一、潞安矿区高河井田构造特征（论文文献综述）
曹腾飞[1]（2021）在《潞安矿区煤层气产能差异的地质控制》文中研究说明本文以沁水盆地东部边缘潞安矿区为研究对象,以矿井地质报告、煤田勘探钻孔资料、煤层气评价井资料为基础,结合研究区3号煤岩样品的实验测试数据,综合分析了3号煤的埋深煤厚、煤岩煤质、孔裂隙特征、煤体结构、储层压力、储层含气性、渗透性等储层物性特征,探讨了煤层气富集规律的地质控制因素。研究了煤层气井的产能特征,应用灰色关联度分析方法,探究了潞安矿区影响煤层气井产能的关键地质因素。研究结果显示:研究区内对煤层气井产能产生关键影响的地质因素分别为含气量、煤体结构和储层压力梯度。研究区3号煤储层平均含气量为9.78 m3/t,且主要分布在6～10 m3/t,研究区3号煤层含气量整体呈现“由南到北,由东到西”逐渐升高的趋势。煤储层含气量大于9 m3/t,潞安矿区中产井和高产井的比例显着上升。研究区二岗山断层南部和文王山断层北部区域煤体结构较好,以原生-碎裂结构煤为主;二岗山断层和文王山断层中间区域煤体结构较差,以构造煤为主,随着煤体结构逐渐变好,煤层气井的产气量整体呈上升的趋势。潞安矿区3号煤层为欠压储层,储层压力梯度为0.354 Mpa/100m,储层压力梯度特征呈现为“中部低,南北两侧高”的特点,高产井的储层压力梯度明显高于中产井、低产井和特低产的储层压力梯度。进一步探讨上述3种地质因素,建立了煤层气有利建产区的定量指标,甄选出储层压力梯度大于0.4MPa/100m、含气量大于9m3/t的原生结构煤层,为有利建产区的Ⅰ类区,Ⅰ类区主要分布于五阳矿西北区域和余吾矿中部。论文共有图75幅,表22个,参考文献126篇。
张永平[2]（2020）在《高河能源建筑物下厚煤层高效膏体充填开采技术研究》文中研究说明中国中东部矿区“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）煤炭资源丰富,开采存在冲击矿压、底板突水等井下动力灾害和地表沉陷导致建构筑物破坏等突出问题,充填开采自下而上可以有效控制底板突水、岩层破断运移、冲击矿压、地表沉陷等。在充填开采实践过程中,从矿山压力及岩层控制角度出发,提高充填率可有效控制岩层移动及地表沉陷,而从防治地表沉陷角度出发,考虑岩层碎胀及张开裂隙发育,充填开采时可适当降低充填率以提高经济效益。在考虑地表沉陷设防指标的同时,对矿山压力及岩层进行控制是实现煤炭资源绿色经济开采的关键。本文以高河能源E1302充填首试面为工程背景,通过搜集现场实践资料,采集工程实测数据,实验室试验,理论及数值分析等手段研究了充填工作面覆岩移动规律,高效膏体充填开采工艺及技术,充填工作面矿山压力及地表沉陷控制等,共得出以下研究成果:（1）高河能源3号煤层直接顶所承受的载荷为0.042MPa,基本顶所受载荷0.282MPa,工作面回采过程中直接顶、基本顶形成固支梁结构的初次破断步距为19.8m和41.5m。为了保证充填时顶板不发生大面积破碎,直接顶不冒落,提高充填效果,充填率应控制在95%以上。（2）提出了适应高河能源的充填开采工艺和充填系统,研究了取消“隔离班”“凝固班”的高效充填开采方法,即高效充填支架的应用可以取消隔离班,速凝剂添加可以取消凝固班,大大提高了充填效率,相比目前技术效率调高近1倍。（3）高河能源膏体充填工作面液压支架工作阻力均值为13.45MPa,明显小于综放开采支架阻力。工作面充填后,充填体控制上覆岩层的运动,上覆岩层未发生破断现象,未出现周期来压现象。（4）高河能源高效充填开采工作面地表观测点实测,最大下沉值为46mm,充填开采的下沉系数可控制在0.061,高河能源充填开采地表建筑物区域最大下沉75 mm,倾斜变形最大1.3 mm/m,最大水平变形在0.8 mm/m,建筑物变形值均在I级损坏允许值的80%范围内,开采影响范围内所有建筑物均得到可靠保护。该论文有图35幅,表9个,参考文献79篇。
杨伟东[3]（2020）在《顺层瓦斯抽采钻孔密封段异质结构损伤机制研究》文中研究指明瓦斯是赋存于煤层及围岩中的与煤炭共生的非常规天然气资源,储量丰富,它是一种优质的清洁能源,但瓦斯事故高发也严重影响着煤炭行业的发展。钻孔瓦斯抽采是现阶段治理瓦斯灾害的主要技术手段之一,抽采钻孔密封性劣化导致抽采浓度快速衰减是目前钻孔瓦斯抽采遇到的主要问题之一,钻孔密封质量的好坏直接影响着瓦斯抽采的浓度、孔内负压、甚至整个钻场的抽采效果。瓦斯抽采钻孔密封段是由煤体-封孔材料-抽采管组成的异质结构体,受到应力扰动及封孔材料性质差异的影响,钻孔密封段异质结构变形损伤,漏风加剧,抽采浓度降低。论文采用理论分析、数值模拟、实验室及现场实验相结合的方法,研究顺层瓦斯抽采钻孔密封段煤体-封孔材料异质结构的损伤演化规律。研究过程中主要获得的研究成果如下。1)分别从围岩应力、煤体结构、异质结构及封孔材料的粘度、膨胀率、析水率、强度对钻孔密封性的影响进行了分析。得出应力扰动导致钻孔周边煤体超过其屈服强度产生塑性变形,裂隙发育,密封性降低。钻孔注浆过程中浆液粘度上升速度越快,流动性降低越快,浆液难以封堵裂隙。封孔材料的膨胀特性可为钻孔围岩提供一定的支护力,提高钻孔密封段稳定性和完整性,若表现出析水特性,水分挥发后钻孔壁面和封孔材料分离,漏气通道增加,密封性降低。