煤炭賦存條件該怎麼描述
『壹』 根據煤層賦存條件,准備方式可分為哪三種
根據煤層的賦存條件不同,放頂煤長壁採煤法可
分為一次采全厚、預采頂分層網下和傾斜分層放
頂煤開采三種主要類型。
『貳』 煤層賦存條件包括哪些內容
煤層的賦存條件一般包括煤層的厚度,傾角等
『叄』 我國煤炭勘查的幾個前沿問題
針對煤炭地質勘查研究存在的問題,可以看出,我國煤炭地質勘查雖然研究成果較多,但是由於手段多樣化、技術的差異性、區域地質條件不均性以及實際操作的差別造成了以上存在的幾個問題,綜合分析來看,我國煤炭地質勘查技術與方法仍需加強以下幾個研究方向:
1.煤炭地質勘查階段劃分研究需要重新釐定
我國現行的勘查階段劃分仍然沿襲前蘇聯的四分法。但是,從目前情況看,勘探階段對礦井地質條件的查明程度與安全高效礦井建設的需求依然有很大差距,難以滿足市場經濟條件下煤炭工業建設規劃需要。實際上,煤炭地質勘查是為礦井建設和生產服務的,勘查技術主要進展、礦井開采地質條件綜合勘探效果更多的體現在礦井生產實踐驗證中。因此,包括建井和生產階段的補充勘探是勘查工作的繼續,無疑屬於煤炭地質勘查范疇。建議將煤炭地質勘查工作劃分為5個階段,制定補充勘探階段的工作程度、技術標准,並將其納入重新修訂的煤炭地質勘查規范中去。
《煤、泥炭地質勘查規范》中,要求煤炭地質勘查遵循以煤為主、綜合勘查、綜合評價的原則。但是,在煤炭資源地質勘查手段、工程量布置和控製程度等方面上,均是以鑽探手段為主要依據,按照幾類(針對構造復雜程度)幾型(指煤層穩定程度)確定勘探類型,對最終階段即勘探(精查)階段的要求也僅是「詳細查明先期開采地段內落差等於和大於30m的斷層、詳細查明初期采區內落差等於和大於20m(地層傾角平緩、構造簡單、地震地質條件好的地區為15~10m)的斷層」。
深部煤炭資源的賦存條件,一般情況下要比淺部復雜;新建礦井多為高產、高效礦井,綜合機械化生產對煤礦地質工作提出了更高要求,包括查明斷距3~5m的斷層、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空區的空間分布等。因此,現行規范對於深部煤炭資源地質勘查的手段比較單一、勘查精度要求整體偏低。
如何提高勘查精度,從規范上提高精度要求,成為當代煤炭勘查工作解決的前沿問題。
2.加快煤炭空白區勘查,滿足優質煤炭基地建設和礦井生產接替需要
我國西部煤炭地質勘查空白區相對於東部較多,其勘查程度低,開發工作滯後,經濟可采儲量嚴重不足,具有重要的勘查潛力。因此,煤炭地質勘查要以新的成礦理論為指導,採用先進的勘查技術手段和設備,對該類型地區進行研究,及時准確地發現新的煤炭資源,為國家經濟安全發展提供新型能源基地。
3.加大深部煤礦床精細勘探技術研究
由於勘查程度低,對深部煤炭資源賦存狀況和地質條件掌握程度差。從已進入深部生產的礦井看,隨著採煤深度增加,高水壓、高地溫、高地壓、高瓦斯問題日趨嚴重,地質構造愈來愈復雜。未來深部礦井均是高產高效礦井,為開發利用深部煤炭資源,將開發風險降低到最低限度,必須掌握煤礦區、礦井、尤其是采區、工作面的地質條件。為此,以物探方法為先導,配合基礎地質勘查手段,結合其他勘探手段,提高深部煤岩層精細構造和災害源探測能力與精度。
4.加快資源勘查、礦井建設、煤氣安全開采一體化和環境保護四位一體化研究步伐
