第六章开采技术条件
第一节开拓方式及煤层顶底板条件
一、矿井开拓方式
唐山矿采用立斜井分阶段采区前进式开拓方式。阶段高度分别为：11水平以上各水平间距分别约为60 m；11水平至12水平间距约100 m；12水平至13水平间距约120 m；13水平至14水平间距约150 m。
矿井为单翼多水平阶段石门开采，现有生产及延伸水平为：11、12、13、14水平，矿井最深开拓深度为-950 m。主要生产区域有：南翼11水平、12水平，北翼12水平，以及铁路煤柱一采区、二采区、三采区。
二、煤层顶底板条件
1．煤层的岩石学性质
（1）5煤
顶板：本煤层伪顶在老生产区厚 1.5～2 m，其它区域厚0.14～0.31 m，均为深灰色泥岩。直接顶板为条带状灰色粉砂岩到中粒砂岩，较坚硬。伪顶与直接顶之间有一层薄煤，致使煤层伪顶极易冒落。而直接顶与老顶之间则无明显界面，一般为一渐变过程。顶板有冲刷的区域，可造成老顶直接顶与煤层直接接触。
底板：5煤直接底板为砂质泥岩或粉砂岩，厚度一般不大于1 m，坚硬，含较多的植物根化石。其下为细、中粒砂岩作为煤层的老底，具明显的微波状层理，质地坚硬、较脆。
（2）6煤
顶板：深灰色泥岩，性脆、断口边缘锐利，含黄褐色似结核浸染体或扁豆状结核体，厚度2～5 m，是井田的标志层之一。
底板：灰色-褐灰色泥岩，局部显砂质，含细长植物根化石，富滑面，垂直层面的节理较发育、易碎。
（3）8煤
根据多年的资料表明，由于成煤期井田范围内的沉积环境差异，致使8、9煤出现分叉与合并现象，表现在煤层上就是，合并区为一特厚煤层，分叉区则分为独立的两个煤层，即8煤层和9煤层。从沉积学角度看，唐山矿范围内的
9煤底板，应为合区和分区的统一底板。而8煤层的顶板，则为统一的顶板。而分叉区内两个独立煤层之间的岩石，则是上层煤之底板，同时又为下层煤之顶板。基于上述认识，将8煤和9煤顶、底板情况叙述如下。
顶板：岩性变化很大，即使同一区域的不同部位，其岩性亦可能不同。总的说，一般为灰色砂质泥岩，在合并区一般有0.2～2 m的深灰色炭质泥岩伪顶，往上岩性变粗，粒级由粉砂岩到粗砂岩不等，有的地区为硅质胶结，致使顶板坚硬，有的地区为泥质胶结，易于风化，有时砂岩顶板直接覆盖煤层之上。
底板：直接底板为深灰-黑灰色泥岩，含植物根化石，厚1～1.5 m，往下为含有大量透镜状菱铁质结核的深灰色泥岩。
8、9煤呈分区时，作为8煤底板和9煤顶板的岩层岩性和厚度变化较大，厚度1～30 m，当其厚度较小时，多为灰色-深灰色泥岩，炭质成分较高，当其厚度加大时，近煤处一般仍为灰色泥岩，中间夹灰色-灰白色砂岩，随砂岩厚度加大，其粒度可能变粗至粗砂岩，胶结物多为泥质，使本层砂岩易风化。
（4）11煤
顶板：深灰色泥岩，断口平坦，含黄铁矿微晶或小颗粒，有时黄铁矿呈穴状分布，局部区域黄铁矿呈薄层状分布，致使岩石呈细条带状，近煤处含植物碎片化石。
底板：深灰色泥岩，含少量植物根化石，往下过渡为泥岩、粉砂岩互层，呈明显的水平层理，局部区域沿细层面含大量黄铁矿细粒而呈细水平层理。
（5）12-1煤
顶板：黑色腐泥质泥岩，质地纯净，贝壳状断口，划痕呈褐色，油脂光泽，局部含黄铁矿结核，厚度一般2～4 m，较稳定，在全井田发育，往上渐变为深灰色泥岩，本层为良好的标志层。
本煤层由于有分叉与合并现象，致使在一些区域分为两个独立煤层，即12-甲和12-1乙，二者之间的岩石既为12-1甲煤层之底板，又为12-1乙煤层之顶板。1
现将本层岩石介绍如下：厚度0～8 m，为黑灰色泥岩，含紊乱而明亮的植物根化石，厚度加大区域有粉砂岩夹层。
底板：灰色-深灰色泥岩，含明亮的植物根化石，局部区域断口发褐，含少许云母碎屑。
（6）12-2煤
