煤炭赋存条件该怎么描述
『壹』 根据煤层赋存条件,准备方式可分为哪三种
根据煤层的赋存条件不同,放顶煤长壁采煤法可
分为一次采全厚、预采顶分层网下和倾斜分层放
顶煤开采三种主要类型。
『贰』 煤层赋存条件包括哪些内容
煤层的赋存条件一般包括煤层的厚度,倾角等
『叁』 我国煤炭勘查的几个前沿问题
针对煤炭地质勘查研究存在的问题,可以看出,我国煤炭地质勘查虽然研究成果较多,但是由于手段多样化、技术的差异性、区域地质条件不均性以及实际操作的差别造成了以上存在的几个问题,综合分析来看,我国煤炭地质勘查技术与方法仍需加强以下几个研究方向:
1.煤炭地质勘查阶段划分研究需要重新厘定
我国现行的勘查阶段划分仍然沿袭前苏联的四分法。但是,从目前情况看,勘探阶段对矿井地质条件的查明程度与安全高效矿井建设的需求依然有很大差距,难以满足市场经济条件下煤炭工业建设规划需要。实际上,煤炭地质勘查是为矿井建设和生产服务的,勘查技术主要进展、矿井开采地质条件综合勘探效果更多的体现在矿井生产实践验证中。因此,包括建井和生产阶段的补充勘探是勘查工作的继续,无疑属于煤炭地质勘查范畴。建议将煤炭地质勘查工作划分为5个阶段,制定补充勘探阶段的工作程度、技术标准,并将其纳入重新修订的煤炭地质勘查规范中去。
《煤、泥炭地质勘查规范》中,要求煤炭地质勘查遵循以煤为主、综合勘查、综合评价的原则。但是,在煤炭资源地质勘查手段、工程量布置和控制程度等方面上,均是以钻探手段为主要依据,按照几类(针对构造复杂程度)几型(指煤层稳定程度)确定勘探类型,对最终阶段即勘探(精查)阶段的要求也仅是“详细查明先期开采地段内落差等于和大于30m的断层、详细查明初期采区内落差等于和大于20m(地层倾角平缓、构造简单、地震地质条件好的地区为15~10m)的断层”。
深部煤炭资源的赋存条件,一般情况下要比浅部复杂;新建矿井多为高产、高效矿井,综合机械化生产对煤矿地质工作提出了更高要求,包括查明断距3~5m的断层、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空区的空间分布等。因此,现行规范对于深部煤炭资源地质勘查的手段比较单一、勘查精度要求整体偏低。
如何提高勘查精度,从规范上提高精度要求,成为当代煤炭勘查工作解决的前沿问题。
2.加快煤炭空白区勘查,满足优质煤炭基地建设和矿井生产接替需要
我国西部煤炭地质勘查空白区相对于东部较多,其勘查程度低,开发工作滞后,经济可采储量严重不足,具有重要的勘查潜力。因此,煤炭地质勘查要以新的成矿理论为指导,采用先进的勘查技术手段和设备,对该类型地区进行研究,及时准确地发现新的煤炭资源,为国家经济安全发展提供新型能源基地。
3.加大深部煤矿床精细勘探技术研究
由于勘查程度低,对深部煤炭资源赋存状况和地质条件掌握程度差。从已进入深部生产的矿井看,随着采煤深度增加,高水压、高地温、高地压、高瓦斯问题日趋严重,地质构造愈来愈复杂。未来深部矿井均是高产高效矿井,为开发利用深部煤炭资源,将开发风险降低到最低限度,必须掌握煤矿区、矿井、尤其是采区、工作面的地质条件。为此,以物探方法为先导,配合基础地质勘查手段,结合其他勘探手段,提高深部煤岩层精细构造和灾害源探测能力与精度。
4.加快资源勘查、矿井建设、煤气安全开采一体化和环境保护四位一体化研究步伐