煤炭地質勘查是煤氣共採的基礎。煤田勘查堅持統籌規劃、協調開發的原則,從普查階段開始就將煤層氣勘查評價與煤勘查有機結合起來,統一部署、同時設計、同時組織施工,進行一體化勘探、綜合評價。對煤層氣有利區塊開展試井和小井網勘探。煤炭科學研究總院西安研究院研發的地面鑽孔煤層繩索取心裝備和煤層氣含量快速測定技術,大大降低了逸散氣的體積,通過實驗室適當加溫和連續解吸,以提高煤層氣解吸速率,在幾小時至幾天內可以獲得煤層氣含量。與自然解吸法相比,其結果准確率超過90%。同時,煤炭科學研究總院西安研究院根據我國煤田地質條件和儲層物性特徵,對從美國引進的煤層氣注入/降壓試井設備進行改進,配合無污染鑽井液,減少了試井工程對儲層的傷害,提高了煤層原位瓦斯含量、成分、儲層壓力、滲透率和原地應力的測試精度。藉助自主研發的開放式煤層氣試井軟體,實現了煤層氣工程設計、數據處理、結果分析、報告生成的自動化。
5.與煤伴生的微量元素勘查研究
20世紀50~70年代,煤地質工作者對與煤伴生的U、Ge、Ga等有用元素進行過調查。80年代以來,隨著人們對資源開發中環境保護問題的日益重視,查明煤中有害元素種類、含量及分布特點,研究它們的地球化學特性等成為煤炭地質勘查的重要任務之一。趙峰華根據環境質量標准確定了22種與環境密切相關的、需要特別關注的元素,並通過燃煤產物淋濾實驗研究了它們的賦存機制。煤炭科學研究總院煤化工研究院對我國不同時代、不同地區的441個煤礦1018個煤樣進行了31種微量元素抽樣調查,全面地展示了大中型煤礦高硫煤中微量元素分布的基本特徵。竇廷煥等研究了東勝-神府煤田16個精查礦井中有害微量元素時空分布,並評價了其環境意義。中國煤田地質總局、原地礦部等一些單位相繼完成了全國主要煤礦區煤的物質組成、元素組成、微量元素時空分布規律、賦存狀態、富集因素和成因類型調研工作。2000~2003年,中國煤田地質總局與中國礦業大學合作,將煤岩學、煤化學和微量元素地球化學理論與潔凈煤技術有機結合起來,開展了中國潔凈煤地質研究。通過煤礦開采和煤加工、洗選、燃燒試驗,篩分出煤中11種潛在有毒有害元素作為環境評價指標,得出了它們在煤中的危險豐度;研究了潛在有害元素,特別是As和Hg在煤炭資源開發利用全過程中的遷移、富集、轉化、再分配,及其對環境與人類健康的影響,為優化潔凈煤技術,改善環境質量提供了科學依據。同時,與煤伴生的有益元素成因與成礦機理研究取得較大進展。代世峰等總結了華北和黔西若干煤中微量元素地球化學特徵,研究了鉑族元素豐度、配分模式及來源。代世峰還研究了內蒙古烏干達煤礦9#煤層黃鐵礦桿狀菌落,指出菌藻類等低等生物對Cu、Ni、Zn元素富集有重要貢獻。李宏濤等採用多種分析方法,發現東勝煤田砂岩型鈾礦床中磁鐵礦-黃鐵礦-方解石間具有成因聯系,認為球狀次生磁鐵礦是烴類和微生物共同作用的結果,對本區鈾礦和油氣勘探具有重要的啟發作用。樊愛萍等將煤盆地演化與成礦作用結合起來,指出東勝煤田砂岩物性受成岩過程和成岩環境控制,氧化-還原、酸性-鹼性過渡帶有利於鈾元素在直羅組砂岩中富集成礦,這與周巧生等、楊殿忠等對吐哈盆地與侏羅紀煤有關的砂岩型鈾礦床成礦作用的研究結論相似。
6.物探手段探測能力和精度急待提高
高產高效礦井建設是以豐富的資源優勢、可靠的開采地質條件和先進的採煤設備為前提。隨著煤礦生產機械化、集中化水平的提高,生產能力與規模的不斷擴大,礦井生產對地質條件的查明程度提出了更新更高的要求。因此,無論是深部資源勘查還是淺部生產礦井補充勘探,精細查明影響礦井生產的主要地質因素是解決採掘方式與地質條件之間彼此適應的問題。據不完全統計,淺部勘探即使地震地質條件適合,三維地震勘探解釋H(落差)>10m脆性斷層的驗證准確率達90%以上,H=5~10m脆性斷層的驗證准確率為75%~80%,H=3~5m斷層的驗證准確率僅30%~40%。對於地震條件復雜的地區,探采對比准確率更低。層滑斷層和H≤3m的脆性斷層基本上屬於三維地震勘探的盲區。因此,三維地震技術對構造的探測精度和可靠性不能完全滿足現代化礦井生產的要求。