顶板：直接顶常为黑灰色泥岩，水平层理，含苛达、轮叶等植物化石。老顶为灰白色分选磨圆较差的砂岩，洪积相特征较明显，泥质胶结，易风化，有时本层砂岩直接覆于煤层之上。
底板：深灰色砂质泥岩，硅质成分，含交错杂乱的植物根化石，印膜凸起，
含大量云母碎屑，往下为硅泥质胶结的细砂岩粗砂岩，较坚硬。
（7）14煤
顶板：黑色泥岩到深灰色砂质泥岩，近煤处炭质成分较多，有植物化石及黄铁矿晶体或结核，其上部有时为黑灰色石灰岩。
底板：灰色泥岩或粉砂岩，含大量发褐色植物根化石及黄铁矿晶体或结核。2．煤层及顶、底板物理力学性质
为较为准确的把握唐山矿煤层及顶底板物理力学性质，原地质报告中引用了部分测试结果，表6-1。本次将2002年新测的5煤和8、9合区的一些结果引入，表6-2。从两个表中可以看到，不同岩石的物理力学性质差异很大，同一煤层顶底板在不同的区域其物理力学性质也有所不同；此外，这两次测试结果，就5煤和8、9合区而言，差异较大。
第二节特殊开采
唐山矿在开采中主要采用立斜井分阶段采区前进式开拓方式。对于“三下带”特殊煤层则采用一些特殊开采方式，主要采用条带式开采。条带开采是保留部分煤柱以条带的形式支撑顶板，改变全部垮落开采而造成的覆岩破坏形态，控制“上三带”的发育从而减少由于开采引起的地表变形，减少由此带来的地面设施损坏的一种开采方法。在唐山矿区，结合唐山矿业公司生产实际和地面及地质、煤层情况，选择“建下”条带采煤方法，并实施5、8、9煤组合开采。采用条带法开采可保护城填、矿外工业厂房、建筑和铁路基础设施，回收部分煤炭资源，特别是在高潜水位条件下可避免房舍被淹，采后不需要大量资金维修房屋和治理环境等。
1．条带式开采采宽和留宽的原则
为了保证上、下煤层条带煤柱的稳定性，防治下层条带采动破坏上层条带柱煤，条带柱煤在多层采动时必须保持上层窄、下层宽。为此，各煤层的采宽和留宽总和保持不变。上、下煤层开采条带中心线沿垂向对齐。另外，该区北部、西部和南部为老采空区（除5煤北部为古河床冲刷变薄带外），为减轻条采引起老采空区有害的活化影响，整个条带工作面与采空区之间必须留设隔离煤柱，其隔离煤柱宽度不少于90 m。隔离煤柱与条带煤柱留设统一考虑。但考虑到老生产区12水平8煤层开采年代较长，采空区已经稳定，北部9煤条带工作面与8煤采空区之间没有留设隔离煤柱。
2．条带式开采采宽和留宽的优选
按5、8、9煤组合开采，又考虑到5煤受古河床冲刷等情况，经过计算和
优选，确定如下组合开采采宽和留宽参数，采宽均包括工作面巷道宽度。
有5煤开采时：5煤留宽为90 m，采宽为60 m；8煤留宽为102 m，采宽为48 m；9煤留宽为108 m，采宽为42 m。
无5煤开采时：8煤留宽为60 m，采宽为90 m；9煤留宽为54 m，采宽为96 m。
3．条带式开采发展过程
2003年经河北省煤炭工业办公室冀煤规字[2003]80号《关于开滦(集团)有限责任公司唐山矿业分公司建筑物及铁路下采煤方案的批复》，在铁三区开展了“建下”条带开采工作，经过中国煤炭科学总院唐山分院设计及省有关专家论证铁三区5煤层采60m，留90m。目前已经试采，8煤层也已开始进行试采。下一步准备在试采的基础上，进一步扩大开采规模，尽最大努力回收煤炭资源。3．条带式开采采出量情况
截止到2007年底，采用条带开采工作面采出量、损失量构成情况见表6-3：
一、瓦斯
1．矿井瓦斯涌出量及鉴定
由于唐山矿生产作业区域广，构造形式多，多煤层开采，因而瓦斯涌出量因区域、构造部位及煤层的不同而有差异。唐山矿矿井为单翼多水平阶段石门开采，现有生产及延伸水平为：11、12、13、14水平，矿井最深开拓深度为-950 m。主要生产区域有：南翼11水平、12水平，北翼12水平，以及铁路煤柱一采区、二采区、三采区。