钻孔密封段煤体-封孔材料异质结构界面两端的材料特性不同,在应力作用下,钻孔密封段异质结构损伤产生裂隙,抽采后期钻孔密封性降低。2)对高河能源3#煤层采集制取的煤-水泥组合试件、煤单体和水泥单体试件进行单轴和三轴声发射试验。得出煤-水泥异质结构试件的峰值应力介于煤单体试件和水泥单体试件之间,煤单体试件的强度是水泥单体试件强度的2.1倍。煤-水泥组合试件的振铃计数峰值约为水泥单体试件振铃计数峰值的112倍。单轴实验组合试件的破坏是由于水泥裂纹的快速扩展释放出大量能量,裂纹延交界面扩展到煤体结构中,导致煤-水泥组合试件整体失稳。三轴实验中组合试件受到围压作用,水泥只能产生塑性变形,随着轴向应力的增大,最终导致了组合试件的整体失稳。3)对瓦斯抽采钻孔密封段异质结构的类型进行了分类,采用厚壁圆筒理论对钻孔密封段异质结构进行了受力分析,得出钻孔密封段煤体弹性区圆环、煤体塑性区圆环及水泥封孔材料圆环的应力分量、应变分量与位移方程。在交界面处由于煤体-封孔材料性质差异,煤体和封孔材料变形不一致,交界面处产生摩擦约束应力,煤体和封孔材料的强度将产生变化,将钻孔密封段异质结构的破坏形式分为六种。4)采用COMSOL Multiphysics数值分析方法,分析了不同主应力条件下和封孔材料性质的钻孔密封段异质结构损伤规律。得出在围岩受载均等条件下,随着围岩应力的增大,损伤首先出现在煤体、封孔水泥圆环交界面附近,随着围岩应力的增大,损伤在钻孔煤体塑性区及封孔水泥圆环中扩展。侧压系数影响钻孔密封段煤-水泥异质结构的损伤,侧压系数越大,钻孔围岩单位面积应力大、上升快,应力集中程度越高,越易损伤,损伤形状整体呈现出“蝶形”。在相同弹性模量和泊松比条件下,围岩应力越大,钻孔封孔材料内部单位面积应力越集中,受力越大。而且随着弹性模量和泊松比的增大,封孔材料内应力也在逐渐增大。5)钻孔封孔时,应根据矿区煤层的赋存情况、煤体孔裂隙特征及强度挑选符合煤层条件的封孔材料,提高钻孔密封质量。得出封孔材料前期需要流动性好、高渗透性的注浆材料,中期注浆完成后需要具有高膨胀性,后期需要钻孔密封材料具有环境自适应性。在高河煤矿进行了PCG封孔材料和水泥封孔材料的封孔效果现场对比试验,得出采用相变凝胶（PCG）材料密封的钻孔平均浓度和抽采纯量都高于水泥材料密封的钻孔,说明相变凝胶（PCG）材料比水泥材料密封效果好。
康红普[4]（2020）在《煤炭开采与岩层控制的空间尺度分析》文中研究表明论述了煤炭开采与岩层控制研究中涉及到的不同空间尺度,从全球尺度到煤体中的纳米级微孔隙。包括全球煤炭资源、煤田、矿区与井田、采掘钻空间、岩石力学试验、煤岩组分与结构、支护与加固材料组分及结构的尺度分布。介绍了不同尺度范围内煤炭开采与岩层控制的主要研究内容及研究方法。指出煤炭开采与岩层控制研究的空间尺度集中分布在10-10～107m之间,跨17个数量级。不同尺度研究的重点内容不同,研究方法也不同。岩层控制中的一些岩层结构只能出现在一定尺度内。巷道与采场顶板中形成的梁、拱、层、壳等结构的尺度一般为10-1～102m,远离这些尺度,岩层结构无法形成。岩层控制研究中,有些问题,如软岩遇水软化和膨胀,煤层的渗透性等必须从微观尺度开始研究;有些问题,如研究巷道和采场周围应力场与位移场分布,一般只需了解煤岩层的宏观物理力学性质即可;而还有些问题,如岩石的破裂,需从微观到宏观不同尺度进行研究。目前,从宏观、细观到微观的多尺度研究方法已在煤炭开采与岩层控制研究中得到广泛应用,不同尺度之间的相互联系非常重要。
张猛[5]（2019）在《高效膏体充填工作面覆岩控制的理论研究》文中研究表明高效膏体充填工作面覆岩控制研究是一项复杂的系统工程,其涉及到开采、充填、支护、沉陷、安全等方面,目前尚无一套完整的从理论设计到生产实践一整套关联度较高的解决方案。本文在前人研究的基础上,采用实地调研、实验室实验、理论分析、MATLAB计算机编程分析、数值模拟和工程实践相结合的综合研究手段,针对当前煤矿膏体充填产能偏低、充填成本偏高问题,以潞安地区建筑物下3#煤层开采为研究对象,对膏体充填工作面覆岩控制展开了一系列研究,是实现煤矿生产可持续发展的重要方向,取得的主要成果如下:（1）高效膏体充填工作面岩层控制研究。目前我国部分煤矿已经开展了取消隔离班和凝固班的大采高高效膏体充填的工业性实践,但是对其理论研究还没有跟上生产实践的步伐。针对膏体充填采煤面支架、充填体与直接顶和下位基本顶相互作用机理,分别建立开采前阶段、试采试充阶段、开采充填阶段膏体充填工作面岩层控制力学模型,通过Matlab编程分析,将复杂载荷作用下超静定梁弯曲变形问题转化为分段独立一体化积分法进行求解并推导,得出相关参数的解析表达式,同时建立充填体单元强度随时间变化的顶板岩梁破坏的失稳判别分析程序方法,膏体充填工作面岩层控制理论是支架选型、充填体性能、充填工艺、地表沉陷等的理论基础和依据。（2）算例分析与数值模拟优化研究。根据膏体充填工作面岩层控制理论,通过算例分析,研究了不同充填步距、液压支架载荷对开采充填设计的影响;在理论建立充填体单元强度随时间变化的顶板岩梁破坏的失稳判别分析程序方法的基础上,通过模拟研究,建立了考虑充填体强度变化过程的数值计算模型,对不同采高、不同充采循环、不同充填率进行了优化分析,为数值计算奠定了基础。（3）膏体充填工作面复合支撑系统研究。