『肆』 煤是怎麼來的
地球四十三億年的年齡里,只有兩個比較重大的成煤時代,一個是石炭紀,一個是侏儸紀。我們現在開採的大多是形成於侏儸系的煤層,就近看烏魯木齊地底下賦存的侏儸紀西山窯組煤系,就是一個相當優質的煤系,出產動力弱粘結煤,用於鍋爐取暖和動力熱電。我就以那個特殊的地質年代來簡要描述一下煤的形成過程。
侏儸紀是地球上物種相當豐富的時期,森林密布,恐龍盛行。最重要的是地球在那個時期已形成了大規模的森林植被,那是一切植物和動物的天堂樂園。設想在一個四面環山的盆地里,盆地的中央是茂密的森林,森林在日光的照耀下和雨水河流的滋潤下,一年一年的生根發芽,新老更替。枯死的樹乾和枝丫被風吹雷擊而倒伏在大地上,和著落葉化為了塵泥,日積月累,形成了厚厚的含有豐富有機質的泥層。這個厚度甚至可以達到幾十米,上百米。然而在這個過程中,盆地在大地構造運動的作用下在慢慢地變遷,盆地四周的山脈越來越高,盆地的中央越來越低,河流沖刷著泥沙覆蓋了森林裡的地層,有的樹木已經枯死,有的樹木還在地質運動變化里繼續保持著物種的延續。經過幾萬年還幾十萬年,原有的森林最終在整體上化作了腐化了的有機地表,最終被泥沙覆蓋,形成了一個特殊的盆地沉積構造。這個過程還沒有結束,在厚厚的地表泥沙的重力擠壓之下,原來的森林有機體最終被壓縮成了一個從幾米到幾十米甚至上百米的含炭地層(估且這么叫,不太專業),煤層的雛形已形成了。在高壓甚至高溫的地質作用下,原有的有機質被分解,有機質被石炭化,形成了,炭質的狀態,脫離有機體的是水還有甲烷、硫化氫、二氧化炭等衍生物。在這個脫氧,脫水的過程中,煤就形成了,這個過程可不短,至少經歷了幾億年之久,之所以我們覺得不可思議,主要是因為我們的生命對於這個過程來說只是瞬間的閃逝,我們看不到這個過程的整體面貌,只能依靠邏輯的推理。
最終在今天,我們人類依靠科學工具找到了深埋於地下的各式各樣賦存條件的煤層,有直立的,有傾斜的,有水平的,厚度有薄的,有中厚的,有厚的,有特厚的等等多姿多態的煤層。我們使用一項人類最偉大的工程技術――采礦工程來挖掘宇宙自然恩賜予我們的禮物。我們從地面選擇合適的地點,向地下鑿出立井或斜井,通向煤層,然後象切蛋糕一樣分塊處理,做好採掘前必備的井巷工程。然後我們用現代化的機械設備切割煤層,裝運地下采出的原煤,通過運輸設備提升至地面,我們就看到了堆垛得象山一樣巨大的煤場,還有拉著一節節滿載原煤的火車長龍。我們生活的世界因此有了動力,還有溫暖還有了多種多樣的材料。煤就是這么來的。
可以想像煤的來源是多麼的復雜和不易,我們僅僅是依靠近百年來發展起來的現代化科技來攫取著宇宙上蒼賦予我們的造物,我們卻造不出來這些大地的精華。在我們將那些烏黑烏黑的能量之源化為灰燼之時,我們同時進行著一種毀滅的過程,即毀滅了大自然原有的積累了億萬年的儲蓄,毀滅了大自然依靠時間的力量而完成的生態平衡。我們肆無忌憚地將大地挖掘的千瘡百孔;肆無忌憚地燃燒著原煤,將本是積存在地底的碳基通過二氧化碳的形式釋放到天空,我們的環境在惡化,我們的能源在枯竭。我們的大地在哭泣。當我們用我們的靈性和智慧無情地撕開了大地的肌膚,掏空了她的肌體里那部分珍貴之後,她是應該喜還是憂呢?