矿井2006年度瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，绝对涌出量为52.0650 m3/min，相对瓦斯涌出量为5.6841 m3/t。2007年7月上、中、下三旬，分三班进行了基础数据的测定工作，鉴定点共76个，化验煤样6个，气样9个，鉴定时间为上旬2、3、4日，中旬12、13、14日，下旬22、23、24日，结果详见表6-4，6-5，鉴定结果仍为高瓦斯等级煤矿，全矿井相对涌出量为 6.4221 m3/t，绝对涌出量为48.5990 m3/t，采区或一翼最大瓦斯相对涌出量为19.9070 m3/t。
2．矿井瓦斯分布规律研究
（1）煤层埋藏深度与瓦斯涌出的关系分析
唐山矿5煤底板标高与相对瓦斯涌出量等值线分布图（图6-1）。从图上可以看出，在北翼区内，当底板等高线从-500 m逐渐下降至-800 m时，相对瓦斯涌出量的值从5 m3/t增大到9 m3/t；在铁二区内，当底板等高线从-500 m下降到-600 m时，相对瓦斯涌出量的值从1 m3/t增大到3 m3/t；在铁一区出现相对瓦斯涌出量低值区，可能与这里发育有张性断裂及冲积层变厚有关。在唐山矿，煤层埋藏深度是瓦斯涌出量一个普遍的影响因素。
（2）煤层围岩与瓦斯涌出的关系分析
煤层围岩的隔气和透气性能直接影响到瓦斯的保存条件。顶板砂岩比是间接反映煤层围岩透气性的一项瓦斯地质指标，是指煤层顶板一定厚度层段内砂岩厚度与统计厚度的比值。
砂岩比在0~1之间，砂岩比越大，反映统计层段内砂质岩层厚度大，有利于瓦斯的逸散。总体来看，顶板砂岩比在唐山矿9煤对瓦斯涌出量有较大的影响，而其他煤层或是影响不大，或是与其他因素具有相关性，规律不明显。
唐山矿9煤20 m砂岩比等值线图（图6-2）。从图上可以看出，瓦斯涌出量等值线与煤层顶板岩性分布有较密切的关系，在20 m砂岩比等值线图上可以看到，北翼区和铁二区砂岩比等值线从0.2向外增大到0.6，形成圈闭；相应的相对瓦斯涌出量从8 m3/t降低为4 m3/t，并形成圈闭。由此反映出，顶板岩性透气好的区域瓦斯逸散条件较好，透气性差的部位具有较好瓦斯保存条件。利用钻孔柱状图和统计的数据表也可以看出，煤层泥质岩顶板区较砂岩区瓦斯涌出量高。
唐山矿9煤顶板岩性与瓦斯涌出量
从表6-6中的数据也可以分析得到，在其它条件相同的情况下，在较大范围内煤层顶板为砂岩的区域，瓦斯相对涌出量明显降低，并且砂岩顶板中粒度细的比粒度粗的区域瓦斯涌出量大。
（3）煤层厚度及其变化与瓦斯涌出的关系分析
从唐山矿9煤厚度与相瓦斯涌出量等值线图（图6-3）中可以看出，瓦斯涌出量与煤厚的变化关系比较明显。北翼区和铁二区煤厚等值线从6 m增加到10 m时，相对瓦斯涌出量等值线数值也从4 m3/t增大到8 m3/t；西翼区相对瓦斯涌出量也随着煤厚的增加而增加；南翼区的煤厚等值线从6 m增加到10 m成圈闭时，相对瓦斯涌出量也从1 m3/t增加到4 m3/t。这也符合煤层厚度愈大，瓦斯生成和储存量愈多，开采时相应瓦斯涌出量也大这个规律。
从表6-7中分析，在煤层较厚的部位瓦斯相对涌出量较大。而煤层薄的部位相对要小。
（4）地质构造对瓦斯涌出的影响分析
①褶皱构造对瓦斯涌出的影响
从表6-8可以看出，越接近背斜的核部，瓦斯涌出量越高。由于唐山矿9煤顶板岩性封闭条件较好，背斜构造作用使之形成了一个聚气构造，瓦斯涌出量在煤层褶曲核部明显增大。
②断裂构造对瓦斯涌出的影响
唐山矿井田发育着许多走向压性断层，在本次研究的范围内，其主要控制性断层除F
断层是东正、西逆外，其余都是逆断层和逆掩断层。断层附近的煤Ⅳ
层均呈挤压状态，致使局部煤层大量增厚，而应挤压被拉薄的情况较少。
从瓦斯涌出量等值线和小断层对比图上（图6-4）可以发现，在小断层发育的北翼区，瓦斯涌出量出现高值区，而在西翼区和铁一区，小断层虽然也发育，但相对瓦斯涌出量出现低值区，这是由于小断层是影响瓦斯涌出量的因素，它对涌出量的影响和断层的性质有关。