在“充填体+承重岩层+煤柱”协作支撑系统基础上,提出了“充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统概念;针对切眼沿顶掘进巷道,提出了大断面桁架锚杆支护方案设计,并进行了理论推导、模拟实验,表明巷道能够有效控制顶板下沉量,维护巷道的稳定;对“充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统稳定性进行分析表明,要保证控制充填前顶板下沉量在100mm以内,充填率在90%以上、压实度大于0.8才能有效的维护复合支撑系统的稳定和减小地表沉陷现象的发生。（4）膏体充填开采地表沉陷关键因素的影响研究。将开采引起的采空区空隙的再扩散问题利用空隙量守恒定律去解决,总结了膏体充填的空隙量守恒定律相关公式;通过构建膏体充填开采地表沉陷稳定性的模糊可拓模型,得到了覆岩结构、充填前顶板下沉量、欠接顶量、充填体强度、充填工艺这5类是控制地表沉陷的关键因素,并给出了优化措施;根据关键因素的失效程度建立了非稳定、稳定状态下膏体充填开采地表沉陷模型并进行了分析验证;针对高河能源展开了膏体充填地表沉陷预计和分析,结果表明,地表建筑物可以在开采充填期间及以后正常使用,不会有不安全因素的产生。（5）工程应用。展开了对膏体充填试验区上覆岩层组合结构调查取样和实验分析,膏体充填试验区地表建构筑物分布及其抗变形性能调查与分析等充填开采系统基本条件调研等工作;通过经济成本核算,膏体充填开采每年可给高河能源创造约6180万元利润并可产生较大的社会效益,在整个山西都有重要的示范效应。该论文有图100幅,表21个,参考文献165篇。
张帅[6]（2019）在《山西高河能源有限公司3#煤层地质构造对瓦斯赋存规律控制作用的研究》文中进行了进一步梳理根据高河能源井田的瓦斯地质条件和开拓开采方法,采用数据统计分析和理论分析相结合的方法进行研究,对高河能源的区域构造特征、井田地质构造成因及分布特征、构造应力场等进行研究,分析了高河井田瓦斯赋存的构造逐级控制特征,研究了地质构造对矿井瓦斯赋存特征的控制作用,得到高河能源3#煤层瓦斯赋存规律,在此基础上,从煤与瓦斯突出机理综合假说和瓦斯地质理论出发,分析了高河能源地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用,得到主要结论如下:（1）对高河能源的区域构造特征、井田地质构造成因及分布特征、构造应力场等进行研究,得到了高河能源3#煤层瓦斯赋存的构造逐级控制规律。（2）分析了地质构造对矿井瓦斯赋存特征及瓦斯含量的控制作用,获得了高河能源3#煤层瓦斯赋存规律。地质构造和煤层埋深是控制高河能源3#煤层瓦斯含量的主控因素,煤层瓦斯含量的大小随着埋深的递增而逐渐递增,在高河能源井田的东部区域的瓦斯含量要低于西部区域以及井田北部区域,地质构造区是瓦斯富集区,在地质构造附近的煤层瓦斯含量值明显增高。（3）对地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用进行研究,研究表明不同期次的地质构造作用促进了煤层中构造煤的形成,控制着其在井田内的分布和发育程度,进而影响了地质构造区的煤体强度、煤层孔隙结构、煤层吸附-解吸特性、瓦斯放散特性及局部瓦斯赋存特征,造成地质构造区内煤层的各项特性均向着有利于突出的方向发展。构造发育引起的煤体物理结构变化、瓦斯局部积聚及煤层物性参数变化是导致煤与瓦斯突出的必要条件,地质构造控制着煤矿煤与瓦斯突出的发生与分布。该论文有图52幅,表12个,参考文献76篇。
郝晋伟[7]（2019）在《瓦斯抽采钻孔密封性控制理论与技术研究》文中提出煤炭作为我国的主体能源具有长期性和不可替代性。瓦斯作为煤的伴生气体,既是矿井灾害的主要来源,同时也是优质的清洁能源。目前,矿井瓦斯抽采已经成为煤矿井下瓦斯灾害防治和煤层气资源开发的主要方式,其中,钻孔瓦斯抽采由于其形式灵活、成本低、环境适应性强等,是煤矿井下瓦斯抽采的主要工艺方法。钻孔瓦斯抽采的核心基础是钻孔的密封性,其直接决定着钻孔瓦斯抽采效率和抽采瓦斯利用率。但是,随着我国煤矿开采深度的增加,高应力、构造煤及低渗煤层等逐渐增多,现有钻孔密封材料出现明显的煤层适应性制约,钻孔密封性普遍变差,由此导致的低浓度瓦斯抽采问题日趋凸显,严重制约着我国煤矿煤与瓦斯安全高效开采和瓦斯资源规模化利用进程。基于上述钻孔瓦斯抽采现状,本论文以工程实际需求出发,在分析国内外相关研究成果的基础上,采用实验室试验、理论分析、数值模拟及现场试验相结合的方法,对瓦斯抽采钻孔密封性控制理论及技术这一课题进行深入研究,研究过程中主要获得如下成果:（1）基于煤的孔隙和裂隙结构特征,在分析钻孔瓦斯流场分布的基础上,应用Darcy渗流理论,推导了均质煤层钻孔叠加流场下的稳态与非稳态瓦斯涌出量控制方程,并以高河能源3#煤层瓦斯赋存参数为条件,数值上分析了钻孔瓦斯涌出量随时间的变化关系及主要影响因素和影响尺度,得出钻孔瓦斯涌出过程主要分为急速衰减期、快速衰减期、缓慢衰减期及稳定期四个阶段,且随着瓦斯压力和透气性数的增大,各衰减周期跨度延长,稳定期涌出量增大;增加3倍的钻孔直径后,钻孔平均瓦斯涌出量仅增加1.32倍,且每增加10kPa抽采负压后,钻孔瓦斯涌出量仅增加0.0025m3/min。