鄂尔多斯盆地东缘石西区块含氦天然气的发现及成因初探 被引量：41

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作者 刘超 孙蓓蕾 +7 位作者 曾凡桂 畅向东 郭盛强 王宇红 刘彦峰 张绍韡 陈建伟 李健 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1280-1287,共8页

氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性资源。我国氦气资源匮乏,对外依存度达98%以上。基于鄂尔多斯盆地东缘石西区块25口井81个天然气样分析资料,发现氦气体积分数为0.02%~0.23%,平均值为0.089%,具备潜在利用价值。石西... 氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性资源。我国氦气资源匮乏,对外依存度达98%以上。基于鄂尔多斯盆地东缘石西区块25口井81个天然气样分析资料,发现氦气体积分数为0.02%~0.23%,平均值为0.089%,具备潜在利用价值。石西区块内天然气氦稳定同位素组成(^(3)He/^(4)He)为0.02×10^(-6)~0.05×10^(-6),R/R_(a)((^(3)He/^(4)He)样品/(^(3)He/^(4)He)大气)值为0.01~0.08,属于典型的壳源氦。石西区块位于离石鼻状构造带,区块东部柳林尖家沟发育燕山期金伯利岩带(B.P.180~100 Ma),该岩带之北百余公里发育与其同源的燕山期紫金山碱性岩体(B.P.158.0~130.4 Ma)。航磁异常图显示,石西区块位于北东向展布的正磁异常带边缘。这些地质背景条件表明,石西区块内氦气的来源可能与尖家沟—紫金山岩体深部放射性元素衰变生气有关,该区东部离石断裂带可能提供了氦气运移的主要通道,区内多套储盖层组合为氦气提供了良好的保存条件。石西区块含氦天然气的发现及关于其地质成因的认识,表明鄂尔多斯盆地在适宜的地质条件下可能形成富氦天然气,为该盆地富氦天然气资源进一步调查提供了新的依据。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 煤系 氦气 富集

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双软弱夹层岩质滑坡的滑动模式及变形规律 被引量：28

2

作者 龙建辉 任杰 +1 位作者 曾凡桂 吕义清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3031-3040,共10页

顺层岩质滑坡具有分布广,破坏性强,滑动机理复杂等特点,其滑动主要受软弱夹层的控制。在自然界中,顺层岩质滑坡往往受到双层或多软弱夹层的影响与控制。针对此特点,通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡发育特征与破坏规律进行总结,建立... 顺层岩质滑坡具有分布广,破坏性强,滑动机理复杂等特点,其滑动主要受软弱夹层的控制。在自然界中,顺层岩质滑坡往往受到双层或多软弱夹层的影响与控制。针对此特点,通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡发育特征与破坏规律进行总结,建立两种含双软弱夹层顺层岩质滑坡计算模型,基于极限平衡法,考虑软弱夹层的抗剪强度在滑坡不同发育阶段的强度衰减,分析发现滑坡在不同的力学判定条件下会以不同的模式发生滑动,且不同模式下滑坡的启滑机理是不同的,模式一为上层软弱夹层软化而引起的,启滑时,上层岩层首先失稳,而下层岩层暂时保持稳定;模式二滑坡的启滑是由于下层软弱夹层软化而引起的,失稳破坏的形式是整体失稳。另外,基于FLAC^3D数值模拟,分析了双软弱夹层顺层岩质滑坡的破坏变形规律。结果表明:由上层软弱夹层控制的滑坡滑动变形时,软弱夹层会在前缘发生切层现象,在中部与后缘滑坡会沿上覆岩层与软弱夹层的接触面滑动;由下层软弱夹层控制的滑坡滑动变形中,在前缘断面上层软弱夹层处会发生不连续性变化;在由上下软弱夹层共同控制下的顺层岩质滑坡中,当上层软弱夹层首先软化启滑,下层软弱夹层的软化会导致滑坡上下岩层发生分离滑动;当下层软弱夹层首先软化启滑,上层软弱夹层的软化对滑坡的整体滑动影响并不显著。 展开更多

关键词 软弱夹层 顺层岩质滑坡 滑动模式 破坏变形规律

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沁水盆地南部无烟煤大分子结构模型及其含甲烷力学性质 被引量：7

3

作者 张彬 曾凡桂 +3 位作者 王德璋 康官先 张晓雨 康天合 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期534-543,共10页

