国家教育部博士点基金(20100023110003)
- 作品数：7 被引量：159H指数：6
- 相关作者：孟召平王睿侯泉林徐良伟白刚更多>>
- 相关机构：三峡大学中国矿业大学（北京）中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球更多>>
- 煤炭开采对煤层底板变形破坏及渗透性的影响被引量：28
- 2012年
- 煤层底板变形破坏除受地质因素控制外,还受开采因素影响。通过试验和理论分析,系统研究了煤炭开采对回采工作面底板应力、应变和破坏及渗透性的影响。研究结果表明,不同岩性岩石的渗透性在全应力–应变过程中为应变的函数,在微裂隙闭合和弹性变形阶段,岩石的原生孔隙和裂隙容易被压密,岩石的渗透率随应力的增加由大变小明显,当应力增大至极限强度时岩石试件破坏形成贯穿裂隙,岩石的渗透率迅速增大至最大,不同岩性岩石存在一定差异性;随着回采工作面推进,煤层底板岩层在横向上划分为原岩应力区、超前压力压缩区、采动矿压直接破坏区和底板岩体应力恢复区4个区。煤层底板岩体的渗透性随着煤炭开采底板岩体变形破坏而呈规律性变化。
- 孟召平王保玉徐良伟吴志远白刚路波涛
- 关键词：煤炭开采煤层底板渗透性
- 开滦矿区地应力场特征及其研究意义
- 2011年
- 地应力是影响矿井突水的重要因素之一,是存在于地壳中的重要能量场条件。采用现场应力解除法对开滦矿区多个矿井进行了地应力测试,分析了研究区现今地应力分布规律,在此基础上,建立了煤层底板突水危险性与岩石力学性质及地应力之间的相关关系和模型,对范各庄矿12煤层底板和东欢坨矿12-2煤层底板突水危险性进行了评价。研究结果表明,本区地壳浅部现代地应力作用较强,整体处于近东西向挤压应力场中,在挤压应力作用下,煤岩层应力状态主要表现为水平主应力大于垂直主应力,原岩应力主要由构造应力和自重应力场构成。煤层底板突水危险性受岩石力学条件和地应力所控制,当岩石破裂压力大于水压(Pf>Pw),则不产生突水;若岩石破裂压力小于水压时,则有可能突水。当承压水的水压(Pw)小于最小水平主应力(σhmin)时,不会产生突水。只有当承压水的水压(Pw)大于最小水平主应力(σhmin)时,存在突水危险性。范各庄矿12煤层底板和东欢坨矿12-2煤层底板破裂压力(Pf)和最小主应力(σhmin)均大于其底板岩体承受的水压(Pw),本区在无构造破坏卸压条件下是不会发生底板突水的。
- 孟雅王睿
- 关键词：开滦矿区地应力场煤层底板突水危险性
- 高、低产煤层气井AVO正演特征及其识别被引量：12
- 2011年
- 利用鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气勘探阶段的钻井与测井资料,获得该地区煤层气井主力储层5煤层与围岩的岩性特征及弹性参数,并应用基于zoeppritz方程的线性近似公式进行射线追踪模拟,以研究该区高、低丰度煤层气储层5煤层AVO响应特征。该区XX-3井煤层气高产井与XX-11低产井的AVO分析表明:高产气井的振幅随偏移距的增大存在明显的减弱现象,且其顶板负相位反射振幅呈现较强的负截距异常和正梯度异常,底板正相位反射振幅呈现较强的正截距异常和负梯度异常;而低产气井的AVO现象不明显,代表煤层顶底板反射波振幅梯度曲线异常变化较小。在该区地质条件下建立的识别高、低产煤层气井的AVO响应特征识别方法,可为煤层气试井质量提供新的判识手段。
- 张兴平
- 关键词：煤层气井AVO反射振幅
- 基于岩性-结构的煤层底板突水危险性评价被引量：18
- 2011年
