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  • 論文
    高級檢索
主辦單位：煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會
首頁 > 專題

《煤田地質與勘探》2023年高被引作者（Scopus 數據庫）

來源：煤田地質與勘探

3月27日愛思唯爾2023“中國高被引學者”榜單正式發布，愛思唯爾“中國高被引學者”榜單以全球權威的引文與索引數據庫Scopus作為中國學者科研成果的統計來源。2023“中國高被引學者”上榜共計5801人，來自496所高校、企業及科研機構，覆蓋了教育部10個學科領域、84個一級學科?，F整理出我刊入選作者/通信作者近年在《煤田地質與勘探》刊發的成果，供大家參考學習。

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煤田地質與勘探

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  • TBM 施工巖巷掘探一體化技術研究進展與思考

    作者(Author)： 袁亮, 張平松

    摘要：煤礦巖巷全斷面掘進機(TBM) 施工，是滿足集約化、現代化、智能化大型礦井深部高強度開 發采掘平衡與高效建設生產的重要方法之一。但是，TBM 掘進對于不良地質條件適應性較差，尤其 是破碎帶、斷層、軟弱巖層及富水區等復雜地質條件會造成坍塌、卡機、卡盾、涌水等問題，從而 限制了其發展。為充分發揮 TBM 快速掘進效率，將超前探測儀器與 TBM 機械進行一體化設計，開 展隨掘探測是煤礦巖巷 TBM 掘進發展亟需突破的關鍵技術。從 TBM 施工巖巷的掘探一體化技術研 究出發，回顧了近年來隧道、煤礦巖巷隨掘探測技術新進展，介紹了包括隨掘地震、隨掘電法、隨 掘瞬變電磁等掘探一體化技術；圍繞提高隨掘超前探測精度，實現高精度異常體成像，論述了巖巷 TBM 掘探一體化技術的發展方向，包括超前探測數據采集系統、信號處理方法、巷道界面成像新方 法新技術等。認為掘探一體化設備要向自動化、信息化、智能化方向發展，要形成以智能化控制系 統為核心的掘進、探測、預報集成化管理平臺，實現掘進參數的智能選取、超前探測數據的實時處 理與疊加成像，形成掘探一體智能控制與地質條件融合判識系統，為深部煤炭資源的精準開發利用 與煤礦智能化建設提供透明地質條件支撐。
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    煤田地質與勘探
    2023年第01期
    301
    183
  • 鄂爾多斯盆地神木–佳縣區塊深部煤層氣地質特征及勘探開發潛力

    作者(Author)： 李國永, 姚艷斌, 王輝, 孟令箭, 李珮杰, 張永超, 王建偉, 馬立民

    摘要：我國深部(以下均指埋深大于2 000 m)煤層氣資源豐富，勘探開發潛力巨大。與中淺部相比，深部煤層氣在富集成藏規律與開發方式方面均具有顯著的差異性，急需針對重點區塊開展解剖性分析研究。神木–佳縣區塊位于鄂爾多斯盆地東北部，目前尚處于深部煤層氣勘探的起步階段，深部煤層氣富集特征及開發潛力等尚不明確?；谘芯繀^近期實施的地震資料、300余口井的測井資料和4口取心井的參數資料等，系統分析煤儲層基礎地質特征，總結煤層氣富集主控因素與富集規律，類比剖析研究區深部煤層氣勘探開發潛力。研究區深8號煤的鏡質體反射率介于0.7%~1.8%，大部分區域煤層演化已處于熱解生氣高峰，區域上煤層凈煤厚度高達7~8 m，煤層發育穩定，構造相對簡單、水動力封閉性較強、頂底板封蓋條件較好，為煤層氣大面積連續成藏提供了優越條件，其中佳縣南區的煤層氣資源條件最好。與鄂爾多斯盆地東部其他區塊深部煤層相比，研究區煤層中游離氣占比明顯更高(15.21%~46.47%)，煤層中吸附氣主要受吸附壓力封存控制，而游離氣受毛管力封閉與浮力重力分異雙重控制，兩種封存機制共同決定了深部煤層含氣量的垂向分帶與平面分區，以佳縣南部為例總結了吸附氣吸附壓力主控、游離氣毛管壓力封閉與重力分異耦合控制的典型深部煤層氣富集模式。與臨興區塊和大寧–吉縣區塊類比分析結果表明，神木–佳縣區塊具有較好的煤層氣資源基礎、儲層改造條件和高產潛力，預示了此區塊深部煤層氣規?；_發的美好前景。此外，大寧–吉縣區塊深部屬典型的高煤階煤，而神木–佳縣深部為中煤階煤，因此，該研究認識進一步豐富完善了深部煤層氣富集理論，對于全國深部煤層氣勘探開發實踐有重要指示意義。
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    煤田地質與勘探
    2024年第02期
    133
    15
  • 煤層CO2 地質封存的微觀機理研究

