煤田地质与勘探最新期刊目录
巷道点云分类去噪及三维重建技术————作者：陈登红;庞宁;聂闻;封居强;阚吉亮;张进京;
摘要：【目的】巷道点云数据的噪声去除与三维重建是实现巷道数字化建模与分析的关键环节，但目前传统单一滤波算法难以有效去除巷道点云不同尺度噪声，现有三维重建算法存在建模精度低、易失真等问题，因此需要研究获取高质量的巷道点云数据方法和构建高精确巷道三维模型技术。【方法】通过基于邻域半径R、最小邻域点数Imin、空间阈值σc、特征保持因子σs等参...
注热过程中高温蒸汽渗流与煤体热应变动态演化规律————作者：李志强;张宁超;陈金生;陈立伟;冯文祥;刘龙威;王云刚;
摘要：【意义】高温蒸汽热激励煤层是一种极具前景的增产瓦斯技术方法，蒸汽渗透率是表征热流体注入能力的关键参数。然而，蒸汽在煤中的渗流规律及其演化机理目前依然未知，探索上述问题对注热增产瓦斯工程具有重要的科学意义。【方法】采用稳态法进行了煤中注入高温蒸汽的渗流与热应变实验，研究了蒸汽渗透率和煤体热应变随时间的动态变化规律。采用Kelvin毛细凝聚理论、段塞流理论和热应力理论，分别分析了蒸汽在煤中的冷凝相变、...
煤系氦气资源潜力及其提取工艺设计————作者：王雷;唐茂银;
摘要：【目的】氦气为重要的战略稀缺资源，目前工业中使用的氦气主要来源于天然气，而煤系氦气通常为氦气含量较高的煤层气，是常规氦气资源的重要补充。在工业上，通过天然气液化过程中对蒸发气体进行提氦是获取氦资源的重要途径之一，但关于煤系氦气的研究多集中在氦气的成因、富集规律和地球化学特征研究等方面，而在煤系氦气资源特征和提取工艺的研究相对较少。【方法】以鄂尔多斯盆地东北缘三交北区块煤系氦气资源为例，分析其区域氦...
富水砂层幂律型浆液渗透注浆扩散机理研究————作者：谢鲍;程桦;王雪松;黎明镜;刘向阳;韩雪宇;
摘要：【目的】为阐明富水砂层渗透注浆球形扩散规律及影响因素，开展渗透注浆试验研究，以了解不同注浆参数对浆液扩散的定量影响。【方法】首先，通过渗透注浆球形扩散模型试验，分析浆液宏观扩散形态、微观填充效果及注浆过程中渗透压力、土压力变化趋势；然后，基于考虑多效应耦合作用的渗透注浆球形扩散方程，定性分析浆液渗透扩散的影响因素，定量分析理论预测浆液扩散的误差；最后，使用极差分析法评估水灰比、砂土物理参数、注浆压...
基于蒙特卡罗及博弈赋权法的地热资源潜力与适宜性评估————作者：何怡香;丁朋朋;刘韶华;王明珠;朱磊;
摘要：【背景】砂岩孔隙型地热能是一种稳定、高效的清洁能源，但热储层非均质性、勘探不确定性等因素使地热资源量概率评估及适宜性识别等方面仍面临重大挑战。【方法】选取鲁西北平原馆陶组地热为研究对象，采用体积法与蒙特卡洛法开展地热资源潜力不确定性评估；从地热资源特性、地质结构属性、社会经济3个方面建立砂岩热储适宜性多维度指标体系，采用博弈组合赋权法计算指标权重，开展地热资源适宜性定量评价，并通过地热井空间分布对...
中深层地热供暖系统运行策略模拟研究————作者：赵永哲;赵宝锋;胡振阳;苟立;杜丁山;刘成路;
摘要：【背景】积极利用中深层地热能供暖是实现碳达峰碳中和目标的重要举措。中深层地热供暖系统运行策略的优劣直接影响供暖效果，并对地热供暖系统运行能耗产生重要影响，在利用地热能的同时要避免造成资源的浪费。【方法】依托陕西关中盆地某中深层地热能实际供暖工程，基于TRNSYS瞬态模拟软件建立动态仿真模型，模拟5种运行策略的供暖效果及系统运行能耗，并对温度数据、能耗表现、运行机理进行系统性分析。【结果和结论】结果...
不同低温与加载速率下冻结饱和砂岩Ⅱ型动态断裂特性————作者：赵涛;崔朝;贾海梁;杨光宇;
摘要：【背景】研究动力扰动下冻结饱和砂岩Ⅱ型断裂，包括临界应力强度因子(断裂韧度)变化特征以及能量耗散机制，对煤矿冻结井筒安全钻爆掘砌至关重要。【方法】利用分离式霍普金森压杆装置，在不同温度和不同加载速率下进行一系列动态SCC试验，分析了冻结饱和砂岩应力强度因子-时间曲线、断裂韧度和能量耗散机制随温度和加载速率的演化规律。总结宏观与微观层面上砂岩剪切断裂面特征，并利用核磁手段揭示了冻结效应的微观影响机制...