受地质因素影响的煤体结构能够影响煤层气井的产气能力,且在实际地质条件下,煤储层往往含有甲烷,使得含甲烷煤体的力学性质与储层压裂改造的效果密切相关。通过工业分析、元素分析、核磁共振碳谱(13 C-NMR)和X射线光电子能谱(XPS)等手... 受地质因素影响的煤体结构能够影响煤层气井的产气能力,且在实际地质条件下,煤储层往往含有甲烷,使得含甲烷煤体的力学性质与储层压裂改造的效果密切相关。通过工业分析、元素分析、核磁共振碳谱(13 C-NMR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段测试和分析了山西沁水盆地寺河矿无烟煤的元素组成、原子比和官能团类型与分布等分子结构特征,构建了其大分子结构模型,模型的碳含量和密度与实测值具有较好的一致性。采用蒙特卡洛法模拟计算了甲烷在无烟煤中的吸附量、吸附位和吸附热,得到了甲烷在无烟煤中的吸附构型。结果表明:甲烷在无烟煤中的饱和吸附量为22.4个/晶胞,Langmuir压力为1.12 MPa,无烟煤模型中的芳香碳、吡啶型氮和吡咯型氮以及羧基是甲烷分子主要吸附位,等温吸附热随吸附压力的升高呈对数下降,说明甲烷在低压力时率先占据无烟煤表面的高能吸附位;甲烷在无烟煤中的吸附热介于22.65~25.00 kJ/mol,远小于42 kJ/mol,属于物理吸附。采用分子动力学方法对无烟煤的含气力学性质进行了模拟,定量研究了含气量对无烟煤的体积模量、杨氏模量、剪切模量和泊松比的影响。结果表明,无烟煤的体积模量、杨氏模量和剪切模量等随着含气量的增大呈对数规律降低,而泊松比随吸附量的增大呈线性增大;与不含甲烷的无烟煤相比,体积模量、杨氏模量和剪切模量最高降低了38.5%,24.4%和27.1%,表明吸附甲烷能够显著降低无烟煤的力学强度,其机理为无烟煤的体积和膨胀率随吸附量的增加呈指数增大,使得无烟煤基质之间的相互作用力降低,进而导致无烟煤的强度降低,抵抗变形的能力减弱。无烟煤的范德华能在吸附甲烷的过程中降幅最大,说明范德华能是保持煤体结构和力学性质稳定的主导因素。 展开更多

关键词 无烟煤 大分子结构模型 沁水盆地 吸附 蒙特卡洛 分子动力学

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不同变质程度煤的FTIR和HRTEM及TG分析 被引量：12

4

作者 张璐 王传格 +1 位作者 曾凡桂 范晶 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期10-17,共8页

为了研究煤的结构演化特征,选用四种不同变质程度的煤样,采用傅立叶红外(FTIR)测试手段从分子尺度上对大分子结构进行解析,得到红外结构参数;应用高分辨率透射电镜(HRTEM)测试手段从聚集态尺度上对微晶结构进行表征,统计分析晶格条纹长... 为了研究煤的结构演化特征,选用四种不同变质程度的煤样,采用傅立叶红外(FTIR)测试手段从分子尺度上对大分子结构进行解析,得到红外结构参数;应用高分辨率透射电镜(HRTEM)测试手段从聚集态尺度上对微晶结构进行表征,统计分析晶格条纹长度,得到微晶结构参数;利用热重(TG)测试手段对煤样进行热解模拟,得到热解特征参数;分析对比各项参数,探究煤演化过程中的复杂性规律。结果表明:芳香烃含量、脂肪链长度和热稳定性呈正相关;FTIR参数中的有机成熟度指数C、HRTEM参数中的高环数芳香层片(5×5~8×8)含量和TG参数中的热解初始温度θi具有相关性。当C减小时,含氧官能团含量的减少为高环数芳香层片中的含氧官能团含量的减少,热稳定性减小,θi减小,反之亦然;脂肪烃含量和生烃潜力呈正相关,和芳香烃含量呈负相关。在镜质组反射率Romax为0.6%~2.05%这一阶段,HDG6和GD2中含氧官能团等杂基脱落后才能继续芳构化。 展开更多

关键词 不同变质程度煤 FTIR HRTEM TG 结构参数

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山西省煤系伴生三稀矿产资源研究现状及找矿前景 被引量：14

5

作者 刘东娜 曾凡桂 +3 位作者 赵峰华 王红冬 解锡超 邹雨 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-7,共7页