煤炭地质勘查是煤气共采的基础。煤田勘查坚持统筹规划、协调开发的原则,从普查阶段开始就将煤层气勘查评价与煤勘查有机结合起来,统一部署、同时设计、同时组织施工,进行一体化勘探、综合评价。对煤层气有利区块开展试井和小井网勘探。煤炭科学研究总院西安研究院研发的地面钻孔煤层绳索取心装备和煤层气含量快速测定技术,大大降低了逸散气的体积,通过实验室适当加温和连续解吸,以提高煤层气解吸速率,在几小时至几天内可以获得煤层气含量。与自然解吸法相比,其结果准确率超过90%。同时,煤炭科学研究总院西安研究院根据我国煤田地质条件和储层物性特征,对从美国引进的煤层气注入/降压试井设备进行改进,配合无污染钻井液,减少了试井工程对储层的伤害,提高了煤层原位瓦斯含量、成分、储层压力、渗透率和原地应力的测试精度。借助自主研发的开放式煤层气试井软件,实现了煤层气工程设计、数据处理、结果分析、报告生成的自动化。
5.与煤伴生的微量元素勘查研究
20世纪50~70年代,煤地质工作者对与煤伴生的U、Ge、Ga等有用元素进行过调查。80年代以来,随着人们对资源开发中环境保护问题的日益重视,查明煤中有害元素种类、含量及分布特点,研究它们的地球化学特性等成为煤炭地质勘查的重要任务之一。赵峰华根据环境质量标准确定了22种与环境密切相关的、需要特别关注的元素,并通过燃煤产物淋滤实验研究了它们的赋存机制。煤炭科学研究总院煤化工研究院对我国不同时代、不同地区的441个煤矿1018个煤样进行了31种微量元素抽样调查,全面地展示了大中型煤矿高硫煤中微量元素分布的基本特征。窦廷焕等研究了东胜-神府煤田16个精查矿井中有害微量元素时空分布,并评价了其环境意义。中国煤田地质总局、原地矿部等一些单位相继完成了全国主要煤矿区煤的物质组成、元素组成、微量元素时空分布规律、赋存状态、富集因素和成因类型调研工作。2000~2003年,中国煤田地质总局与中国矿业大学合作,将煤岩学、煤化学和微量元素地球化学理论与洁净煤技术有机结合起来,开展了中国洁净煤地质研究。通过煤矿开采和煤加工、洗选、燃烧试验,筛分出煤中11种潜在有毒有害元素作为环境评价指标,得出了它们在煤中的危险丰度;研究了潜在有害元素,特别是As和Hg在煤炭资源开发利用全过程中的迁移、富集、转化、再分配,及其对环境与人类健康的影响,为优化洁净煤技术,改善环境质量提供了科学依据。同时,与煤伴生的有益元素成因与成矿机理研究取得较大进展。代世峰等总结了华北和黔西若干煤中微量元素地球化学特征,研究了铂族元素丰度、配分模式及来源。代世峰还研究了内蒙古乌干达煤矿9#煤层黄铁矿杆状菌落,指出菌藻类等低等生物对Cu、Ni、Zn元素富集有重要贡献。李宏涛等采用多种分析方法,发现东胜煤田砂岩型铀矿床中磁铁矿-黄铁矿-方解石间具有成因联系,认为球状次生磁铁矿是烃类和微生物共同作用的结果,对本区铀矿和油气勘探具有重要的启发作用。樊爱萍等将煤盆地演化与成矿作用结合起来,指出东胜煤田砂岩物性受成岩过程和成岩环境控制,氧化-还原、酸性-碱性过渡带有利于铀元素在直罗组砂岩中富集成矿,这与周巧生等、杨殿忠等对吐哈盆地与侏罗纪煤有关的砂岩型铀矿床成矿作用的研究结论相似。
6.物探手段探测能力和精度急待提高
高产高效矿井建设是以丰富的资源优势、可靠的开采地质条件和先进的采煤设备为前提。随着煤矿生产机械化、集中化水平的提高,生产能力与规模的不断扩大,矿井生产对地质条件的查明程度提出了更新更高的要求。因此,无论是深部资源勘查还是浅部生产矿井补充勘探,精细查明影响矿井生产的主要地质因素是解决采掘方式与地质条件之间彼此适应的问题。据不完全统计,浅部勘探即使地震地质条件适合,三维地震勘探解释H(落差)>10m脆性断层的验证准确率达90%以上,H=5~10m脆性断层的验证准确率为75%~80%,H=3~5m断层的验证准确率仅30%~40%。对于地震条件复杂的地区,探采对比准确率更低。层滑断层和H≤3m的脆性断层基本上属于三维地震勘探的盲区。因此,三维地震技术对构造的探测精度和可靠性不能完全满足现代化矿井生产的要求。