    作者(Author)： 姚艷斌, 孫曉曉, 萬磊

    摘要：煤層CO2地質封存可實現CO2減排和增產煤層氣雙重目標，是一種極具發展前景的碳封存技術。相對于其他封存地質體而言，煤的微孔極其發育，煤層CO2封存機制與煤中氣、水微觀作用關系密切，其內在影響機理尚不清楚。以2個煙煤樣品的系統煤巖學分析測試為基礎，構建了煤的大分子結構及板狀孔隙空間模型，進一步采用分子動力學方法模擬了不同溫、壓條件下、不同煤基質類型表面的CO2和水的潤濕行為，揭示煤層CO2注入后引起的水潤濕性變化規律，初步闡明煤層CO2封存的可注性、封存潛力、封存有效性等影響因素及微觀作用機理。結果表明：(1) 影響煤潤濕性的主要因素是煤中極性含氧官能團，其含量越高煤的潤濕性越強；(2) 煤中注入CO2后，CO2通過溶解作用穿透水分子層與水分子發生競爭吸附，從而減小水在煤表面潤濕性；(3) 隨注入壓力增大和溫度降低，煤表面CO2吸附量增多，對氫鍵破壞作用增強，潤濕性減弱越明顯；(4) 親水性煤層CO2的可注性及封存潛力均相對較差，然而其封存安全性相對較好；(5) 影響煤層CO2封存潛力主要是吸附封存和毛管封存，而影響封存有效性、安全性的主要是毛管封存和構造封存；(6)煤中CO2封存以吸附封存為主，需同時考慮含水條件下毛管封存；相對于低煤階煤，高階煤封存潛力較高，但封存注入時需要克服“水鎖”效應。進一步開展原位條件下深部煤層中氣水作用與CO2地質封存機理研究，這對于CO2-ECBM技術發展具有重要意義。
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    煤田地質與勘探
    2023年第02期
    245
    166
  • 煤層氣儲層可改造性評價——以鄭莊區塊為例

    作者(Author)： 姚艷斌, 王輝, 楊延輝, 劉大錳, 魯秀芹, 曹路通

    摘要：我國煤層氣資源探明率與動用率“雙低”，導致煤層氣增產顯著放緩，已經成為制約我國煤層氣產業發展的瓶頸問題。常規煤儲層評價較少考慮煤儲層的可改造性潛力，導致發現的優質儲量偏少，已發現的儲量動用率偏低，因此，迫切需要開展煤儲層可改造性評價研究。以沁水盆地南部鄭莊區塊為例，系統開展了巖心與大樣物理模擬實驗、測井與地震反演分析等；通過對比分析典型井儲層地質特征與微地震水力壓裂裂縫監測結果，指出影響煤儲層可改造性的關鍵地質因素為煤體結構、宏觀煤巖類型、煤層構造變形、煤層地應力、煤層與頂底板的抗拉強度之差，建立了煤儲層可改造性綜合定量評價模型；并對鄭莊區塊煤儲層可改造性進行了評價分區，其結果得到了區內千余口產氣井的驗證。研究成果可用于指導尚未動用儲量區的煤層氣建產和已動用儲量區的開發方案優化調整，根據不同區塊儲層地質特點選擇適應性的工程技術與改造方案，以實現地質工程一體化，是我國煤層氣“增儲上產”的關鍵。
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    煤田地質與勘探
    2021年第01期
    499
    397
  • 準噶爾盆地南緣低煤階煤儲層可動流體及孔徑分布特征

    作者(Author)： 鄭司建, 姚艷斌, 蔡益棟, 劉永

    摘要：為分析準噶爾盆地南緣(簡稱準南)低煤階煤儲層可動流體、束縛流體以及孔徑分布特征,對準南6個礦區6個煤樣進行了高速離心和低場核磁共振實驗。實驗結果表明:準南低煤階煤以吸附孔發育最優,其次為滲流孔和裂隙。建立束縛水狀態的最佳離心力為1.380 MPa;結合飽和水狀態和束縛水狀態的核磁共振T2譜,得到可動流體孔隙度為0.45%~1.89%,平均1.29%;束縛流體孔隙度為1.03%~7.45%,平均4.18%,可動流體孔隙度與滲透率呈冪指數關系(R2=0.935 8)。根據“離心–T2C法”得到準南低階煤孔隙半徑主要分布在0.01~1μm,平均孔隙半徑為1.771μm。
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    煤田地質與勘探
    2018年第01期
    691
    163
  • 深部煤層氣水賦存機制、環境及動態演化