为进一步勘探和开发山西省煤系伴生的稀有、稀土、稀散元素(简称三稀元素)矿产资源,在综合以往研究的基础上,统计了山西省煤系伴生三稀元素的含量和赋存特征,同时结合山西省煤炭资源分布特征探讨了煤系伴生三稀矿产资源的找矿前景。结... 为进一步勘探和开发山西省煤系伴生的稀有、稀土、稀散元素(简称三稀元素)矿产资源,在综合以往研究的基础上,统计了山西省煤系伴生三稀元素的含量和赋存特征,同时结合山西省煤炭资源分布特征探讨了煤系伴生三稀矿产资源的找矿前景。结果表明,山西省宁武煤田平朔矿区为煤系伴生锂超大型矿床,北部煤炭基地部分矿区和西山煤田部分矿区具备煤系伴生锂成矿潜力;宁武煤田北部、大同煤田北部、河东煤田北部及西山煤田局部地区具备煤系伴生镓成矿潜力;沁水煤田和西山煤田山西组含煤岩系的伴生稀土元素均有一定的工业开发利用价值;省内六大煤田含煤岩系中尚未发现其他达到工业利用品位的伴生三稀元素矿床。初步研究成果对指导山西省煤系伴生矿产资源开发、煤炭资源可持续发展和粉煤灰高效利用具有实际意义。 展开更多

关键词 含煤岩系 稀有、稀土、稀散元素矿产资源 勘探开发潜力

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江永女书文化数智传承创新设计路径研究

6

作者 王孟孟 曾凡桂 肖文娟 《丝网印刷》 2025年第9期125-127,共3页

在数智化背景下,为推动江永女书文化的有效传承,研究系统分析了其传承困境、非物质文化遗产数智传承的现状及数智技术的发展趋势。提出了视觉叙事媒体对江永女书的二次创新,AR、VR介入江永女书数智创新,以及人工智能技术辅助创新开发以... 在数智化背景下,为推动江永女书文化的有效传承,研究系统分析了其传承困境、非物质文化遗产数智传承的现状及数智技术的发展趋势。提出了视觉叙事媒体对江永女书的二次创新,AR、VR介入江永女书数智创新,以及人工智能技术辅助创新开发以江永女书为背景的应用程序等路径,旨在为女书文化的数智化传承与创新设计提供理论支撑与实践借鉴。 展开更多

关键词 江永女书 数智传承 非物质文化遗产 创新设计

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基于探地雷达的密级配覆水沥青层的空隙率检测 被引量：6

7

作者 崔立龙 凌天清 +2 位作者 曾凡贵 梁丽娟 李汝凯 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4092-4098,共7页

为了解决目前探地雷达金属板反射法无法对覆水沥青层空隙率进行检测的问题,建立三种不同脉冲波入射角的路面结构FDTD数值模型,研究脉冲波色散现象对单色子波反射系数的影响,在干⁃湿双层体系的假设前提下,考虑脉冲波入射角,以全波形反演... 为了解决目前探地雷达金属板反射法无法对覆水沥青层空隙率进行检测的问题,建立三种不同脉冲波入射角的路面结构FDTD数值模型,研究脉冲波色散现象对单色子波反射系数的影响,在干⁃湿双层体系的假设前提下,考虑脉冲波入射角,以全波形反演理论为基础,提出了一种非线性检测算法,在路表覆水的条件下利用探地雷达获得干燥沥青层的介电常数与空隙率,并建立七种不同含水量干⁃湿双层体系的FDTD数值模型并通过实验室实测对该方法的可靠性进行验证。研究结果表明:在三种数值模型脉冲波入射角范围内,单色子波反射系数变异性很小,可视为常数,即入射波各频率点对应的激励值相同;通过非线性检测算法重构而得的合成脉冲波与实际接收波具有较高吻合度,金属板反射法与非线性检测法介电常数测量误差随湿沥青层含水量升高而增大,但非线性检测算法误差增长远小于金属板反射法;与金属板反射法相比,探地雷达非线性检测算法所获得的介电常数相对误差由10.9%降至1.6%,沥青混合料毛体积密度相对误差由4.6%降至1.1%,空隙率相对误差由24.9%降至7.2%,证明非线性检测算法可有效消除路表覆水的影响,准确计算干燥沥青层的介电常数及空隙率,为沥青面层压实质量实时监控及智能压实技术提供一种精确、高效的方式。 展开更多

关键词 路面工程 探地雷达 空隙率 密级配覆水沥青层 介电常数 FDTD数值模型

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文化创意产品创新设计促进地域文化的传承与发展研究——以铜官窑文化为例 被引量：3