當人類的思想倒逆著流淌到了那時間長河的彼端,在曾經真實現在幻化的世界裡,我們應該將那原始優美的大地的同我們現在文明化的土地做個認真的比較了,宇宙還會給我們多少次重整山河的機會?我們的文明失去了這份依賴還能邁出多遠?我們應不應該用理智的真誠去回報大自然對我們的恩賜?至少,我們還有技術還有時間去阻止比古老的歷史更原始的破壞行為。
『伍』 我國煤炭資源特點
我國煤炭資源豐富,煤炭賦存面積近60萬km2,據預測我國垂深1000m以淺的資源總量為2.8616萬億t、垂深2000m以淺煤炭資源總量為5.5679萬億t,均居世界前列。我國煤炭資源的時空分布很不均勻,成煤時代長、成煤期多,自震旦紀至現代都有聚煤作用發生。地質歷史上的成煤期達14個,其中最重要的成煤期有北方的晚石炭世—二疊紀,南方的晚二疊世、早—中侏羅世、晚侏羅世—早白堊世等。從空間上看,絕大部分探明資源/儲量集中於華北和西北地區。
中國煤炭地質的一個顯著特點就是聚煤盆地構造類型和成煤模式多樣化、煤系後期改造明顯,從而導致煤炭資源種類較多、煤質優劣不均、煤層賦存條件復雜。東部地區煤炭地質研究程度高、開發強度大、後備資源短缺,目前,露天和淺部煤炭資源基本上均已動用,勘查重點轉向巨厚新生界覆蓋區、推覆體(滑脫構造)下、老礦區深部等區塊,勘探難度加大。西部煤炭資源豐富,然而西部地區尤其是西北地區多為乾旱、半乾旱地區,水資源短缺、生態環境脆弱;西南雲貴高原地形復雜,多為高山峽谷、植被高度覆蓋,交通極為不便,煤炭資源調查和勘查程度相對比較低。
『陸』 煤層賦存條件研究目的及意義
項目的研究目的和意義
煤礦(煤層賦存條件變化比較明顯的煤礦)為研版究基地。利用改進後的技術權探測效果與以往沒有改進的探測效果做對比,輔以實際鑽孔驗證,對比探測技術(特別是礦井瞬變電磁線框設計前後)改變前後的探測效果與實際的誤差,驗證如果礦井瞬變電磁線框放置的角度不準確,為對煤層賦存條件發生變化的探測結果產生一定的偏差。為煤礦防治水的工作進一步提高精度,更進一步的為煤礦的安全、高效開采提供保障。
『柒』 煤炭的煤炭分析
——優勢
2010年下半年來,源隨著國家政策的實施,煤炭產業集中度將明顯提高,產業結構得到優化,煤炭工業的規模化、機械化、現代化水平明顯提高,為煤炭產業優化升級奠定了重要基礎。
——劣勢
技術及安全水平落後。由於我國煤層賦存條件復雜,井工開采比例大,中小型礦井數量多,導致了煤炭開采技術水平的多層次性,煤礦整體技術水平和安全生產水平還相對落後,煤炭 資源潔凈開發利用研究起步晚,技術不夠成熟,大量煤炭直接燃燒而造成的環境污染還相當嚴重。要解決煤炭工業健康發展的一系列重大問題,必須依靠技術進步與創新,全面提升煤炭工業 的整體技術水平。
——機會
根據低碳經濟策,國家淘汰煤炭落後產能,甚至關閉小煤礦,不準新建煤礦,更有利於上市公司減少競爭,有利於提高集中度,有利效益的大幅提高。
——風險
新技術應用風險。環境與氣候變化問題對煤炭消費構成嚴重的壓力,為了解決該問題對煤炭行業發展帶來的負面影響,需要大力發展潔凈煤技術和煤炭的產品加工轉化等技術。
潔凈煤技術,主要包括煤炭的洗選、脫硫燃燒等,已經有相對比較成熟的技術,但是還面臨低氮燃燒和固炭技術的開發應用,存在較大困難。