    作者(Author)： 李勇, 徐立富, 劉宇, 王子煒, 高爽, 任慈

    摘要：準確認識深部條件下氣體和水分的賦存狀態、相對含量及分布特征，對煤層氣高效勘探開發具有重要指導意義?；诶碚撃Ｐ?、分子模擬和氣水演變分析，明確了煤層中氣、水的賦存狀態，揭示了氣、水動態運聚界限和動態演化過程?？紤]煤?水界面作用、水的可動性及賦存狀態，煤中水可分為可動水(重力水和毛細水)、束縛水(吸附水、沸石水、結晶水和層間水)、結構水，其中毛細水、重力水和吸附水由孔隙主導，沸石水、結構水、結晶水和層間水由礦物主導。分子模擬結果顯示，水分子在0.7 nm孔隙中可以飽和充填，吸附和解吸路徑一致，在更大孔隙中出現弱吸附層和自由態。水分子吸附過程表現為單分子含氧基團吸附、單層強吸附、多層弱吸附、水團簇形成和充填孔隙等階段。甲烷分子在1.5 nm孔隙可存在3層穩定充填吸附，在較大孔隙中(>1.5 nm)即以單層吸附和游離態共存，游離態在介孔及更大孔隙中普遍存在。結合上述吸附?游離氣存在界限，改進了游離氣和吸附氣理論計算公式，為含氣量計算提供新思路。深部熱成因煤層氣是煤大規模生排烴之后的殘余氣，在排烴過程中發生氣驅水和水分蒸發擴散，殘余水分為束縛水和結構水，后期無法改變。假定靜水壓力20 MPa，在0、5、10、15和20 MPa儲層壓力下，外來水分可入侵最大孔徑為7、9、13、27 nm和不侵入。受差異保存條件控制，煤成氣除了形成超壓和欠壓等差異含氣系統外，還可能在煤系形成多類型含氣模式。上述研究明確了煤層氣、水微觀賦存機制及形成演化模式，對深部煤層氣富集特征及高效開發設計具有指導意義。
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    煤田地質與勘探
    2024年第02期
    146
    9
  • 煤層氣排采非飽和流階段煤粉–氣泡耦合作用機理

    作者(Author)： 韓文龍, 李勇, 陳湘生, 卓啟明, 王延斌

    摘要：揭示煤層氣排采儲層非飽和流階段煤粉與氣體相互作用機理，對制定排采制度和提高產氣量具有重要意義。通過氣泡–煤粉微觀作用實驗裝置，系統開展了不同直徑大小的氣泡對不同粒度和密度煤粉的作用實驗，分析了氣泡對煤粉運移軌跡和速度的影響及捕獲煤粉特征。結果表明，氣泡產出能夠影響煤粉的運移軌跡，甚至能夠捕獲煤粉；煤粉通過氣泡時會產生3種運動類型：沿著氣泡表面運移到氣泡底部最后被捕獲、沿著氣泡表面運移到氣泡底部最后脫落及接近氣泡時被排斥而軌跡發生偏轉。煤粉若被氣泡捕捉，則運動速度呈現出減小–增大–減小的變化特征；若未被氣泡捕獲，速度呈現出減小–增大–減小–增大的變化特征。不同條件下氣泡對煤粉的捕獲效率高達64.38%～86.64%；在氣泡表面最高點附近發生碰撞煤粉被捕獲的概率最大，并且隨著偏離角度的增大，氣泡捕獲效率均呈現出逐漸減小的趨勢；在相同的碰撞位置下，氣泡對煤粉的捕獲效率隨著煤粉密度、煤粉粒徑的增大而減小，隨著氣泡直徑的增大而增大。煤層氣產氣初期應根據儲層的實際導流能力合理控制降壓速率，若儲層導流能力較強，應加大排采速率，增大氣體解吸對煤粉的擾動和捕獲作用，促使大量煤粉隨地下水或氣泡產出；若儲層導流能力較弱，應該適當降低排采速率，以防氣體快速解吸而引起大量煤粉啟動運移；同時，可應用大氣泡攜煤粉能力強的特性，促使近井地帶的煤粉產出以增大儲層導流能力。
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    煤田地質與勘探
    2023年第03期
    155
    122
  • 基于SAXS的不同變質程度煤納米級孔隙結構特征研究

    作者(Author)： 張鈺, 李勇, 王延斌, 王壯森, 趙石虎, 韓文龍

    摘要：為揭示不同變質程度煤巖納米級孔隙特征，運用小角X射線散射方法(SAXS)，采集鏡質體反射率Rmax在0.31%~6.24%的15個樣品，基于散射數據獲取的煤巖孔隙率、孔徑分布、比表面積和分形維數，討論了煤化過程對煤巖納米孔隙(0.3~100 nm)結構的影響，并用低溫CO2和N2吸附DFT模型結果對孔徑分布進行了驗證。結果表明：在Rmax<0.5 %時，煤巖孔隙率和比表面積隨著變質程度的增加而增加，微孔(<2 nm)含量增長較少，介孔(2~50 nm)和大孔(50~100 nm)含量大幅增加，煤巖表面逐漸光滑；在Rmax=0.5%~1.4%時，孔隙率和比表面積減小，各類孔隙含量均減少，煤巖表面逐漸光滑；在Rmax=1.4%~4.0%時，煤巖孔隙率和比表面積增大，微孔含量大幅增加，介孔和大孔含量近乎穩定，煤巖表面逐漸粗糙；在Rmax>4.0%后，煤巖孔隙率和比表面積緩慢增加，微孔增長幅度變緩，煤巖表面逐漸光滑。SAXS在0.3~100 nm孔徑分布(本次實驗范圍)中用球形形狀因子與低溫CO2和N2吸附結果契合度較高，煤中納米級孔隙率及比表面積主要由微孔貢獻。
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    煤田地質與勘探
    2021年第06期
    151
    94
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  • 中國煤炭科工

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