8

作者 曾凡桂 陈殿礼 《设计艺术研究》 2021年第3期1-5,共5页

通过分析文化创意产品创新设计与地域文化传承发展的关系,探索促进地域文化传承与发展的新路径,为地域文化的传承与发展提供借鉴和参考。以文化创意产品创新设计为切入点,深入剖析地域文化传承与发展所面临的问题。以铜官窑文化为例,通... 通过分析文化创意产品创新设计与地域文化传承发展的关系,探索促进地域文化传承与发展的新路径,为地域文化的传承与发展提供借鉴和参考。以文化创意产品创新设计为切入点,深入剖析地域文化传承与发展所面临的问题。以铜官窑文化为例,通过“文化+趋势+主体+创意”的综合设计实例研究,论证文化创意产品创新设计促进地域文化传承与发展的新路径。通过筛选地域文化并提炼其特征元素,融入到创意产品中。使创意产品具备文化、功能、创意、美感等多重特征,在提升创意产品价值的同时能为地域文化传承与发展拓展媒介。形成“地域文化哺育文化创意产品创新设计,文化创意产品创新设计促进地域文化的传承与发展”的良性循环。 展开更多

关键词 文化创意产品 地域文化 铜官窑

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面向独居老人的沐浴座椅创新设计研究 被引量：2

9

作者 曾凡桂 刘玉洁 蔡思琦 《鞋类工艺与设计》 2022年第17期114-116,共3页

21世纪以来,老龄化问题已成为世界各国面临的重要挑战。如何通过产品创新设计,提高独居老人独立生活的能力,已成为一个重要的研究议题。本研究通过分析独居老人生理、心理特征,提出安全性、情感性、舒适性、可持续设计策略,有助于改善... 21世纪以来,老龄化问题已成为世界各国面临的重要挑战。如何通过产品创新设计,提高独居老人独立生活的能力,已成为一个重要的研究议题。本研究通过分析独居老人生理、心理特征,提出安全性、情感性、舒适性、可持续设计策略,有助于改善老人的沐浴体验,提升独居老年人的幸福感。 展开更多

关键词 独居老人 沐浴座椅 产品创新设计 老龄化 设计实践

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伊敏褐煤不同化学组分结构特征的红外光谱研究 被引量：34

10

作者 赵云刚 李美芬 +4 位作者 曾凡桂 梁虎珍 赵月圆 相建华 李二虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期546-554,共9页

借助傅里叶变换红外光谱仪对伊敏褐煤不同化学组分的结构特征进行了分析,并运用origin7.5软件对伊敏褐煤不同化学组分红外光谱曲线进行了分段分峰拟合,计算了伊敏褐煤不同化学组分的红外光谱结构参数。结果表明,脱灰后伊敏煤的羧基振动... 借助傅里叶变换红外光谱仪对伊敏褐煤不同化学组分的结构特征进行了分析,并运用origin7.5软件对伊敏褐煤不同化学组分红外光谱曲线进行了分段分峰拟合,计算了伊敏褐煤不同化学组分的红外光谱结构参数。结果表明,脱灰后伊敏煤的羧基振动强度增强,由原煤中的肩峰变为尖峰,脂肪CH和芳香CH的振动也均受到影响,表现为,苯环四取代增多,苯环二取代减少,脂肪CH_2振动减少,脂肪CH_3振动增加,结构参数I_1,I_2和A值均增大,表明其具有良好的潜在生烃能力;腐殖酸和沥青质中的羧酸及OH-π氢键含量较高,芳香结构中苯环四取代和苯环一取代较多,脂肪CH振动所占比例较高,而不对称CH_2振动所占比例较低,红外光谱结构参数的计算结果显示腐殖酸的脂肪氢浓度最大,说明腐殖酸和沥青质中含有的脂肪烃其长度较短,且支链化程度较高;残煤中的芳香C=C振动较大,脂肪烃以长链为主,且支链较短。 展开更多

关键词 伊敏褐煤 不同化学组分 红外光谱 结构 特征参数

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西山煤田古交矿区煤层气藏水文地质特征及其控气作用 被引量：21

11

作者 朱亚茹 孙蓓蕾 +3 位作者 曾凡桂 夏鹏 张鹏 游永键 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期759-769,共11页

