和XST-177四口煤层气井进行地质编录、煤样宏观特征描述及CT分析,从多尺度研究煤层的压裂特征。结果表明:研究区煤层气井附近煤层主要分布斜交裂隙组成的“X”型压裂裂隙,在XST-177煤层气井附近有“T”型压裂裂隙。石英砂与压裂裂隙壁碰撞、摩擦产生煤粉,煤粉充填在裂隙内,对煤层气的产出有阻碍作用。通过对XST-168、XST-177二口煤层气井揭露的井筒进行对比,发现XST-177煤层气井的压裂效果更好,更有利于煤层气的产出。煤层气井附近的煤大多为碎裂煤、碎粒煤,水力压裂破坏了煤体的原生结构,使煤体硬度降低,裂隙显著增加。部分煤样可以观测到石英砂镶嵌其上,主要集中在煤的层理面上,说明石英砂被压进煤层后,主要沿水平缝向煤层内延伸,与此处的最大主应力方向保持一致。通过CT扫描技术,对受压裂影响的煤样(压裂煤)和未受压裂影响的煤样(正常煤)进行扫描,发现压裂煤T1、T2中裂隙宽度大于100μm的裂隙分别占总裂隙体积的58.8%和48.5%,裂隙数量上分别为23407条和19679条,而正常煤T3中裂隙宽度大于100μm的裂隙仅占总裂隙体积的1.7%,裂隙数量仅为3504条,T1、T2较T3的裂隙宽度更宽,裂隙数量更多,说明压裂作用使煤样裂隙宽度和数量明显增加,压裂煤内部的孔裂隙更发育。
- 李鸿雨宋晓夏刘威李伟陈伟东王昱
- 关键词：煤层气多尺度
- 锡崖沟长城系大河组底部砾岩的形态特征与形成环境
- 2019年
- 为研究华北克拉通形成环境,通过野外观察、采样、磨片观测、年代测试等方法,表征太行山南段锡崖沟长城系底部砾岩的宏观与微观特征,解析其形成环境与演化过程。结果表明,大河组底部砾岩物源来自下伏太古界基底的脉石英,是底砾岩。太古界地层经历了形成—遭受侵入—下沉至部分重熔—折返至地表—遭受风化、剥蚀、夷平—再下沉至海平面以下,而后遭受风暴形成大河组底砾岩,并发育丘状交错层理。该结果对华北克拉通构造演化研究具有重要的参考价值。
- 赵金贵宋晓夏
- 关键词：砾岩形成环境
- 重庆中梁山矿区主要煤层的煤岩学和煤相特征被引量：8
- 2013年
- 结合国际煤岩学会(ICCP)对显微组分的新分类系统,通过绘制显微组分三元图和煤相图,对重庆中梁山矿区主要煤层显微组分和煤相特征进行了研究。结果表明:该矿区宏观煤岩类型以半亮煤为主,且构造煤较发育;显微组分中以镜质组为主,其中以基质镜质体和碎屑镜质体最为常见。煤相研究表明,本区主要煤层形成于下三角洲平原或下三角洲平原到陆相沉积的过渡环境,属于近陆相的低位沼泽环境,成煤环境受海水作用明显。
- 侯贤旭唐跃刚宋晓夏杨明显郭明涛贾龙
- 关键词：煤岩学显微组分煤相
- 中梁山南矿不同尺度煤体变形特征被引量：4
- 2013年
- 多尺度观察和综合分析是煤体变形研究的基本要求。从煤层、手标本和显微尺度上分析了中梁山南矿煤体变形特征。结果表明,区域褶皱作用是控制井田内煤层厚度变化的主要因素,逆断层作用造成局部煤层厚度增大;在宏观和显微尺度上构造煤具有相似的变形特征,表现为随着构造变形程度增强,煤中裂隙的密度加大,粒度变小,煤体强度降低;碎裂煤裂隙表面独特的条纹结构可能是煤体静态剪切破裂的结果,而鳞片煤中大量的摩擦面则是煤体动态剪切变形的产物。
- 宋晓夏唐跃刚李伟贾龙郭明涛
- 关键词：煤体结构多尺度
- CH4/CO2/H2O与煤分子结构相互作用的分子模拟
- 分子水平上煤与CH、CO、HO等相互作用机制的理解是深入认识这些物质在煤中的赋存状态、煤与流体作用诱导的溶胀/收缩等现象的基础,目前,限于宏观实验技术的限制,对这一问题缺乏有效的手段。分子模拟作为认识物质结构与性质关系、...