『肆』 煤是怎么来的
地球四十三亿年的年龄里,只有两个比较重大的成煤时代,一个是石炭纪,一个是侏儸纪。我们现在开采的大多是形成于侏儸系的煤层,就近看乌鲁木齐地底下赋存的侏儸纪西山窑组煤系,就是一个相当优质的煤系,出产动力弱粘结煤,用于锅炉取暖和动力热电。我就以那个特殊的地质年代来简要描述一下煤的形成过程。
侏儸纪是地球上物种相当丰富的时期,森林密布,恐龙盛行。最重要的是地球在那个时期已形成了大规模的森林植被,那是一切植物和动物的天堂乐园。设想在一个四面环山的盆地里,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润下,一年一年的生根发芽,新老更替。枯死的树干和枝丫被风吹雷击而倒伏在大地上,和着落叶化为了尘泥,日积月累,形成了厚厚的含有丰富有机质的泥层。这个厚度甚至可以达到几十米,上百米。然而在这个过程中,盆地在大地构造运动的作用下在慢慢地变迁,盆地四周的山脉越来越高,盆地的中央越来越低,河流冲刷着泥沙覆盖了森林里的地层,有的树木已经枯死,有的树木还在地质运动变化里继续保持着物种的延续。经过几万年还几十万年,原有的森林最终在整体上化作了腐化了的有机地表,最终被泥沙覆盖,形成了一个特殊的盆地沉积构造。这个过程还没有结束,在厚厚的地表泥沙的重力挤压之下,原来的森林有机体最终被压缩成了一个从几米到几十米甚至上百米的含炭地层(估且这么叫,不太专业),煤层的雏形已形成了。在高压甚至高温的地质作用下,原有的有机质被分解,有机质被石炭化,形成了,炭质的状态,脱离有机体的是水还有甲烷、硫化氢、二氧化炭等衍生物。在这个脱氧,脱水的过程中,煤就形成了,这个过程可不短,至少经历了几亿年之久,之所以我们觉得不可思议,主要是因为我们的生命对于这个过程来说只是瞬间的闪逝,我们看不到这个过程的整体面貌,只能依靠逻辑的推理。
最终在今天,我们人类依靠科学工具找到了深埋于地下的各式各样赋存条件的煤层,有直立的,有倾斜的,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态的煤层。我们使用一项人类最伟大的工程技术――采矿工程来挖掘宇宙自然恩赐予我们的礼物。我们从地面选择合适的地点,向地下凿出立井或斜井,通向煤层,然后象切蛋糕一样分块处理,做好采掘前必备的井巷工程。然后我们用现代化的机械设备切割煤层,装运地下采出的原煤,通过运输设备提升至地面,我们就看到了堆垛得象山一样巨大的煤场,还有拉着一节节满载原煤的火车长龙。我们生活的世界因此有了动力,还有温暖还有了多种多样的材料。煤就是这么来的。
可以想象煤的来源是多么的复杂和不易,我们仅仅是依靠近百年来发展起来的现代化科技来攫取着宇宙上苍赋予我们的造物,我们却造不出来这些大地的精华。在我们将那些乌黑乌黑的能量之源化为灰烬之时,我们同时进行着一种毁灭的过程,即毁灭了大自然原有的积累了亿万年的储蓄,毁灭了大自然依靠时间的力量而完成的生态平衡。我们肆无忌惮地将大地挖掘的千疮百孔;肆无忌惮地燃烧着原煤,将本是积存在地底的碳基通过二氧化碳的形式释放到天空,我们的环境在恶化,我们的能源在枯竭。我们的大地在哭泣。当我们用我们的灵性和智慧无情地撕开了大地的肌肤,掏空了她的肌体里那部分珍贵之后,她是应该喜还是忧呢?