煤层气藏的水文地质条件是控制煤层气运移、散失、分布和富集的重要因素之一。以西山煤田古交矿区为研究对象,分析产出水离子浓度、水质水型、矿化度和煤层含气量分布特征,结合地下水动力场分布特征,划分区域水文地质单元,并讨论不同单... 煤层气藏的水文地质条件是控制煤层气运移、散失、分布和富集的重要因素之一。以西山煤田古交矿区为研究对象,分析产出水离子浓度、水质水型、矿化度和煤层含气量分布特征,结合地下水动力场分布特征,划分区域水文地质单元,并讨论不同单元内含气量分布特征及地质控制机理。结果表明:(1)该区煤层气井产出水离子以Na^+,HCO_3^-为主,水型主要为NaHCO_3型,该区煤层气井产出水矿化度介于632~2 512 mg/L,属于淡水-微咸水;(2)根据折算水位和矿化度分布特征将矿区划分为补给径流区、滞留区以及过渡地带的弱径流区3种水文地质单元,滞留区含气量最高,弱径流区次之;(3)古交矿区煤层气的富集成藏受构造、水文地质条件双重控制,在屯兰中部形成单斜-水力封堵型煤层气藏,为全区煤层气最为富集区,东曲断层比较发育,形成地垒-水力封堵型煤层气藏,为煤层气较为富集区。 展开更多

关键词 西山煤田 古交矿区 煤层气 水文地质特征 控气作用 含气量 产出水矿化度

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山西古交矿区煤层气组成特征及成因探讨 被引量：12

12

作者 夏鹏 曾凡桂 +3 位作者 宋晓夏 孙蓓蕾 孟艳军 闫涛滔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2824-2832,共9页

山西古交矿区煤层气资源丰富,是我国煤层气重点开发区块之一。区内地质条件复杂,煤层气地质研究起步晚,尤其是对煤层气组成特征及成因方面的讨论还较匮乏,制约了煤层气开发进程。煤层气组成特征及成因与煤层气母质性质、生成机理、运移... 山西古交矿区煤层气资源丰富,是我国煤层气重点开发区块之一。区内地质条件复杂,煤层气地质研究起步晚,尤其是对煤层气组成特征及成因方面的讨论还较匮乏,制约了煤层气开发进程。煤层气组成特征及成因与煤层气母质性质、生成机理、运移和逸散规律等密切相关,对于煤层气保存条件和分布规律的认识和煤层气资源评价具有重要意义。为揭示古交矿区煤层气化学组成特征及气体成因,采集矿区内10口煤层气井口排采气样品,开展了气体化学组分和碳、氮同位素检测,分析了煤层气中甲烷及氮气的成因;结合构造演化背景、构造形态、水文地质条件和煤芯解吸气化学组成,讨论了煤层气富氮气机理及保存条件。结果表明:古交矿区内煤层气中氮气含量偏高,为0.86%~14.13%,平均6.10%,甲烷含量在83.79%~97.57%,平均91.33%,乙烷含量在0~0.46%,平均0.09%,不含2个碳原子以上的烃类,二氧化碳含量在1.47%~4.71%,平均2.48%;煤层气属于极干气体,干燥系数(C1/C1~5)为0.9949~1,甲烷δ13C值在-47.13‰^-39.26‰,平均值为-44.03‰,为有机质热解成因;氮气δ15N值在-1.16‰^-0.51‰,平均值为-0.80‰,为大气与有机质热降解混合成因,且以大气来源为主,有机成因氮气含量很少;地表水下渗与煤层发生相互作用,地表水携带的大气与煤层气发生组分交换,导致煤层气解吸、逸散,煤层含气量降低、甲烷δ13C值降低、氮气含量升高。 展开更多

关键词 古交矿区 煤层气 气体组分 同位素

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禽脑脊髓炎油乳剂灭活疫苗与弱毒活疫苗免疫效果的比较研究

13

作者 曾凡桂 刘佳佳 +2 位作者 王占新 严专强 鲁俊鹏 《广东畜牧兽医科技》 2018年第5期46-48,共3页

采用28日龄SPF鸡,对禽脑脊髓炎油乳剂灭活疫苗及弱毒活疫苗进行了免疫效果评估。抗体检测结果表明,疫苗免疫后21日,油乳剂灭活疫苗免疫组抗体水平及抗体转阳率优于弱毒活疫苗免疫组。攻毒保护试验结果表明,禽脑脊髓炎油乳剂灭活苗及弱... 采用28日龄SPF鸡,对禽脑脊髓炎油乳剂灭活疫苗及弱毒活疫苗进行了免疫效果评估。抗体检测结果表明,疫苗免疫后21日,油乳剂灭活疫苗免疫组抗体水平及抗体转阳率优于弱毒活疫苗免疫组。攻毒保护试验结果表明,禽脑脊髓炎油乳剂灭活苗及弱毒活疫苗均具有良好的免疫保护性,对禽脑脊髓炎病毒强毒VR株的保护率分别为100%、90%。综上所述,灭活疫苗和活疫苗均可有效预防禽脑脊髓炎。 展开更多