- 相建华曾凡桂粱虎珍李彬宋晓夏
- 文献传递
- 隐伏断层诱发巷道底板突水研究
- 2022年
- 隐伏断层在掘进扰动和承压水共同作用下可能形成突水通道诱发底板突水。以山西省刘家梁煤矿巷道突水问题为工程背景,以底板含隐伏断层的巷道为研究对象,通过理论分析、岩石力学试验、数值模拟的方法,研究了巷道在掘进过程中,围岩应力场、位移场、塑性区的演化情况。结果表明:随着巷道掘进,隐伏断层顶界面处围岩受应力场影响,由压缩态变为膨胀态;在倾角大于50°的正断层中,小倾角隐伏断层顶界面处围岩受到的剪应力峰值更大,当剪应力达到某一临界值时,断层不断向上活化扩展,最终演化形成沟通底板破坏带的突水通道,且突水通道更易在卸压区底板贯通。
- 冯政垚宋晓夏
- 关键词：隐伏断层底板突水数值模拟承压水
- CH_4/CO_2/H_2O在煤分子结构中吸附的分子模拟被引量：33
- 2014年
- 煤与CH4,CO2和H2O相互作用的分子机制是深入认识流体在煤中的赋存状态、流体诱导的煤溶胀(或收缩)等现象的基础.相对于各种仪器分析技术,基于分子力学、分子动力学及量子化学的分子模拟技术是揭示物质结构与性质间关系、了解物理化学体系中物质相互作用机制的有力工具.本文应用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)及分子动力学(MD)方法对兖州煤模型(C222H185N3O17S5)的吸附行为进行了研究,获得了CH4,CO2与H2O的吸附量、吸附构型以及含氧官能团的影响,并利用等量吸附热及能量变化数据揭示了三种物质的不同吸附机理.(1)单组分CH4,CO2和H2O的等温吸附曲线均与Langmuir模型吻合较好,吸附量相对大小为CH4CO2>CH4;温度越高,等量吸附热越小;压力对吸附热则无明显影响.(3)CH4在孔隙中呈聚集态分布,CO2呈两两交叉的排列形式H2O分子在氢键作用下,O原子规律地指向周围H2O分子中或煤分子中的H原子;三者分子间距分别为0.421,0.553和0.290 nm,径向分布函数显示H2O分子排列最为紧凑并形成紧密分子层.(4)H2O围绕煤表面的含氧官能团形成明显分层分布,作用强度从大到小依次为羟基>羧基>羰基;CO2与CH4仅出现微弱的分层.(5)兖州煤模型吸附CH4,CO2及H2O分子后,体系总能量、体系价电子能和体系非成键能均降低.体系总能量降低幅度表明兖州煤模型中吸附优先顺序为H2O>CO2>CH4.价电子能的降低,表明地质条件下由于压力作用形成的"应变煤",在与流体作用过程中发生结构重排以形成更加稳定的构象,可能是流体与煤作用后产生溶胀的分子机制.范德华力、静电力与氢键力对非成键能降低的不同贡献揭示,煤与CH4的相互作用为典型物理
- 相建华曾凡桂梁虎珍李彬宋晓夏
- 关键词：CH4H2O吸附等温线径向分布函数
- 大同煤田石炭-二叠系接触变质煤的煤岩学特征研究被引量：8
- 2020年
- 大范围的岩浆岩侵入煤体严重影响了煤矿开采和煤质,为研究接触变质煤的煤岩学特征,对大同煤田3个矿揭露的3条辉绿岩岩墙及接触变质煤剖面进行了系统采样,对样品进行了镜质体反射率测定、工业分析和元素分析以及宏观煤岩特征和显微组分特征的系统观测,并对正常煤和接触变质煤的煤岩学特征参数的差异进行了识别和统计,在对显微组分的类型进行总结归纳的基础上,对接触变质煤中显微组分的演化和识别进行了探讨。研究结果表明:大同煤田的接触变质煤的镜质体反射率通常大于1.0%,干燥基挥发分小于20%;严重热变煤与侵入体直接相邻或镜质体反射率大于2.0%,其宏观煤岩特征与正常煤差异显著,可分为块状焦、砾状焦、粒状焦3种类型;轻微热变煤的镜质体反射率介于1.0%~2.0%;其宏观煤岩特征与正常煤无明显差异;大同煤田接触变质煤的显微组分可分为3类,即原有组分、天然焦基质和新生成的组分;原有组分为原始煤中未热变或轻微热变的镜质组、惰质组和类质组;天然焦基质包括由镜质组和类质组转变而来的中间相小球体、镶嵌结构体、流动结构体等;新生成的组分主要为热解碳。严重热变煤的显微组分以天然焦基质为主,轻微热变煤中残余大量原有组分。
- 宋晓夏马宏涛李凯杰刘东娜赵金贵薛德生
- 关键词：接触变质作用煤岩学