『捌』 煤炭資源綜合評價方法
一、煤炭資源評價概述
我國早期的煤炭資源評價主要滲透於煤田地質勘探工作之中,如找煤、普查、詳查、精查等勘探級別的劃分以及煤層穩定性、地質構造類型、水文地質類型等的劃分等,它們大多是定性的、經驗性的。由於計劃經濟,一直沒有開展真正意義上的煤炭資源評價工作。
我國的煤炭資源綜合評價始於20世紀90年代初期。改革開放以來,煤炭工業生產及煤田地質勘探有了很大發展,以概略預測煤炭資源總量及定性評估其可靠程度的兩次煤田預測成果顯然不能適應煤炭工業戰略發展研究和煤田地質勘查中、長期規劃的需要。因此,第三次煤田預測一開始就提出預測與評價並重,要求在當前國內外礦產資源評價理論與方法的基礎上,研製一套適合煤炭資源特點、滿足煤炭資源勘查與煤炭工業發展規劃需要的評價方法。在此期間,煤炭科學研究總院王熙曾、李恆堂完成了「煤炭資源技術經濟評價方法———層次分析法在煤炭資源評價中的應用」課題;中國煤田地質總局完成了「鄂爾多斯盆地聚煤規律及煤炭資源評價」課題(中國煤田地質總局,1996);地礦部北方煤炭測試中心趙隆業等完成了「鄂爾多斯早—中侏羅世煤炭資源開發建設條件綜合評價」課題;中國地質大學吳沖龍研製了「煤炭資源的分類模糊綜合評價系統(CRCVS)」;中國礦業大學地質系韓金炎與江蘇煤炭地質局煤炭地質勘探研究所及長春煤炭科學研究所合作完成了「蘇魯豫皖四省交界煤炭資源綜合評價方法研究」及「危急礦區(阜新礦區)煤炭資源綜合信息統計預測」等課題。
基於地質評價及開采技術條件評價,煤炭經濟學研究者在對煤炭資源經濟評價方面取得了很多的成果。如王立信(1996)提出了以煤炭資源價值為核心的煤炭資源經濟評價理論,並形成了相應的評價方法,劉海濱(1997)提出了以煤炭資源的勘探費用、開發投資、經營成本、外部成本和礦區煤炭價格為基礎,評估煤炭資源資產價值的原理和方法。
現代煤炭資源評價的內容非常豐富,按照評價單元的性質,可以分為勘探階段、建井階段、開發階段和閉坑階段4類(汪雲甲,1998);或開發型、勘探型、預測型3類(中國煤田地質總局,1996);按照評價內容,又可分為以下幾種(汪雲甲,1998):
1)單因素評價,如構造復雜程度評價、煤層厚度等賦存條件評價等;
2)煤炭資源綜合評價,包括基於勘探類型的評價、基於開發優序的評價、基於開采工藝的評價、基於礦井地質條件的評價和基於礦井投入產出分析的綜合評價等;
3)礦產資源條件與開發模式評價;
4)煤炭資源及其共伴生礦產可采性評價;
5)煤炭資源開發經濟效益評價。
上述分類基本概括了煤炭資源評價領域的內容,對煤炭資源評價具有一定的指導意義。
二、煤炭資源綜合評價
綜合評價的實質是從評價對象主體中提取其本質屬性,使之轉換成可量化的價值尺度,用以度量被評價對象的狀態或行為。如果把礦產資源綜合評價看作一個系統,那麼,構成此系統的基本要素將分別是評價對象、評價目標、評價模型(包括評價指標體系、評價數學方法)、評價群體和他們的偏好等。當評價對象(以勘探區、井田為單元的已發現尚未被佔用的煤炭資源)和目標(開發建設可利用性的優劣程度)確定後,正確地選擇評價方法模型和組織可靠的評價群體,綜合他們的偏好,將是保證評價結果達到科學、實用、可信的關鍵。
