山西科技SHANXI SCIENCE AND TECHNOL0GY2015年第30卷第1期文章編號:1004-6429(2015)01-0054-03收稿日期:2014-10-08煤田煤層氣資源預測李東,程實,王震(中國礦業(yè)大學銀川學院煤化工研究所,寧夏銀川,750011)摘要:利用煤田初步 普查和詳細普查工作中確定的普查煤田區(qū)塊的二維平面,采用一種全新的“相關逐步回歸”方法,根據每個勘探孔的原煤水分揮發(fā)分、灰分、煤厚、煤層傾角、埋深、頂板(巖性、厚度)和底板(巖性、厚度)等因素與煤層瓦斯量,對煤田煤層氣資源進行了(半)定量預測。關鍵詞:煤田勘探;煤層氣資源;定量預測;相關逐步回歸中圖分類號:P618.13文獻標識碼:A煤系非常規(guī)天然氣包含煤層氣川,煤層氣通常定義為賦存關逐步回歸”方法,用煤化學、煤田初步和詳細普查數據對煤田在煤層中的以吸附在煤基質顆粒表面為主、游離于煤孔隙中或煤層氣資源進行(半)定量預測。溶解于煤層水中為輔的烴類氣體。我國的煤層氣資源極其豐富，2煤儲層物性[S61有資料顯示煤層氣資源總量為31.46萬億m3[2,且大部分的煤層氣資源沿西氣東輸管線分布,有很大的開發(fā)利用前景。2.1煤階煤層氣含氣量隨煤階的增加呈現出急劇增高一-緩 慢增高一問題的提出急劇增高一急劇降 低的階段性演化特征，高煤階煤的煤層氣含我國的能源結構中- - 直以煤為主，煤田普查的工作無論是氣量一般遠遠高于低煤階煤。褐煤-焦煤初期階段 ,煤層氣含氣從歷史上還是數據積累和數量上都遠在煤層氣資源勘查之前[ 34。量的急劇增高主要依賴于煤中微孔增多，孔比表面積加大和生煤田普查是尋找煤田并對煤炭資源作初步評價的地質勘查階氣量增高;焦煤一無煙煤 初期階段,煤層氣含氣量僅緩慢增加，段,實際工作中,往往根據條件和需要分為初步普查和詳細普查主要原因是新生成孔隙增大的空間有限;而無煙煤早期階段煤兩個步驟。但無論是初步普查還是詳細普查,其工作中都要研層氣含氣量的再度急劇增高則是起因于甲烷不斷生成的同時煤究找煤的地質前提(基礎、準則、依據)和地質標志,獲取地質資中孔隙空間明顯增多和吸附性極度增強;無煙煤之后煤層氣含料的有效技術手段和適用條件,制定工作階段的劃分及程序,不氣量急劇降低則是生氣作用停止、鏡質組化學結構再次發(fā)生重同技術手段的配合方式及其影響因素，各種樣品的代表性和最大調整而導致吸附能力趨于消失的結果。煤的吸附性能決定著經濟合理的取樣方案等。雖然這些都是為找煤而做,但煤系氣是煤層儲集能力和產出特征。由整個煤系中的烴源巖母質在生物化學及物理化學煤化作用過2.2煤儲層孔裂隙程中演化生成的全部天然氣。因此,本文想通過一- 種全新的“相煤儲層系由宏觀裂隙、顯微裂隙和孔隙組成的三元孔、裂隙優(yōu)化[J].礦山機械, 2011(2):51-53.(責任編輯:李敏)大學測控技術與儀器專業(yè)，現為太原理工大學機械工程學院2012級在職碩士研究生,山西天地煤機裝備有限公司,山西省太第一作者簡介:侯偉,1985 年8月生,2008年畢業(yè)于中北原市,030006.Design Analysis on the Braking and Steering Systemof Explosion-proof Rubber- -tyred VehicleHOU Wei, ZHANG Xiaodong中國煤化工ABSTRACT: This paper analyzes the performance requirements for.THCNMHG°stem of explosion -proofrubber -tyred vehicle, and through the calculation, introduces in detail' the braking and steering performances of the wetbrake in explosion-proof rubber- -tyred vehicle.KEY WORDS: explosion-proof rubber-tyred vehicle; braking system; steering system; calculation analysis64李東,程實,王震煤田煤層氣資源預測本刊E-mailsxkjzzs@163.com科技論壇.