（2）基于煤岩体的物理力学性质和受载变形特性,根据统一强度理论及Kelvin蠕变模型,建立了考虑中间主应力效应、煤岩塑性软化、扩容及蠕变特性的圆形巷道及钻孔围岩粘弹性-塑性软化-塑性流动力学变形模型,理论推导了塑性各区损伤半径、最小钻孔密封深度及钻孔径向理论密封半径解析解,得出了巷道及钻孔围岩随时间的变形损伤主要发生在其形成初期,且中间主应力系数及煤岩力学强度对其采动半径具有主要控制作用,煤岩软化扩容特性对无支护条件下的钻孔围岩影响较为明显,平均可达5%左右;在此基础上,结合钻孔密封后密封段结构特征及钻孔围岩随时间的变形特性,分析了典型接触型层状异质结构模型下的钻孔密封段的变形损伤特征,得出钻孔密封段异质结构损伤裂隙的生成是由于界面两侧材料挤压和摩擦损伤所形成的,而且塑性流动区残余应力及钻孔密封材料强度越低,密封段异质结构随时间的损伤裂隙越发育。（3）基于钻孔密封段接触型层状异质结构模型,在分析钻孔密封段气体渗漏流场的基础上,利用Darcy渗流定律,推导了考虑煤壁和钻孔围岩塑性损伤条件下的钻孔密封段气体渗漏量控制方程,得出密封段漏气量随时间的变化主要发生在钻孔瓦斯抽采初期,10天左右后达到一个稳定值;当钻孔围岩塑性流动区实现完全密封时,钻孔密封段漏气量可控制在60%以上。（4）基于钻孔密封性评价模型,通过联立钻孔瓦斯涌出量和密封段漏气量控制方程,推导了考虑时间效应的钻孔瓦斯抽采浓度控制方程,并以高河能源3#煤层数据为条件分析得出,钻孔抽采瓦斯浓度的下降主要分为快速下降期、减慢下降期和稳定期三个阶段,且当密封率达50%时,在相同低渗煤层条件下可将瓦斯浓度提高至25%以上;同时结合钻孔密封段理论漏气量和实际漏气量的关系,提出了钻孔密封质量评价模型,并将其分为密封性差、中等和良好三个类型。（5）通过对钻孔密封环境特征、密封注浆参数及现有钻孔密封材物理力学性质进行测试分析,提出采用相变凝胶材料密封钻孔的方法来实现提高钻孔密封性的目的;根据相变凝胶钻孔密封理论核心思想,通过对水溶性高分子材料进行基料筛选、改性,给出了相变凝胶密封材料的基本配方,并对材料性能进行实验测定的出,PCG材料在密封性、渗透性、胶结性、可降解性及成本等方面均优于当前钻孔密封材料。（6）以山西高河能源3#煤层南北翼典型难抽采煤层为条件,在分析其密封性劣化因素的基础上,对相应条件下的瓦斯抽采钻孔实施相变凝胶密封技术,并与膨胀水泥基“两堵一注”密封技术进行对比可得,钻孔瓦斯抽采纯量平均提高1.5倍,抽采浓度提高24倍,相变凝胶对提高钻孔密封性效果明显。本论文系统地回答了钻孔密封性控制机理这一科学问题,开发了具有可降解前景的新型相变凝胶钻孔密封材,实现了提高钻空密封性的目标,为改变当前低浓度瓦斯抽采及利率用困境提供了科学的理论指导和可行有效的技术途径,对于完善我国矿井钻孔瓦斯抽采科学理论体系,提高钻孔瓦斯抽采效率和利用率,降低钻孔瓦斯抽采成本等均具有十分重要的科学价值及工程意义。
石玢[8]（2018）在《潞安矿区煤层气井N2驱替增产技术研究》文中研究说明随着我国经济的快速发展,天然气的供需缺口持续增大,对煤层气的开发越来越受到重视。潞安矿区煤层气资源丰富,气含量大,并且随着矿区采深的增加,瓦斯灾害威胁日趋严重,因此,潞安矿区煤层气开发意义重大。但是潞安矿区煤储层低压低渗和甲烷扩散性能差特征,使得低产衰竭井增产改造技术难度增加。本文针对潞安矿区煤储层特性和气相驱替增产技术原理,通过实验室实验和数值模拟的方法对潞安矿区N2驱替增产技术条件进行分析研究。（1）CO2、CH4和N2单组分等温吸附实验。三种气体的langmuir体积CO2>CH4>N2,分别为41.60m3/t、29.38m3/t和21.72m3/t。（2）CO2、CH4和N2三种气体的langmuir压力CO2<CH4<N2,分别为0.73MPa、1.27MPa和3.52MPa,N2的降压解吸能力最强,CH4降压解吸能力其次,CO2降压解吸能力最弱。（3）N2驱替CH4实验。N2驱替过程中渗透率变化为:前期快速增加—中期缓慢增加—后期基本稳定,渗透率从初始的0.0053489mD增加到0.0063534mD,增加比例19%。实验煤样出口端N2的百分比逐渐增加,CH4的百分比逐渐降低。（4）N2驱替过程生产井气、水产量的变化规律为:气产量前期快速下降—中期快速上升—后期稳定下降,水产量前期快速上升—中期快速下降—后期基本稳定。（5）利用COMENT3数值模拟软件建立N2驱替CH4数值模型,分别模拟产注井间距、排采时间、N2注入压力、N2注入方式和含水饱和度与驱替效果之间的关系,并优化针对潞安矿区煤储层特性的的N2驱替增产技术方案。该方案排采十年单井累计N2注入139.1万m3,净增加CH4产量54.7万m3,1m3氮气置换0.40m3甲烷,置换比为1:0.40。
孙腾,潘结南,邓晓伟[9]（2016）在《潞安矿区构造-热演化特征》文中研究指明通过对潞安矿区区域地质背景研究,在镜质体反射率测试分析的基础上,对研究区多个井田含煤地层的埋藏史及其热史进行了恢复。结果表明,早三叠世—侏罗纪,研究区构造运动强烈,埋深增大至3 500 m左右,经历较高古地温（120135℃）,热流达到第一个峰值（7689 m W/m2）;侏罗纪晚期—早白垩世,受燕山期火山运动及深层侵入岩影响,研究区含煤地层温度骤升至160180℃并伴随出第二个古热流峰值（9099 m W/m2）。通过比对,认为沁水盆地东南缘潞安矿区所处构造–热演化程度较沁水盆地中部偏高。