（5）邻近煤层与瓦斯涌出的关系分析
邻近煤层对开采煤层瓦斯涌出量的影响因素较多，如邻近层与开采层的层间距、开采层采高、层间岩层、邻近层原始瓦斯含量、煤层倾角等。
国内外大量研究结果表明，层间距是影响瓦斯排放率的重要因素之一。
由于唐山矿是多煤层矿井，邻近层对研究煤层的影响不容忽视，此次分析了5煤与8煤间距同瓦斯涌出量的关系（图6-5）。
根据收集的已采区邻近煤层层间距的24个数据成图表明，开采煤层与邻近煤层越近，开采过程中邻近层越易于向开采层排放瓦斯。但图上局部地区有相反的情况，这也说明在影响5煤层瓦斯涌出量的所有因素中，相邻煤层的层间距并不一定是主导因素。
瓦斯是安全的重要隐患，应引起高度重视，要严格执行《煤矿安全规程》之规定，建立健全各项有关瓦斯管理制度，采取广泛的、有效的预防措施。唐山矿向来十分重视瓦斯治理工作，特别是瓦斯抽放方面，加强硬件设备建设和人员素质的提高。公司现有各类瓦斯泵15台，并通过永久抽放和井下移动抽放相结合的方法，取得很好的效果
第四节矿压与地温
一、矿压及显现规律
矿井在生产过程中，由于缺乏系统的地压观测资料，故对其变化规律难以作出评述。但就地压显现的一般规律而言，地压主要是以井巷开挖、煤层的采动而引起的围岩变形和破坏的形式显现出来的。地压的显现除受地质和采矿方面的因素影响外，矿井的开采深度也是一个主要的影响因素，因为矿井开采深度直接影响着煤岩层原始应力的大小，岩层承受重力变形而积聚的能量与开采深度的平方成正比，煤壁支撑压力的分布范围随着开采深度的增加而扩大，由此引起的围岩变形、破坏、煤壁片帮等愈加严重。
据矿井开拓实践，矿井地压的显现主要受岩石物理力学性质所决定，其动力因素则为围岩的应力活动，经对工作面的顶板活动观测可知：一般泥岩顶板的初次垮落步距为2～3 m，老顶初次来压步距为26 m，周期来压不明显。在局部砂岩顶板地段，因其岩性相对较坚硬，顶板常呈整体性及厚层状，致使采空区长时间悬顶，造成顶板大面积来压，且具冲击性，随之出现支架被压弯、压拆及煤柱、煤壁严重片帮等现象，另外，在井巷开挖过程中，呈现出其侧向压力随深度的增加而不断增大的趋势，其两帮煤岩层的变形也愈加严重，给巷道的维护带来了一定的困难。
由于地压的显现给矿井生产带来了危害，尤其是冲击地压更具威胁性。因此，应采取相应的措施，做好矿井地压的预防和治理工作：（1）根据不同的顶
板选择合理的控顶距和支护方式；（2）控制工作面的推进速度；（3）开采时尽量不留顶煤；（4）对不易垮落的顶板应采取井下强制垮落卸压，以防止顶板的大面积冒落。
二、地温
大地热流是指地球内部的热量以热传导的方式在单位时间内通过单位面积散发到地表的热量，其分布受岩石圈的热状态控制，并与地质构造及地壳活动有着密切的关系。
唐山地处华北盆地北部。华北盆地地热流值总平均值达68.4 mW/m2，其中凹陷区为61～65 mW/m2，凸起区达到70.0～80.0 mW/m2，最高达到105 mW/m2。下辽河盆地中37个热流值的平均值为63.21 mW/m2，最高可达83.14 mW/m2。华北-下辽河裂谷盆地新生代裂谷作用明显，伴随着裂陷伸展作用与带桥厚度减薄，盆地之下存在着热地幔底辟作用，造成较广的幔源基性火山活动，并出现地温梯度较大和大地热流值偏高的现象，说明华北-下辽河裂谷盆地目前仍是一个具有一定活性的“热”盆地。并通过对比莫霍面深度与大地热流密度值发现，莫霍面相对隆起部位对应于大地热流密度值高异常区，而莫霍面相对凹陷部位则对应大地热流密度值低异常区。该现象表明，新生代软流圈上涌而导致其地壳下莫霍面相对隆起，并形成大地热流密度高异常区。