关键词 禽脑脊髓炎 灭活疫苗 弱毒疫苗 免疫效果

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西山煤田古交矿区煤层气分布模式及开发效果评价 被引量：10

14

作者 夏鹏 曾凡桂 宋晓夏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期245-254,共10页

为揭示古交矿区煤层气分布规律及其主控因素,综合野外地质勘查、煤矿采掘地质、煤层气井相关资料及煤心测试数据等资料,讨论了构造演化、构造形态、断裂分布、埋深、煤体结构、煤层厚度、直接顶板性质等因素对煤层气分布的影响。结果表... 为揭示古交矿区煤层气分布规律及其主控因素,综合野外地质勘查、煤矿采掘地质、煤层气井相关资料及煤心测试数据等资料,讨论了构造演化、构造形态、断裂分布、埋深、煤体结构、煤层厚度、直接顶板性质等因素对煤层气分布的影响。结果表明:构造条件和埋深是控制矿区内煤层气分布规律的主因,并据此将矿区划分为平缓单斜浅埋、平缓单斜深埋、陡峭单斜和复杂褶皱4种煤层气分布模式,平缓单斜浅埋区和平缓单斜深埋区为煤层气富集有利区。平缓单斜浅埋模式下,埋深小、渗透性好是煤层气井高产的有利条件;平缓单斜深埋模式下,埋深小、含气量高有利于煤层气井高产。 展开更多

关键词 西山煤田 古交矿区 煤层气 构造形态 富集模式

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马脊梁镜煤有机质大分子模型构建及分子模拟 被引量：15

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作者 周星宇 曾凡桂 +2 位作者 相建华 邓小鹏 相兴华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1802-1811,共10页

运用工业分析、元素分析及13C核磁共振波谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析,构建了马脊梁镜煤有机质大分子结构模型。在该结构模型中,芳环桥碳与周碳之比为0.24,芳环的类型以蒽、萘为主;脂肪碳原子主要是甲基、亚甲基和次甲... 运用工业分析、元素分析及13C核磁共振波谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析,构建了马脊梁镜煤有机质大分子结构模型。在该结构模型中,芳环桥碳与周碳之比为0.24,芳环的类型以蒽、萘为主;脂肪碳原子主要是甲基、亚甲基和次甲基,氧接脂碳含量最少;每个大分子平均含氧原子22个,氧原子存在于酚羟基、羰基、羧基和醚氧中,个数分别为9、4、3和3;氮原子以一个吡啶和一个吡咯的方式存在。该结构模型的平均分子式为C222H168O22N2,分子量为3212。对所建分子模型分别进行了核磁共振碳谱、红外光谱及密度的模拟计算,并与测试结果进行对比验证。结果表明,所建模型能够较好地反映马脊梁镜煤有机质的大分子结构特征。 展开更多

关键词 煤 模型 计算化学 分子模拟 光谱模拟 密度模拟

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基于HRTEM的煤中不同聚集态结构表征 被引量：17

16

作者 王小令 李霞 +1 位作者 曾凡桂 边洁晶 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期749-759,共11页

对曹村2号煤的HRTEM图像观察发现,晶格条纹呈现出有序-无序的分布。通过对原始图像的不同区域划分,定义了3种不同类型的聚集态结构区域,分别为具有取向一致的条纹区域,类似环状的条纹区域,取向杂乱的条纹区域。基于HRTEM图像处理方法,... 对曹村2号煤的HRTEM图像观察发现,晶格条纹呈现出有序-无序的分布。通过对原始图像的不同区域划分,定义了3种不同类型的聚集态结构区域,分别为具有取向一致的条纹区域,类似环状的条纹区域,取向杂乱的条纹区域。基于HRTEM图像处理方法,对不同类型的聚集态结构进行定量表征,包括晶格条纹的长度及取向,以及曲率特征(分段角度,累积角度及曲折度)。结果表明:具有一致取向的条纹区域中,其单个晶格条纹表现出较大的弯曲,体现在分段角度较大,曲折度较大;对于类似环状的条纹区域,从取向上来看,玫瑰图表现出"十字型"分布的特点;而对于取向杂乱的条纹,却表现出单个条纹较好的线性度,体现在分段角度较小,曲折度较小。3者呈现了较为一致的长度分布,累积角度的分布显示出具有一致取向区域的条纹存在较大的曲率,且短条纹贡献了大部分的弯曲。此外,还对不同区域孔径分布进行了分析,得到3者均发育微孔,取向一致的条纹区域中孔径集中于0.4~0.5 nm,而在取向杂乱的条纹区域中孔径整体稍大。结合煤中不同区域晶格条纹特征、孔径分布,以及FTIR,Raman等分子结构参数探讨了煤中聚集态结构的形成机制:不同的芳香结构,脂肪结构及其他分子之间形成的大分子团,再加上分子团内部的缺陷,孔隙等相互作用的结果。 展开更多