当人类的思想倒逆着流淌到了那时间长河的彼端,在曾经真实现在幻化的世界里,我们应该将那原始优美的大地的同我们现在文明化的土地做个认真的比较了,宇宙还会给我们多少次重整山河的机会?我们的文明失去了这份依赖还能迈出多远?我们应不应该用理智的真诚去回报大自然对我们的恩赐?至少,我们还有技术还有时间去阻止比古老的历史更原始的破坏行为。
『伍』 我国煤炭资源特点
我国煤炭资源丰富,煤炭赋存面积近60万km2,据预测我国垂深1000m以浅的资源总量为2.8616万亿t、垂深2000m以浅煤炭资源总量为5.5679万亿t,均居世界前列。我国煤炭资源的时空分布很不均匀,成煤时代长、成煤期多,自震旦纪至现代都有聚煤作用发生。地质历史上的成煤期达14个,其中最重要的成煤期有北方的晚石炭世—二叠纪,南方的晚二叠世、早—中侏罗世、晚侏罗世—早白垩世等。从空间上看,绝大部分探明资源/储量集中于华北和西北地区。
中国煤炭地质的一个显著特点就是聚煤盆地构造类型和成煤模式多样化、煤系后期改造明显,从而导致煤炭资源种类较多、煤质优劣不均、煤层赋存条件复杂。东部地区煤炭地质研究程度高、开发强度大、后备资源短缺,目前,露天和浅部煤炭资源基本上均已动用,勘查重点转向巨厚新生界覆盖区、推覆体(滑脱构造)下、老矿区深部等区块,勘探难度加大。西部煤炭资源丰富,然而西部地区尤其是西北地区多为干旱、半干旱地区,水资源短缺、生态环境脆弱;西南云贵高原地形复杂,多为高山峡谷、植被高度覆盖,交通极为不便,煤炭资源调查和勘查程度相对比较低。
『陆』 煤层赋存条件研究目的及意义
项目的研究目的和意义
煤矿(煤层赋存条件变化比较明显的煤矿)为研版究基地。利用改进后的技术权探测效果与以往没有改进的探测效果做对比,辅以实际钻孔验证,对比探测技术(特别是矿井瞬变电磁线框设计前后)改变前后的探测效果与实际的误差,验证如果矿井瞬变电磁线框放置的角度不准确,为对煤层赋存条件发生变化的探测结果产生一定的偏差。为煤矿防治水的工作进一步提高精度,更进一步的为煤矿的安全、高效开采提供保障。
『柒』 煤炭的煤炭分析
——优势
2010年下半年来,源随着国家政策的实施,煤炭产业集中度将明显提高,产业结构得到优化,煤炭工业的规模化、机械化、现代化水平明显提高,为煤炭产业优化升级奠定了重要基础。
——劣势
技术及安全水平落后。由于我国煤层赋存条件复杂,井工开采比例大,中小型矿井数量多,导致了煤炭开采技术水平的多层次性,煤矿整体技术水平和安全生产水平还相对落后,煤炭 资源洁净开发利用研究起步晚,技术不够成熟,大量煤炭直接燃烧而造成的环境污染还相当严重。要解决煤炭工业健康发展的一系列重大问题,必须依靠技术进步与创新,全面提升煤炭工业 的整体技术水平。
——机会
根据低碳经济策,国家淘汰煤炭落后产能,甚至关闭小煤矿,不准新建煤矿,更有利于上市公司减少竞争,有利于提高集中度,有利效益的大幅提高。
——风险
新技术应用风险。环境与气候变化问题对煤炭消费构成严重的压力,为了解决该问题对煤炭行业发展带来的负面影响,需要大力发展洁净煤技术和煤炭的产品加工转化等技术。
洁净煤技术,主要包括煤炭的洗选、脱硫燃烧等,已经有相对比较成熟的技术,但是还面临低氮燃烧和固炭技术的开发应用,存在较大困难。