曹运兴,柴学周,刘同吉,冯培文,田林,石玢,曹永恒,周丹[10]（2016）在《潞安矿区山西组3#煤储层低压特征及控制因素研究》文中认为煤储层压力是影响煤层气开发地质条件评价和钻完井、增产改造技术工艺设计以及排采制度制定的重要参数,获得可靠的煤储层压力参数并认识其区域分布规律,对于指导煤层气高效开发至关重要。以沁水盆地中南段潞安矿区山西组3#煤层为对象,分析发现前期煤储层压力数值可靠性不足,改进并应用大时长关井注入压降套管试井方法,完成了潞安矿区34口煤层气井的储层参数测试和压力特征的系统研究。结果表明:（1）大时长关井压降套管试井是潞安低渗透低压储层矿区获得可靠储层压力参数的先进技术和方法;（2）山西组3#煤层为低压和超低压储层,在800m埋深以浅,平均储层压力梯度为4.2kPa/m,这远低于本世纪初期关于潞安矿区储层压力（67kPa/m）的水平;（3）3#煤层的低压特征与煤层埋深和底板高程线性相关,其区域性分布规律的控制性地质因素是地下水流场和辛安泉域的地面排泄;（4）潞安矿区3#煤层的低压和超低压储层的保护性增产改造技术工艺亟待开发,这包括压裂液体系,压裂泵注程序、压裂后返排,及时排采施工,以及排采制度的设计和实施;（5）潞安矿区山西组3#煤层低压—超低压现象的发现对重新认识沁水盆地煤储层压力规律具有重要启发和借鉴。
二、潞安矿区高河井田构造特征（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、潞安矿区高河井田构造特征（论文提纲范文）
（1）潞安矿区煤层气产能差异的地质控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文工作量 |
| 2 地质背景 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 地层及含煤地层 |
| 2.3 构造及其演化 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.5 小结 |
| 3 潞安矿区煤储层特征 |
| 3.1 主力煤层赋存特征 |
| 3.2 煤岩煤质特征 |
| 3.3 孔裂隙特征 |
| 3.4 煤体结构特征 |
| 3.5 渗透率特征 |
| 3.6 储层力学特征 |
| 3.7 储层压力特征 |
| 3.8 小结 |
| 4 潞安矿区含气性特征及地质控制 |
| 4.1 含气性特征 |
| 4.2 含气性地质控制因素 |
| 4.3 小结 |
| 5 煤层气井产能特征 |
| 5.1 潞安矿区煤层气井分布及排采现状 |
| 5.2 煤层气井排采特征 |
| 5.3 煤层气井产能分级 |
| 5.4 小结 |
| 6 煤层气井产能的地质控制因素 |
| 6.1 灰色关联度分析 |
| 6.2 灰色关联评价结果 |
| 6.3 关键地质因素分析 |
| 6.4 后续增产开发建议 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（2）高河能源建筑物下厚煤层高效膏体充填开采技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 2 工程概况 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 工作面工程概况 |
| 2.3 采场水文地质条件 |
| 2.4 采场围岩力学测试分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 充填工作面覆岩移动规律及其稳定性分析 |
| 3.1 覆岩运动规律及影响因素 |
| 3.2 煤层顶板受力分析 |
| 3.3 充填开采煤层顶板变形分析 |
| 3.4 数值模拟方案及数值分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高效膏体充填开采技术研究 |
| 4.1 充填方法选择 |
| 4.2 充填开采系统构建 |
| 4.3 高效充填开采工艺研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 充填开采矿山压力与地表沉陷控制分析 |
| 5.1 充填开采矿压实测分析 |
| 5.2 地表沉陷实测分析 |
| 5.3 地表沉陷预计参数反演 |
| 5.4 地表沉陷控制分析 |
| 5.5 经济与社会效益分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 主要结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）顺层瓦斯抽采钻孔密封段异质结构损伤机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钻孔密封技术及封孔材料研究现状 |
| 1.2.2 抽采钻孔漏气影响研究现状 |