矿山救援大直径多级跟管钻进关键工艺参数————作者：许超;姚宁平;姜磊;田宏杰;刘智;朱宁;
摘要：【目的】为满足矿山井下狭小空间内塌方事故救援需求，解决装备小型化与坍塌体混杂条件下大直径救援钻孔钻进之间的矛盾，根据60 m长距离救援通道构建目标，制定了混杂坍塌体内大直径水平救援钻孔多级跟管双动力复合钻进工艺，并开展关键钻进工艺参数研究，为救援装备功能开发和参数制定提供依据。【方法】为此，设计了配套三级大直径跟管套管及大直径螺旋钻杆，并进行了大直径跟管套管复合钻进力学分析，在此基础上建立了钻具运...
煤层顶板水平井分段水力压裂微震监测与评价————作者：李全贵;彭淑悦;梁运培;李文禧;钱亚楠;程春晖;余长君;湛金飞;
摘要：【目的】微震监测作为一种无损监测技术被广泛用于煤层水力压裂效果评价，但由于建立层状波速模型时缺乏对同层介质中垂向波速梯度的考虑，导致走时计算和震源定位精度有待提高，影响了煤层水力压裂评价的准确性。【方法】对安徽某矿1号水平井压裂期间微震信号进行地面监测，引入泛克里金法对初始层状波速模型进行波速插值，以安徽某矿煤层分段水力压裂工程为背景，提出了一种基于泛克里金插值法改进的波速模型及其在地面微震监测中...
煤矿瓦斯动力灾害地面治理关键技术与应用————作者：王勃;徐凤银;刘文革;邵嗣华;王宁;文建东;程国玺;屈争辉;谢亚东;韩甲业;李志;徐波;杨卫华;张艺腾;李长兴;
摘要：【目的意义】随着采煤深度增加，煤炭开采面临的煤与瓦斯突出、冲击地压及复合动力灾害愈发突出，深化致灾机理、发展多元化防治技术对于煤矿安全生产意义重大，利用煤层气开发关键技术治理煤矿瓦斯动力灾害是实现煤矿生产“安全关口前移”的必由之路。但目前尚未形成规模化适用性技术体系。【方法】从地面煤层气开发的关键技术应用视角，系统述评了煤层气钻完井、压裂等技术的发展历程和研究进展；从煤矿安全角度详细梳理了近70年...
深层煤层气勘探开发标准体系建设思考及实施战略探讨————作者：陈新军;刘曾勤;申宝剑;赵石虎;张嘉琪;叶金诚;
摘要：我国深层煤层气（埋深>1 500 m）资源潜力巨大，作为战略性清洁能源，其开发利用价值日渐凸显，对于促进我国能源结构转型、支撑“双碳”目标目标具有重大现实意义。近年来在鄂尔多斯、四川、准噶尔等盆地取得重大勘探突破，单井日产气量突破10万m3，初步实现规模化开发。然而，现有煤层气标准体系主要针对浅层资源(埋
基于改进粒子群算法的SOTEM电场分量Ex反演————作者：张继锋;陈昌涧;李宇腾;游希然;马子奔;
摘要：【目的】针对电性源短偏移距瞬变电磁法（SOTEM）水平电场分量反演中传统算法易陷入局部极值的问题，提出一种融合重心反向学习策略的改进粒子群算法。【方法】该算法通过引入重心反向学习策略，动态调整学习因子和自适应惯性权重，有效提升了全局搜索能力与收敛效率。研究构建了三层、五层及七层典型地电模型，来验证算法性能。【结果和结论】研究结果表明：对于五层和七层地电模型，阻尼最小二乘算法的反演平均误差分别为0....
基于NRBO-XGBoost的煤体破坏声发射特征及裂纹扩展状态智能识别————作者：张天军;曹新爽;宋爽;贺绥男;薛仪伦;刘国瑛;陈俊涛;
摘要：【目的】煤岩动力灾害事故与煤岩破坏的复杂性和不确定性密切相关，准确识别煤岩裂纹扩展状态是研究其失稳破坏的重要途径，目前基于声发射物理量信息的识别方法存在速度慢、效率低等问题，难以满足煤矿安全、高效和智能化开采需求。【方法】为实现煤体裂纹扩展状态的智能识别，通过分布式梯度增强库(XGBoost)构建一种基于牛顿-拉夫逊优化算法(NRBO)的优化模型，建立声发射震级-频度关系b值、活跃度S值及破裂类型...