唐山地区莫霍面深度为32～34 km，大地热流密度值约为60 mW/m2，为渤海湾盆地高值区陡变带，结合浅部岩浆岩等资料综合对比分析，唐山矿中生代燕山期和新生代为构造活跃期，因深部受区域应力场强烈作用而形成大规模软流圈上涌。唐山地区岩石圈明显减薄、大地热流密度值为高异常、莫霍面明显隆起且上方浅部多发育新生代玄武岩喷发，表明新生代该区软流圈上涌，与喜马拉雅早期NW-SE向伸展应力场是相匹配的。
第五节矿山环境地质
一、地面塌陷及治理
本矿开采易引发地表塌陷，造成地面建筑物、铁路、管线损坏、农田高低不平或沉陷积水，土地废弃。所以，对于矿区地表塌陷造成的危害必须引起高度重视，加大处理力度，应采取有效措施加以解决。
目前唐山矿防治对策主要有：复田与排矸相结合，利用塌陷区堆放矸石或灰渣，进行复土造地，植树造林，种植农作物。据塌陷区塌陷实际情况，可将
塌陷区改造为高产鱼塘、人工湖、水上公园等，改良矿区生态环境，合理选择开采方法和工艺，采用条带式、局部充填或柱式采煤等技术，减少和减缓地表沉陷，从而保护地面村庄、良田、建筑物，防患于未然。这些对策措施都起到了较好的作用，产生了很好的环境效应。
目前在唐山矿区地面范围内共存在六个积水塌陷坑（1号坑、2号坑、6号坑、7号坑、9号坑和8-10联坑），总积水面积为2188276m2。利用现有水体资源，唐山市政府于2007年开始，在积水坑区域进行了扩湖工程，建造南湖湿地公园，远期总规划面积91 km2，前期规划核心区面积28km2，以铁路为分界线铁路以东为高尔夫球场、五星级园林酒店和汽车工业园区，铁路以西主要是湖体区域，在湖体西侧修建商品住宅。预计到2008年11月份总积水面积将增大至3100000 m2左右，主要扩湖区为6号坑和8-10联坑，据南湖管委会提供规划图纸，湖区水体面积还要进一步扩大，至2009年5月1日竣工，对游人开放。三、污水及治理
本矿井排水系统分中央（井口）、对角（风井）两个系统，中央系统为三级阶段排水，即：13水平涌水自流至12水平，与12水平涌水混合后，流至12水平井口水仓，由12水平排至12水平，再由12水平经3号井排至地面进入净化水厂（其中有少部分涌水排至9水平），9水平涌水经3号井排至地面污水沟（少部分供洗煤厂工业用水）。此外，1/2水平涌水均独自直排地面污水沟。对角系统为四级阶段排水，即14水平南翼、13水平南翼、13北翼涌水排至12水平南翼，再由12水平南翼排至11水平南翼，11水平南翼排至7水平22石门水仓，最后由7水平泵站自一号回风井排至地面沉积池，作为井下生产喷尘和注浆灭火用水。
净化水厂水源集中由中央11水平排水泵房提供，中央11水平排水泵房安装6台PJ200×8型水泵（单泵排水量7.0 m3/min，扬程742 m），3条直径为325 mm的排水管路，排水量维持在10 m3/min左右，担负着10水平、11水平、12水平老区（包括对角入中央水量和铁三区）全部涌水的排水任务。9水平泵房安装2台250 D60×10型水泵（单泵排水量7.00 m3/min，扬程600 m，功率1050 KW），担负着9平涌水及以上的排水任务。上述9水平、11水平泵房排水量在18 m3/min左右。从近十年涌水量变化看，该水源的供水量是比较稳定的，但也存在着老区涌水量衰减的问题，需要进一步加大对角入中央水量。
处理前后的水质比较：井水处理前其浑浊度、悬浮物、氟化物、锰、铁、汞硬度均超过国家标准，经过处理后，仅硬度超过国家标准，其他指标符合国家标准。
第七章储量估算
第一节储量估算范围及工业指标
一、储量估算范围
唐山矿业分公司储量估算范围及分布
东起南新道煤柱线、西到16号剖面线，北到12-2煤的边缘，南至京山铁路煤柱线。
北翼生产区：北至奥灰煤柱线，南到风井广场煤柱线及京山铁路煤柱北线，东至16号剖面线，西至26号剖面线的11至13水平。