系統(tǒng)。孔裂隙的數量直接影響著煤層氣的儲量,其張合程度以及表1最大反射率 與煤的生氣量連通性則對煤層氣的運輸產生影響，繼而影響到煤層氣開發(fā)過煤階鏡質組反射率/%生氣量(m2.HI)程中的可采資源量。再者,當孔裂隙與外巖層孔裂隙存在連通的褐煤).338時候,由于壓力的差值使氣體向外界運移、逸散,導致煤儲層中0.4958氣煤0.582煤層氣的含量大為減少,但是當外巖層的封閉狀況良好時，逸散0.65212出去的煤層氣或許會形成以煤型氣為主的煤層氣天然氣藏。煤肥煤.999的孔隙度與煤的變質作用(煤階)也有著密切的關系。1.15230焦煤.22403鏡質組反射率1.62703.1鏡質組反射率的測定瘦煤.7257鏡質組反射率(Rm)測定是煤巖學研究中最為常用的實驗瘦煤.1.85287方法之一。通過R的測定,可以反映煤的變質程度,從而反映貧煤1.92952.45330影響煤生氣和吸附煤層氣。通過相近煤階煤的吸附能力和多種無煙煤2.5346顯微煤巖組分的比較表明,與任何一-種有機組分相比,煤的變質6.45442程度對煤層氣的吸附起著更加決定性的作用。隨著煤的變質程450度的增加,煤的鏡質組反射率也相應增加。作為評價煤層氣含氣400量的另一個重要參數即孔隙度，它與煤的變質作用也有著密切350、300的關系。一般來說，從低等級到中等級再到高等級煤級,煤的孔”2:y=12.45/n(x)+214.71隙度會成高一低-高的趨勢變化,其中,由于分子排列規(guī)則化導E 200R*=0.926 7目150致高煤階的煙煤孔隙度有所升高。山1003.2 最大反射率Roms與煤的產氣量的函數關系.最大反射率Rm與煤的產氣量的函數關系見表1、圖1,計6算公式如下:V=125.451n(R )+214.71(1)圖1最大反射率與煤的產氣量的函數關系式中:V。為煤的生氣量,m/t。表2最大反射率 與煤吸附煤層氣的能力3.3 最大反射率R與煤的吸附煤層氣的函數關系吸附能力/(m2'.r)最大反射率與煤吸附煤層氣的函數關系見表2、圖2,計算0.3公式如下:8V,=9.539 2ln(Rm )+ 14.845(2)10.5式中:V。為煤吸附煤層氣的能力,m't。0.94干燥無灰基揮發(fā)分(Vuy)1420(1 )煤的分類和煤質評價。由中國科學院、原煤炭部原冶金部18等單位共同研究，于1956年12月提出的方案,1958年4月經原國家技術委員會正式頒布試行。該分類方案的分類指標是煤的23.5干燥無灰基揮發(fā)分( V.y)和膠質層最大厚度(Y值),從褐煤到無煙24煤之間的所有煤種. .共分為十大類二十四小類。1974 年我國有關36部廣]開始對煤炭進行新的分類研究,經有關部委、科研機關和高等院校的專家、教授多次會議論證,并對全國主要煤礦、煤產地煤質35資料進行了全面分析研究,基本上取得了-致意見。于1985年1r 300月19日通過了煤炭分類國家標準，并于1989年10月1日起正i 250式實施。煤的干燥無灰基揮發(fā)分( Vy)仍然是煤的分類和煤質評價后200y=9.539 2/n(x )+ 14.845150指標。因此,煤田的初步和詳細普查數據中必然有煤的干燥無灰基中國煤化工IR-=0.941 4810揮發(fā)分( Vy),并且其測定的方法也有統(tǒng)- -的國家標準。:YHC NMH G-(2)干燥無灰基揮發(fā)分Vay和鏡質組分最大反射率R.的關系。在多年對煉焦配煤的研究基礎上，中國鞍山熱能所對我國148種煤的揮發(fā)分Vas 和鏡質組分最大反射率Rm作回歸分析，圖2最大反射率 與煤吸附煤層氣的函數關系圖55李東,程實,王震煤田煤層氣資源預測本刊E-mail:sxkjzs@ 163.com科技論壇.得到線性回歸方程”，且相關系數為0.947。的總生氣量,計算公式為:R=2.35- -0.41Vy(3)[V]=f(x,y) .(11)這樣，只要知道煤田內某- -探孔的干燥無灰基揮發(fā)分Vuy數(2)普查煤田區(qū)塊的二維平面的煤的總生氣量{V。|為:值就可以計算相應的煤的生氣量或吸附能力。{V。}= [V]dA .(12)5煤炭 資源儲量計算[刀](1 )礦井煤炭資源1儲量計算公式。