| 1.2.3 异质结构损伤研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 瓦斯抽采钻孔密封段漏气成因及影响因素分析 |
| 2.1 瓦斯抽采钻孔密封段的漏气成因分类 |
| 2.2 瓦斯抽采钻孔密封段漏气影响因素分析 |
| 2.2.1 应力对钻孔密封段漏气影响分析 |
| 2.2.2 煤体结构对钻孔漏气的影响 |
| 2.2.3 水泥基封孔材料性质对钻孔漏气影响分析 |
| 2.2.4 钻孔密封段异质结构对钻孔漏气的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 钻孔密封段异质结构变形破坏特征实验研究 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试件的制备 |
| 3.1.2 实验方案 |
| 3.2 单轴声发射演化特征分析 |
| 3.2.1 煤单体试件的声发射特征 |
| 3.2.2 水泥单体试件的声发射特征 |
| 3.2.3 煤-水泥组合试件的声发射特征 |
| 3.2.4 不同试件的变形破坏特征分析 |
| 3.3 三轴声发射演化特征分析 |
| 3.3.1 煤单体试件的声发射特征 |
| 3.3.2 水泥单体试件的声发射特征 |
| 3.3.3 煤-水泥组合试件的声发射特征 |
| 3.3.4 不同试件的变形破坏特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 瓦斯抽采钻孔密封段异质结构损伤理论分析 |
| 4.1 瓦斯抽采钻孔密封段异质结构类型 |
| 4.2 钻孔密封段异质结构基本方程及边界条件 |
| 4.3 钻孔密封段异质结构受力分析 |
| 4.4 钻孔密封段异质结构接触带界面受力分析 |
| 4.4.1 钻孔密封段异质结构接触面煤岩-封孔材料变形分类 |
| 4.4.2 钻孔密封段异质结构交界面应力应变分析 |
| 4.4.3 钻孔密封段异质结构交界面煤-水泥强度分析 |
| 4.5 钻孔密封段异质结构损伤破坏形式探讨 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 瓦斯抽采钻孔密封段异质结构损伤数值分析 |
| 5.1 钻孔密封段异质结构力学性质分析 |
| 5.2 数值模拟方案及模型构建 |
| 5.3 围岩应力对钻孔密封段异质结构损伤的影响分析 |
| 5.3.1 围岩受载均等条件下钻孔密封段异质结构损伤分析 |
| 5.3.2 不同主应力条件下钻孔密封段异质结构损伤分析 |
| 5.4 封孔材料性质对钻孔密封段异质结构损伤的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 新型钻孔密封材料及技术的探索性实验 |
| 6.1 新型钻孔密封材料及技术介绍 |
| 6.2 不同封孔材料密封效果对比分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）高效膏体充填工作面覆岩控制的理论研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的主要不足 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 2 高效膏体充填工作面岩层控制 |
| 2.1 膏体充填工作面岩层控制的要点 |
| 2.2 开采前阶段膏体充填工作面岩层控制 |
| 2.3 试采试充阶段膏体充填工作面岩层控制 |
| 2.4 开采充填阶段膏体充填工作面岩层控制 |
| 2.5 高效膏体充填工作面覆岩移动控制对液压支架、充填体的要求 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 算例分析与数值模拟研究 |
| 3.1 模型算例条件 |
| 3.2 算例结果与分析 |
| 3.3 数值模拟研究 |
| 3.4 E1302充采面回采前应力分布 |
| 3.5 E1302充采面回采过程中应力分布 |
| 3.6 E1302充采面关键影响因素分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 膏体充填工作面复合支撑系统研究 |
| 4.1 “充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统 |
| 4.2 开切眼巷道桁架支护 |
| 4.3 “充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 膏体充填开采地表沉陷关键因素的影响研究 |
| 5.1 膏体充填开采的空隙量守恒 |
| 5.2 膏体充填开采地表沉陷关键因素的模糊可拓分析 |
| 5.3 非稳定状态下膏体充填开采地表沉陷研究 |
| 5.4 稳定状态下膏体充填开采地表沉陷研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 设计区域开采充填条件 |
| 6.3 上覆岩层组合结构调查取样和实验分析 |
| 6.4 地表建构筑物分布及其抗变形性能调查与分析 |