『捌』 煤炭资源综合评价方法
一、煤炭资源评价概述
我国早期的煤炭资源评价主要渗透于煤田地质勘探工作之中,如找煤、普查、详查、精查等勘探级别的划分以及煤层稳定性、地质构造类型、水文地质类型等的划分等,它们大多是定性的、经验性的。由于计划经济,一直没有开展真正意义上的煤炭资源评价工作。
我国的煤炭资源综合评价始于20世纪90年代初期。改革开放以来,煤炭工业生产及煤田地质勘探有了很大发展,以概略预测煤炭资源总量及定性评估其可靠程度的两次煤田预测成果显然不能适应煤炭工业战略发展研究和煤田地质勘查中、长期规划的需要。因此,第三次煤田预测一开始就提出预测与评价并重,要求在当前国内外矿产资源评价理论与方法的基础上,研制一套适合煤炭资源特点、满足煤炭资源勘查与煤炭工业发展规划需要的评价方法。在此期间,煤炭科学研究总院王熙曾、李恒堂完成了“煤炭资源技术经济评价方法———层次分析法在煤炭资源评价中的应用”课题;中国煤田地质总局完成了“鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价”课题(中国煤田地质总局,1996);地矿部北方煤炭测试中心赵隆业等完成了“鄂尔多斯早—中侏罗世煤炭资源开发建设条件综合评价”课题;中国地质大学吴冲龙研制了“煤炭资源的分类模糊综合评价系统(CRCVS)”;中国矿业大学地质系韩金炎与江苏煤炭地质局煤炭地质勘探研究所及长春煤炭科学研究所合作完成了“苏鲁豫皖四省交界煤炭资源综合评价方法研究”及“危急矿区(阜新矿区)煤炭资源综合信息统计预测”等课题。
基于地质评价及开采技术条件评价,煤炭经济学研究者在对煤炭资源经济评价方面取得了很多的成果。如王立信(1996)提出了以煤炭资源价值为核心的煤炭资源经济评价理论,并形成了相应的评价方法,刘海滨(1997)提出了以煤炭资源的勘探费用、开发投资、经营成本、外部成本和矿区煤炭价格为基础,评估煤炭资源资产价值的原理和方法。
现代煤炭资源评价的内容非常丰富,按照评价单元的性质,可以分为勘探阶段、建井阶段、开发阶段和闭坑阶段4类(汪云甲,1998);或开发型、勘探型、预测型3类(中国煤田地质总局,1996);按照评价内容,又可分为以下几种(汪云甲,1998):
1)单因素评价,如构造复杂程度评价、煤层厚度等赋存条件评价等;
2)煤炭资源综合评价,包括基于勘探类型的评价、基于开发优序的评价、基于开采工艺的评价、基于矿井地质条件的评价和基于矿井投入产出分析的综合评价等;
3)矿产资源条件与开发模式评价;
4)煤炭资源及其共伴生矿产可采性评价;
5)煤炭资源开发经济效益评价。
上述分类基本概括了煤炭资源评价领域的内容,对煤炭资源评价具有一定的指导意义。
二、煤炭资源综合评价
综合评价的实质是从评价对象主体中提取其本质属性,使之转换成可量化的价值尺度,用以度量被评价对象的状态或行为。如果把矿产资源综合评价看作一个系统,那么,构成此系统的基本要素将分别是评价对象、评价目标、评价模型(包括评价指标体系、评价数学方法)、评价群体和他们的偏好等。当评价对象(以勘探区、井田为单元的已发现尚未被占用的煤炭资源)和目标(开发建设可利用性的优劣程度)确定后,正确地选择评价方法模型和组织可靠的评价群体,综合他们的偏好,将是保证评价结果达到科学、实用、可信的关键。