关键词 煤 HRTEM 聚集态结构 晶格条纹特征 形成机制

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中煤阶煤层气井排采阶段划分及渗透率变化 被引量：4

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作者 夏鹏 曾凡桂 +2 位作者 吴婧 王晋 冯绍盛 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期115-123,共9页

煤层渗透率动态变化规律是煤层气开发所面临的重点问题之一。根据无因次产气率划分煤层气井排采阶段,结合等温吸附实验下煤层气的解吸过程确定排采阶段分界点位置。通过物质能量动态平衡理论建立中煤阶煤储层渗透率评价模型,从渗透率变... 煤层渗透率动态变化规律是煤层气开发所面临的重点问题之一。根据无因次产气率划分煤层气井排采阶段,结合等温吸附实验下煤层气的解吸过程确定排采阶段分界点位置。通过物质能量动态平衡理论建立中煤阶煤储层渗透率评价模型,从渗透率变化趋势、主导机制、产能动态等方面,阐释了中煤阶煤层气井不同排采阶段煤储层渗透率动态变化特征与控制机理。结果表明,排采过程中,煤储层绝对渗透率发生"先降低—后回返—再上升"的动态变化。排水阶段水相有效渗透率迅速下降,气相有效渗透率为0。储层压力降低至临界解吸压力后进入产气阶段,气相有效渗透率迅速增加,水相有效渗透率缓慢降低。产气量衰减阶段绝对渗透率开始下降,在滑脱效应影响下,气相有效渗透率仍然保持缓慢上升,水相有效渗透率降低。 展开更多

关键词 中煤阶 排采阶段 渗透率 动态变化 产能动态

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鸡西盆地主力煤层水可动性及其孔渗控制 被引量：4

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作者 周文宇 王小明 +5 位作者 曾凡桂 党正 朱冲 陈文文 王志壮 涂明恺 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期124-131,共8页

水可动性是影响煤层气产出的重要因素,分析孔渗对水可动性的作用对鸡西盆地煤层气开发具有重要意义。以鸡西盆地不同矿区主力煤层为研究对象,开展了低场核磁共振(NMR)及渗透率实验,同时,结合称重测定煤样含水饱和度的方法,分析了煤层孔... 水可动性是影响煤层气产出的重要因素,分析孔渗对水可动性的作用对鸡西盆地煤层气开发具有重要意义。以鸡西盆地不同矿区主力煤层为研究对象,开展了低场核磁共振(NMR)及渗透率实验,同时,结合称重测定煤样含水饱和度的方法,分析了煤层孔渗特征对煤中水可动性的影响。结果表明:①研究区煤样中吸附孔较为发育,平均占比为58.36%;渗流孔和裂隙发育程度相当,平均占比分别为21.23%和20.41%,且两者之间连通性较好;②确定了煤样达到束缚水状态的离心力为1.38 MPa,此压力下煤中可排出半径约0.1μm半开放或开放孔隙中的可动水。煤样可动水饱和度为27.84%~60.87%,平均值37.86%;束缚水饱和度为39.13%~72.16%,平均值62.14%,可动水含量相对束缚水含量较低。随着离心压力的增加,可动水首先沿着大裂隙流动,随后经过渗流孔流出,束缚水主要存在于吸附孔中,需要克服较大的毛细管阻力,难以流动;③尽管煤样变质程度相近,但其内部水的可动性及赋存状态存在明显差异,这可能是造成同一区块不同煤层气井气水产出差异的原因之一;④研究区煤中半径>1000 nm段孔喉越发育、煤岩渗透率越大,煤的可动水饱和度越高,水在其中越容易流出;煤中半径0~100 nm段孔喉越发育,煤的可动水饱和度越低,水在其中被束缚而难以流动。 展开更多