| 6.5 经济和社会效益 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）山西高河能源有限公司3#煤层地质构造对瓦斯赋存规律控制作用的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 矿井概况 |
| 1.4 主要研究内容和技术路线 |
| 2 瓦斯赋存的构造逐级控制规律研究 |
| 2.1 区域大地构造位置及构造演化特征 |
| 2.2 井田地质构造及分布特征 |
| 2.3 瓦斯赋存地质构造逐级控制规律 |
| 3高河井田3#煤层瓦斯赋存特征研究 |
| 3.1 地质构造对瓦斯赋存的控制 |
| 3.2 煤层赋存对瓦斯分布的控制研究 |
| 3.3高河井田3#煤层瓦斯地质规律 |
| 3.4高河井田3#煤层瓦斯分布特征 |
| 4 地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用 |
| 4.1 地质构造对构造煤发育及煤体强度的影响 |
| 4.2 地质构造区煤层孔隙特性对煤与瓦斯突出的控制作用 |
| 4.3 地质构造区煤层吸附-解吸特性对煤与瓦斯突出的控制作用 |
| 4.4 地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用 |
| 5 主要结论及创新点 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）瓦斯抽采钻孔密封性控制理论与技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 钻孔瓦斯流动理论 |
| 1.2.2 钻孔密封段裂隙生成 |
| 1.2.3 钻孔密封理论及技术 |
| 1.3 钻孔密封性研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 钻孔瓦斯渗流特性及涌出时变规律 |
| 2.1 煤的孔隙裂和隙结构特征分析 |
| 2.1.1 煤的孔隙结构 |
| 2.1.2 煤的裂隙结构 |
| 2.2 钻孔瓦斯流场分布特征 |
| 2.2.1 按流场的空间流向分类 |
| 2.2.2 按流场的稳定性分类 |
| 2.2.3 按流场的边界条件分类 |
| 2.3 钻孔瓦斯流动理论分析 |
| 2.3.1 钻孔围岩煤层瓦斯流动模型假设 |
| 2.3.2 煤层钻孔瓦斯径向流动模型 |
| 2.3.3 煤层钻孔瓦斯球向流动模型 |
| 2.4 钻孔瓦斯涌出量计算及时变规律分析 |
| 2.4.1 钻孔瓦斯涌出量计算解析解 |
| 2.4.2 钻孔瓦斯涌出时效影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钻孔密封段裂隙生成演化及渗漏规律 |
| 3.1 煤岩物理力学特性分析 |
| 3.1.1 煤岩体受力变形特性 |
| 3.1.2 煤岩体物理力学参数测定 |
| 3.2 钻孔密封段工程采动裂隙分布规律 |
| 3.2.1 巷道(钻孔)围岩开挖状态分析 |
| 3.2.2 巷道(钻孔)围岩采动裂隙生成演化特征 |
| 3.2.3 钻孔最小密封深度计算分析 |
| 3.2.4 钻孔围岩塑性损伤裂隙分析 |
| 3.3 钻孔密封段异质结构损伤特性分析 |
| 3.3.1 钻孔密封段异质结构体分类及特征 |
| 3.3.2 密封段层状异质结构损伤机理分析 |
| 3.3.3 密封段层状异质结构损伤数值分析 |
| 3.4 钻孔密封段气体渗漏及影响因素分析 |
| 3.4.1 钻孔密封段气体渗漏流场分析 |
| 3.4.2 钻孔密封段气体渗漏量计算及影响因素分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 瓦斯抽采钻孔密封性控制理论 |
| 4.1 钻孔密封性控制机理分析 |
| 4.1.1 钻孔密封性评价 |
| 4.1.2 钻孔瓦斯抽采浓度时变规律分析 |
| 4.2 相变凝胶钻孔密封性控制理论 |
| 4.2.1 钻孔密封环境分析 |
| 4.2.2 钻孔密封注浆分析 |
| 4.2.3 目前钻孔密封材性质分析 |
| 4.2.4 相变凝胶钻孔密封理论分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 相变凝胶钻孔密封材料开发及性能测试 |
| 5.1 基本材料介绍 |
| 5.2 相变凝胶钻孔密封材料实验开发 |
| 5.2.1 PCG基料的选择 |
| 5.2.2 基料的改性实验 |
| 5.3 相变凝胶钻孔密封材料特性分析 |
| 5.3.1 PCG钻孔密封材料的物理特性实验 |
| 5.3.2 PCG钻孔密封材损耗特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 钻孔密封性评价及工程实践 |
| 6.1 试验矿井瓦斯赋存及抽采概况 |
| 6.2 抽采钻孔密封性分析及密封试验 |
| 6.2.1 低渗煤层区现场试验 |
| 6.2.2 构造松软煤层区现场试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）潞安矿区煤层气井N2驱替增产技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 气相驱替先导工程试验 |