計算公式如下:7結論Q=SmD(4)(1)普查煤田區(qū)塊的二維平面和每個勘探孔的原煤水分、揮式中:Q為計算塊段的資源/儲量,t;S為塊段的面積,m';m發(fā)分、灰分、煤厚煤層傾角、埋深頂板(巖性厚度)和底板(巖性、為見煤點煤層的平均厚度, m;D為煤的視密度,t/m2(該視密度為厚度)等因素與煤層瓦斯量的相關程度,并將其定量化,其中煤厚幾個采樣點的平均值)。和煤層傾角與煤的資源儲量有關，而揮發(fā)分則與煤種或煤質有關。當煤層傾角小于60°時,需將水平投影面積s'換算成真面積(2)“相關逐步回歸”方法邏輯清楚,并利用煤田地質勘探的S,即:大量資料。S=S'(5)(3)“相關逐步回歸”方法計算時,并沒有簡單地將所有變量COsa當煤層傾角大于60°時,需將立面投影面積s2換算成真面積都做線性回歸。參考文獻s,即:[1]王佟,王慶偉,傅雪海.煤系非常規(guī)天然氣的系統(tǒng)研究及其(6)sinat意義[J].煤田地質與勘探,2014,42( 1):24-27.式中:S為真面積;S'為水平投影面積;S2為立面投影面積;a[2]李建忠,董大忠,陳更生,等中國頁巖氣資源前景與戰(zhàn)略地為煤層傾角。位[J].天然氣工業(yè), 2009 , 29(5):11-16.(2)每個勘探孔的單位真面積煤炭資源儲量的計算方法。計[3] 王定武，王運泉.煤田地質與勘探方法[M].徐州:中國礦業(yè)算公式如下:大學出版社, 2005.EQ= ESmD, .(7)[4]劉紹平 ,湯軍,許曉宏數學地質方法及應用[ M ].北京:石油式中:Q為勘探孔的資源/儲量,t;S;為單位真面積,m?;m;為工業(yè)出版社,2011.見煤點煤層的厚度,m;D,為煤的視密度,t/m'。[5]李騰 影響煤層氣富集的地質因素[].煤礦現代化, 2011(1):當煤層傾角小于60°時,真面積s;為:108- 109.(8)[6] 何小廣:煤顯微組分在煤層氣資源預測中的研究[J].云南煤'Cosa炭,2012(3):51-56.當煤層傾角大于60°時,真面積s,為:[7] 周敏,王泉清,馬名杰焦化工藝學[ M ].徐州:中國礦業(yè)大學(9)出版社,2011.(責任編輯:李敏(3 )該勘探孔的煤的總生氣量[V]計算。計算公式如下:[V]=V;ZQ.(10)第一作者簡介:李東,男 ,1953年生, 1991年獲美國辛辛.6普查煤田區(qū)塊的煤層氣資源預測那提大學化工系博士學位，教授,中國礦業(yè)大學銀川學院化工(1)回歸普查煤田區(qū)塊的二維(x,y)平面上每個勘探孔的煤系,寧夏回族自治區(qū)銀川市金波北街,750011.The Prediction on Coal Field 's CBM ( Coal Bed Methane ) ResourceLI Dong, CHENG Shi, WANG ZhenABSTRACT: By using the two -dimensional plane of the generally surveyed coal block determined in coalfield 'spreliminary reconaissance and detailed survey, and adopting a tota中國煤化relation and progesiveregression”, this paper conducts a ( semi- ) quantitative prediction olfield according to eachCNMHGexploratory hole' s raw coal moisture, volatile matter, ash content, coal thickness, seam inclination, burial depth, roof(lithology and thickness ), bottom ( lithology and thickness ) and other factors and coal seam' s gas quantity.KEY WORDS: coal exploration; CBM resource; quantitative prediction; correlation and progressive regression