关键词 煤层气 低场核磁共振 可动水饱和度 孔渗特征 鸡西盆地

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富锂煤层碎屑物源探讨--以平朔矿区安家岭煤矿太原组煤层为例 被引量：3

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作者 成贤康 孙蓓蕾 +3 位作者 刘超 曾凡桂 解锡超 畅向东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2346-2359,共14页

平朔矿区安家岭煤矿太原组煤层中Li,Al等有益元素的富集主要受陆源碎屑的影响,为明确其物源区,以煤层顶、底板和夹矸样品为研究对象,利用岩石薄片、ICP-OES、ICP-MS等方法对4,8,9和11号煤层的顶底板和夹矸的岩石学和地球化学特征进行分... 平朔矿区安家岭煤矿太原组煤层中Li,Al等有益元素的富集主要受陆源碎屑的影响,为明确其物源区,以煤层顶、底板和夹矸样品为研究对象,利用岩石薄片、ICP-OES、ICP-MS等方法对4,8,9和11号煤层的顶底板和夹矸的岩石学和地球化学特征进行分析,进而探讨了其物源属性。岩石学结果表明,研究区砂岩样品中碎屑成分以石英和岩屑为主,杂基含量低,胶结类型主要为钙质胶结。地球化学结果显示,研究区样品主要成分为SiO_(2)和Al_(2)O_(3),其他元素的含量都比较低。微量元素Li在各个煤层顶底板和夹矸中的富集系数变化较大,其中11号煤层样品中Li富集程度最高,9号煤层样品中相对富集,8号煤层样品中表现为相对亏损,4号煤层3个样品中仅有夹矸样品富集,顶底板样品均不富集。其余微量元素表现为Th,Hf,Zr和Nb等相对富集,Co,Sc,Cr,Ni,V,Rb,Cs和Ga等元素相对亏损。根据元素质量分数比值等地球化学参数和SiO_(2)-TiO_(2),Hf-La/Th,∑REE-La/Yb,Dickinson图解及DF(A-P)MT图解,结合区域地质背景,研究区富Li和不富Li的煤层顶底板和夹矸中碎屑物质主要来源于华北北缘的内蒙古隆起。这2类煤层顶底板和夹矸的源岩类型都是以长英质火成岩为主。相较于富Li煤层顶底板和夹矸,不富Li煤层样品的源岩中有更多沉积岩的加入。 展开更多

关键词 平朔矿区 安家岭煤矿 富锂煤层 地球化学特征 物源

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中低阶煤纳米孔隙结构的小角X射线散射研究 被引量：5

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作者 王尧 王传格 +1 位作者 曾凡桂 李晨雅 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期10-18,共9页

以7种煤样(镜质组最大反射率R_(o,max)范围为0.30%~2.23%)为研究对象,对其进行低温氮吸附和小角X射线散射(SAXS)测试,分析了散射强度校正后煤样的q-I(q)曲线及Guinier曲线特征,并对得到的最可几孔径、比表面积及表面分形维数(D_(S))的... 以7种煤样(镜质组最大反射率R_(o,max)范围为0.30%~2.23%)为研究对象,对其进行低温氮吸附和小角X射线散射(SAXS)测试,分析了散射强度校正后煤样的q-I(q)曲线及Guinier曲线特征,并对得到的最可几孔径、比表面积及表面分形维数(D_(S))的变化规律进行研究。结果表明:伊敏16号煤30 nm以上的孔隙数量最多,平朔9号煤4 nm~30 nm孔隙最发育,其余5种煤样微孔的发育程度随煤阶的增高而增大;随着变质程度增高,SAXS法和低温氮吸附法得到的最可几孔径均呈下降趋势;平朔9号煤因微孔大量发育,其最可几孔径最小;低温氮吸附得到的平均孔径、孔体积与最可几孔径的变化趋势一致,反映了随着煤化程度的提高,煤的物理结构逐渐趋于紧密化;随着变质程度增高,SAXS法所得煤样的比表面积呈先急剧减小后缓慢增大的趋势,褐煤和气煤比表面积较大,焦煤比表面积较小;当R_(o,max)<1.5%时,低温液氮吸附法所得比表面积的变化趋势与SAXS法相近,当R_(o,max)>1.5%时,呈相反趋势,这与封闭孔含量增多有关;随变质程度增高,两种测试手段所得表面分形维数均呈“N”字型变化趋势。 展开更多

关键词 中低阶煤 低温氮吸附 小角X射线散射 最可几孔径 比表面积 分形维数

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