- 煤层顶底板突水危险性预测与评价是煤矿突水灾害防治的基础和依据。针对煤层底板隔水介质条件,分析了煤系岩石力学性质,煤层底板突水的岩性、结构和厚度特征,建立了煤层底板突水危险性评价理论和方法。研究表明:煤层底板隔水介质条件取决于隔水层岩性和断裂构造,随着底板泥岩含量增加,煤层底板隔水性能增高,但抗水压能力降低;随着断裂发育程度的增加,底板隔水层由完整结构、块裂结构到碎裂结构和松散结构,煤层底板抗水压能力和隔水性能均降低,突水危险性增大。煤层底板抗水压能力与煤层底板隔水层厚度密切相关,统计表明,煤层底板受的极限水压p与底板隔水层厚度h之间为2次幂函数关系。在传统突水系数的基础上考虑了隔水层的岩性和结构特征,提出了煤层底板突水危险评价分类;进一步根据水压Pw与岩体破裂压力Pc关系和水压Pw与最小主应力?hmin关系判断是否突水。
- 孟召平张贝贝谢晓彤申正伟何方俊潘之德
- 关键词：煤层底板突水危险性
- 煤工业分析指标与测井参数的相关性及其模型被引量：21
- 2011年
- 以河南新郑矿区赵家寨井田为依托,通过试验和统计分析,建立了煤的工业分析指标与测井参数的相关关系及模型,揭示了煤质测井响应机制。研究结果表明,煤的工业分析指标与其测井参数之间存在明显的相关性,表现为:原煤水分含量与密度和视电阻率之间呈负相关关系,与自然电位和自然伽马呈正相关关系;灰分与密度和自然伽马以及自然电位呈正相关关系,与视电阻率呈负相关关系;原煤挥发分与视电阻率和密度呈负相关关系,挥发分与自然电位和自然伽马呈正相关关系。研究结果还显示,煤质指标与测井参数之间的相关性是由煤中有机质和无机质含量、性质和结构以及煤化作用等因素所决定的。分别建立了用测井曲线预测原煤工业分析指标的多元统计模型,在煤炭与煤层气勘探开发中,可以用测井曲线预测原煤工业分析指标。
- 孟召平朱绍军贾立龙申恒明
- 关键词：测井曲线煤质特征控制机理
- 第四系松散含水层下煤层开采突水危险性及防水煤柱确定方法被引量：22
- 2013年
- 通过理论分析提出了松散含水层突水危险系数概念,建立了第四系松散含水层下煤层开采突水危险性评价和防水煤柱留设的理论与方法。研究结果表明,开采煤层顶界至第四系松散含水层底界之间距离减去开采煤层一次采全高形成的冒落裂隙带高度为有效保护层厚度,若有效保护层厚度小于零,第四系松散含水层可能涌入回采工作面,造成顶板突水。若有效保护层厚度大于零,其突水危险性采用松散含水层水压与有效保护层厚度之比值,即松散含水层突水危险系数来评价。在此基础上,提出了根据松散含水层内的水压值确定保护层的厚度和合理的防水煤柱值。采用该方法对开滦东欢坨井田8煤层开采时第四系松散含水层的突水危险性和防水煤柱进行了评价,评价结果与实际相吻合。
- 孟召平高延法卢爱红王睿乔旭黄成玉
- 关键词：煤层开采防水煤柱
- 高煤级煤储层渗透性与应力耦合模型及控制机理被引量：63
- 2013年
- 煤储层应力敏感性是影响煤层气井产能的地质因素,以鄂尔多斯盆地东南缘高煤级煤储层为对象,通过煤样的应力敏感性实验和现场测试,建立了高煤级煤储层渗透性与应力之间的相关关系和模型;探讨了渗透性变化的控制机理.研究结果表明,煤储层渗透率随应力的增加按负指数函数规律降低.在应力小于5MPa时,煤储层渗透率随应力增加快速下降,应力敏感性最强;应力在5～10MPa时,渗透率随应力增加而较快下降,应力敏感性较强;而当应力大于10MPa后,渗透率随应力的增加下降速度减缓,应力敏感性减弱.与沁水盆地南部高煤级煤样实验结果对比认为,鄂尔多斯盆地东南缘山西组2煤层应力敏感性要小于沁水盆地南部山西组3煤层的应力敏感性.煤储层渗透性是在应力作用下煤储层中裂隙产生压缩(压密)变形,裂隙开度急剧减小的结果.因此在煤层气开发过程中控制排采速度,尤其是排采早期降液速度,对于防止煤储层应力敏感性,提高采收率具有实际意义.
- 孟召平侯泉林
- 关键词：煤储层渗透性应力