用於綜合評價工作的數學方法很多,有加權求和方法、模糊數學方法、灰色系統方法、層次分析方法等。這些方法各有特色,也都有其局限性,選擇單一的方法作為煤炭資源綜合評價系統的方法模型是不夠全面的。
評價指標是評價對象本質屬性的反映,也是評價行為過程的基礎。煤炭資源的本質屬性比較抽象,只能用有限的指標去本質地刻畫其多屬性領域的主要部分,作近似的表述。各評價指標在評價(表14-1)過程中所處的地位不同,即重要性不同,需要確定指標在評價過程中的權重,因此,合理選取設置評價指標和正確確定評價指標權重,將直接影響評價過程和評價的有效性。為力求全面、本質地反映評價對象的本質屬性,在建立評價指標及其權重組成的評價指標體系時,應考慮體系的系統性、可操作性、通用性以及定性和定量相結合等原則,力爭達到簡明、實用、相對合理的效果。
三、評價方法概述
任何科學及方法的發展都經歷了從定性到半定量、定量的發展過程。定量是必然的趨勢,礦產資源評價亦是如此。無論是地質、開采技術條件還是經濟評價,都是從早期的人為主觀定性評價、專家經驗定性評價,向客觀指標定性半定量綜合評價發展,最後發展到客觀指標綜合原理評價的最高水平。在這個發展過程中,評價方法從簡單到復雜,從粗放到精細,評價的客觀性、合理性及科學性不斷提高。
表14-1 煤炭資源綜合評價體系及特徵分級標准
(據毛節華等,1999)
在構造一個科學、合理的評價系統時,組織可靠的評價群體、建立合理的指標體系、選擇合理的方法模型,是主要的基礎工作和關鍵。其中,指標體系和方法模型又是重中之重。
目前,建立指標體系和方法模型通常採用層次分析法、加權平均法、聚類分析法、神經網路、灰色理論、模糊綜合評判法、模糊聚類分析、灰色聚類分析等方法。不同的方法有不同的功能、特點及適用范圍。由於上述方法涉及大量的運算,電子計算機技術的運用則成為必然。現時可用的可視化編程語言非常豐富,如Visual Basic語言和Visual C ++等。
煤炭資源評價需要大量基礎數據的支持,因此也離不開資料庫工具。目前常用的可視化資料庫軟體是Visual FoxPro。該軟體具有強大的項目及數據管理功能和便捷的應用程序開發能力,但其最大的缺陷是圖形功能和空間數據功能極差,難以實現對大多具有空間特性的煤炭資源評價數據及表示評價成果的大量圖件的科學管理。與之相比,地理信息系統(GIS)是進行煤炭資源評價數據處理的最佳選擇。
GIS是信息時代的產物,它不僅能夠存儲、分析和表述現實世界中各種對象的屬性信息,而且能夠處理其空間定位特徵,能將其空間和屬性信息有機地結合起來,從空間和屬性方面對現實對象進行查詢、檢索和分析,並將結果以各種直觀的形式,形象而精確地表達出來。目前,GIS廣泛應用於自然資源管理、城市和區域規劃、地圖測繪、市政設施管理、土地利用、環保、電力、通信、交通運輸、石油及教育等領域(張大順等,1994)。
作為一種先進的計算機應用程序,將GIS應用於煤炭資源綜合評價之中,必然使得評價工作始於一個更高的起點,它不但使評價工作得以與國際接軌,而且使得評價的結果更加精確,結果表達更加直觀,操作更加簡便快捷。
『玖』 煤層賦存條件包括哪些內容
煤層的賦存條件一般包括煤層的厚度,傾角等