| 1.2.3 潞安矿区煤层气勘探开发现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 2 潞安矿区煤层气地质背景 |
| 2.1 构造特征 |
| 2.1.1 区域构造 |
| 2.1.2 矿区构造 |
| 2.2 地层与煤储层 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 煤储层 |
| 2.3 矿区3号煤的变质热演化历程 |
| 2.3.1 埋藏演化史 |
| 2.3.2 变质史及生烃史 |
| 2.3.3 地质演化对煤层气成藏的控制 |
| 2.4 水文地质特征 |
| 2.5 3 号煤储层特征 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 N_2驱替实验 |
| 3.1 单组分等温吸附实验 |
| 3.1.1 实验设备与样品 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.1.3 等温吸附曲线 |
| 3.2 氮气驱替实验 |
| 3.2.1 实验设备与样品参数 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 实验结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 N_2驱替数值模拟 |
| 4.1 COMET3 简介 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 储层参数 |
| 4.2.2 网格模型 |
| 4.3 驱替增产条件模拟 |
| 4.3.1 无驱替产能模拟 |
| 4.3.2 产注井间距 |
| 4.3.3 排采时间 |
| 4.3.4 驱替压力 |
| 4.3.5 N_2 注入方式 |
| 4.3.6 含水饱和度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 潞安矿区N_2驱替增产方案 |
| 5.1 驱替效果数值模拟 |
| 5.1.1 驱替条件设置 |
| 5.1.2 模拟结果 |
| 5.2 驱替效果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 附表 |
（9）潞安矿区构造-热演化特征（论文提纲范文）
| 1 研究区概况 |
| 2 样品的采集与分析 |
| 2.1 样品测试 |
| 2.2 实验数据分析 |
| 3 构造—热演化史的恢复 |
| 3.1 构造沉降史与热演化史分析 |
| 3.2 构造沉降史 |
| 3.3 热流史 |
| a.石炭–二叠纪 |
| b.早—中三叠世 |
| c.早—中侏罗世 |
| d.晚侏罗世—早白垩世 |
| e.古近纪以来 |
| 4 结论 |
（10）潞安矿区山西组3#煤储层低压特征及控制因素研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 潞安矿区地质概况 |
| 1.1 含煤地层和地质构造 |
| 1.2 区域水文地质 |
| 1.2.1 主要含水层组 |
| 1.2.2 主要隔水层 |
| 2 注入/压降试井方法的改进 |
| 3 煤层压力测试结果分析和讨论 |
| 3.1 储层压力试井结果 |
| 3.2 煤储层压力的区域性分布特征 |
| 3.2.1 区域分布规律 |
| 3.2.2 煤储层压力与煤层埋藏深度关系 |
| 3.2.3 煤层底板标高和区域水文地质条件控制 |
| 3.3 关于煤储层压力状态的讨论 |
| 3.4 煤储层可靠压力状态的研究意义 |
| 5 结论 |
四、潞安矿区高河井田构造特征（论文参考文献）
- [1]潞安矿区煤层气产能差异的地质控制[D]. 曹腾飞. 中国矿业大学, 2021
- [2]高河能源建筑物下厚煤层高效膏体充填开采技术研究[D]. 张永平. 中国矿业大学, 2020(03)
- [3]顺层瓦斯抽采钻孔密封段异质结构损伤机制研究[D]. 杨伟东. 煤炭科学研究总院, 2020(10)
- [4]煤炭开采与岩层控制的空间尺度分析[J]. 康红普. 采矿与岩层控制工程学报, 2020(02)
- [5]高效膏体充填工作面覆岩控制的理论研究[D]. 张猛. 中国矿业大学, 2019(04)
- [6]山西高河能源有限公司3#煤层地质构造对瓦斯赋存规律控制作用的研究[D]. 张帅. 中国矿业大学, 2019(04)
- [7]瓦斯抽采钻孔密封性控制理论与技术研究[D]. 郝晋伟. 煤炭科学研究总院, 2019(04)
- [8]潞安矿区煤层气井N2驱替增产技术研究[D]. 石玢. 河南理工大学, 2018(01)
- [9]潞安矿区构造-热演化特征[J]. 孙腾,潘结南,邓晓伟. 煤田地质与勘探, 2016(06)
- [10]潞安矿区山西组3#煤储层低压特征及控制因素研究[J]. 曹运兴,柴学周,刘同吉,冯培文,田林,石玢,曹永恒,周丹. 天然气地球科学, 2016(11)