不同初始储层压力下CO2驱替CH4试验研究————作者：许江;蒋石宇;彭守建;王忠晖;陈嘉璇;牛慧婷;
摘要：【目的】为揭示注二氧化碳强化煤层气开采(CO2-ECBM)过程中的储层参数演化规律及初始储层压力对煤层气注气开采效果的影响。【方法】利用多场耦合煤层注气增产物理模拟试验系统，开展了恒定注气压力2.0 MPa和初始储层压力分别为1.5、1.0和0.5 MPa的注CO2驱替CH4试验研究，探讨了CO2驱替CH 近距离煤层开采覆岩裂隙活化特征与隔水层稳定性————作者：曹健;苏海涛;王超;李建伟;李亮;毛旭魏; 摘要：【背景】陕北侏罗纪煤田近距离煤层重复采动覆岩裂隙活化发育加剧，易导致隔水层失稳，引起地下水流失。【方法】为揭示近距离煤层开采覆岩裂隙发育特征及隔水层稳定性，采用实测统计、物理相似模拟及理论分析相结合的方法，提出基于陕北侏罗纪煤田近距离煤层保水开采的主要煤岩组合类型划分，分析重复采动裂隙活化发育规律，建立重复采动隔水层稳定性判据。【结果和结论】研究表明，依据该煤田上部近距离两层可采煤层煤-水赋存条件... 倾斜采场覆岩非对称载荷传递路径倾角效应————作者：朱开鹏;罗生虎;解盘石;李志林;樊娟;田程阳;易磊磊;徐辉; 摘要：[目的]煤层倾角是导致倾斜采场覆岩载荷传递路径远较一般煤层复杂的根本原因，明确倾斜采场覆岩载荷传递路径倾角效应对实现该类煤层围岩稳定性控制具有重要意义。[方法]以新疆某矿为工程背景，综合采用物理相似模拟、有限元数值仿真及理论计算等方法，分析倾斜采场覆岩非对称变形破坏特征，并构建顶板应力特征量，研究不同维度条件下覆岩载荷传递路径及其倾角效应。[结果和结论]结果显示：(1)倾斜煤层开采过程中，顶板应力... 深部富游离气煤储层动态供气机理与理论生产模式————作者：陈世达;张泰源;汤达祯;许浩;陶树;李松;唐淑玲; 摘要：【目的和方法】吸附气、游离气产出过程及其产出效率的动态配分机制是深部煤层气勘探开发亟待解决的关键科学问题。基于探井取心测试化验数据，系统分析了深部煤层气资源的理论可动性，结合数学/数值模型构建、甲烷碳同位素监测和排采曲线解剖，揭示了排采诱导的储层压降扩展、吸附气解吸、游离气渗流的时空演化过程及其产出效应，提出了深部富游离气煤储层多态甲烷协同供气机制和理论生产模式。【结果和结论】(1)深部煤层气井生... 煤系锂及锂同位素研究进展————作者：张昀;魏迎春;曹代勇;李新;靳亮亮;董博;王鑫; 摘要：【意义】锂（Li）作为新兴产业的重要战略金属，因其同位素显著的质量分馏效应，Li同位素成为重要的地球化学示踪工具。近年来，煤系Li矿产已成为战略性金属矿产资源勘探的重点。研究煤系Li同位素的组成及变化有助于揭示Li的来源、迁移与富集过程，并为煤系Li矿产的勘探与开发提供理论依据。【进展】从煤系Li的基本特征、同位素组成特征及分馏机制、煤系Li测试方法与提取分离及Li同位素测试分析技术3个方面总结了... 青海木里矿区四号井生态地质修复与效果————作者：赵欣;王佟;王伟超;李聪聪;李飞;蒋志坤;李津; 摘要：【目的】青海木里矿区地处祁连山腹地，为黄河重要支流大通河源头，属高原高寒冻土地带，生态环境敏感、脆弱。本世纪初，矿区煤炭无序开采对生态环境造成了破坏，其中四号井开采后面临高陡不稳定渣山边坡、大量采坑积水、冻土挖毁破坏、渣石占地与草甸破坏4类生态环境修复难题。【方法】从地质修复的角度，模拟原始地层结构和属性，对不同地质体进行生态地质层构建和再造修复。通过对南渣山滑坡后缘中部进行削顶减载，渣山表层构建... 含煤盆地砂岩型铀矿勘查中的地球物理方法——以二连盆地中东部为例————作者：梁建刚;匡海阳;曹占宁;杨为民; 摘要：【背景】砂岩型铀矿是我国铀资源增长的关键类型，广泛分布于陆相及海陆交互相沉积岩中。当前，我国对其勘查研究多集中于北方中新生代沉积盆地。【目的和方法】二连盆地具有“铀-煤-油”共生特点，以盆地中东部为研究对象，综合运用区域重力、航磁、航空放射性测量等资料，同时布设6条共130 km二维地震剖面，并采用土壤瞬时测氡法，剖析砂岩型铀矿关键控矿要素的地质特征与地球物理响应，构建找矿预测模型，旨在为含煤区找...