用于综合评价工作的数学方法很多,有加权求和方法、模糊数学方法、灰色系统方法、层次分析方法等。这些方法各有特色,也都有其局限性,选择单一的方法作为煤炭资源综合评价系统的方法模型是不够全面的。
评价指标是评价对象本质属性的反映,也是评价行为过程的基础。煤炭资源的本质属性比较抽象,只能用有限的指标去本质地刻画其多属性领域的主要部分,作近似的表述。各评价指标在评价(表14-1)过程中所处的地位不同,即重要性不同,需要确定指标在评价过程中的权重,因此,合理选取设置评价指标和正确确定评价指标权重,将直接影响评价过程和评价的有效性。为力求全面、本质地反映评价对象的本质属性,在建立评价指标及其权重组成的评价指标体系时,应考虑体系的系统性、可操作性、通用性以及定性和定量相结合等原则,力争达到简明、实用、相对合理的效果。
三、评价方法概述
任何科学及方法的发展都经历了从定性到半定量、定量的发展过程。定量是必然的趋势,矿产资源评价亦是如此。无论是地质、开采技术条件还是经济评价,都是从早期的人为主观定性评价、专家经验定性评价,向客观指标定性半定量综合评价发展,最后发展到客观指标综合原理评价的最高水平。在这个发展过程中,评价方法从简单到复杂,从粗放到精细,评价的客观性、合理性及科学性不断提高。
表14-1 煤炭资源综合评价体系及特征分级标准
(据毛节华等,1999)
在构造一个科学、合理的评价系统时,组织可靠的评价群体、建立合理的指标体系、选择合理的方法模型,是主要的基础工作和关键。其中,指标体系和方法模型又是重中之重。
目前,建立指标体系和方法模型通常采用层次分析法、加权平均法、聚类分析法、神经网络、灰色理论、模糊综合评判法、模糊聚类分析、灰色聚类分析等方法。不同的方法有不同的功能、特点及适用范围。由于上述方法涉及大量的运算,电子计算机技术的运用则成为必然。现时可用的可视化编程语言非常丰富,如Visual Basic语言和Visual C ++等。
煤炭资源评价需要大量基础数据的支持,因此也离不开数据库工具。目前常用的可视化数据库软件是Visual FoxPro。该软件具有强大的项目及数据管理功能和便捷的应用程序开发能力,但其最大的缺陷是图形功能和空间数据功能极差,难以实现对大多具有空间特性的煤炭资源评价数据及表示评价成果的大量图件的科学管理。与之相比,地理信息系统(GIS)是进行煤炭资源评价数据处理的最佳选择。
GIS是信息时代的产物,它不仅能够存储、分析和表述现实世界中各种对象的属性信息,而且能够处理其空间定位特征,能将其空间和属性信息有机地结合起来,从空间和属性方面对现实对象进行查询、检索和分析,并将结果以各种直观的形式,形象而精确地表达出来。目前,GIS广泛应用于自然资源管理、城市和区域规划、地图测绘、市政设施管理、土地利用、环保、电力、通信、交通运输、石油及教育等领域(张大顺等,1994)。
作为一种先进的计算机应用程序,将GIS应用于煤炭资源综合评价之中,必然使得评价工作始于一个更高的起点,它不但使评价工作得以与国际接轨,而且使得评价的结果更加精确,结果表达更加直观,操作更加简便快捷。
『玖』 煤层赋存条件包括哪些内容
煤层的赋存条件一般包括煤层的厚度,倾角等