西翼生产区：北至奥灰煤柱线，西至京山铁路煤柱线，东至北翼生产区边界，西到西翼延伸水平的边界。
东翼生产区：北从京山铁路煤柱线南线，南到Ⅳ号断层，东至南新道煤柱线，西到11水平东翼零石门。
南翼生产区：东起11水平的东翼零石门，西至延伸水平的设计边界，北到京山铁路煤柱南线，南至F
Ⅳ
号断层。
19东FⅣ-FⅤ间：该区划为FⅣ-FⅤ主断层间9水平以下各煤层，东至南新道煤柱线，西至24号剖面线。
岳胥区：本区除京山铁路煤柱外，其东部分别以西翼和南翼生产区延伸水
平设计线为界，北部及南部分别以F
Ⅲ号和F
Ⅳ
号断层为界，西部则以岭子背斜
煤层外缘为界。
随着京山铁路煤柱的解放，目前已将铁路煤柱划分为四个区：铁一区、铁二区、铁三区、铁四区，其中铁二区5煤层1997年开始已投入生产。
二、储量估算工业指标
原煤灰分以5煤、11煤和12-2煤最低。平均含量小于15%，为低灰煤；以14煤为最高，平均含量大于25%，为富灰煤；其余煤层灰分在15～25%间，为中灰煤。
煤层最低可采厚度采用0.70 m，最高可采灰分采用Ad=40%。
第五节资源储量的开采与利用
一、采出量和损失量
唐山矿业分公司1998-2007年采出量总计2877.4万吨，损失量总计1396.6万吨，历年采出量及损失量如表7-7。
表7-7 1998-2007年矿井动用储量构成表
二、储量的可靠系数、有效利用系数与地质及水文地质损失系数
1．勘探储量可靠系数
()100%c +=
?累计采出量+损失量核实剩余储量相同范围内原勘探报告中地质储量
2．勘探储量有效利用系数
d 100%+=?累计采出量核实剩余储量相同范围内原勘探报告中地质储量
唐山矿历年采区回采率、矿井回采率、地质及水文地质损失系数如表7-8，可见采区回
采率均在70%以上，平均为79.61%，较高；矿井回采率也在60%以上，平均为67.84%，地质及水文地质损失系数平均为9.82%，较低。第五节 资源储量的开采与利
用
一、采出量和损失量
唐山矿业分公司1998-2007年采出量总计2877.4万吨，损失量总计1396.6万吨，历年采出量及损失量如表7-7。
二、储量的可靠系数、有效利用系数与地质及水文地质损失系数
1．勘探储量可靠系数
()100%c +=
?累计采出量+损失量核实剩余储量相同范围内原勘探报告中地质储量
2．勘探储量有效利用系数
d 100%+=?累计采出量核实剩余储量相同范围内原勘探报告中地质储量
唐山矿历年采区回采率、矿井回采率、地质及水文地质损失系数如表7-8，可见采区回采率均在70%以上，平均为79.61%，较高；矿井回采率也在60%以上，平均为67.84%，地质及水文地质损失系数平均为9.82%，较低。
微生物采油技术简介 大庆石油学院 2006年3月
一、概述 微生物采油技术在我国发展很快，近年来各油田采用与大学、研究院所合作以及从国外公司引进技术等方式，进行了大量的室内研究，取得了一定的成果，并进行了一定数量的现场试验。但在以烃类为营养物的厌养菌或兼性厌养菌的筛选、评价和应用等方面的研究还很少。我们在此方面进行了大量的实验，已经筛选出能够在油藏环境生长、繁殖、代谢的菌种。室内研究取得了突破性的进展，在大庆油田的不同区块进行了油井解堵、水井降压以及提高采收率矿场试验，效果非常明显，经济效益好。 二、研究依据 经过几十年的研究，通过微生物地下发酵提高原油采收率，已经提出了以下几个方面的机理： 1、细菌降粘，减少原油的渗流阻力； 2、产生气体，形成气驱和原油降粘； 3、产生表面活性剂，降低油水界面张力，提高洗油效率； 4、产生聚合物，封堵高渗透层，调整吸水剖面； 5、脱硫或脱硫菌，食原油组分中的硫、氮、降解沥青和胶质，降低原油粘 度； 6、产生有机酸，溶解岩石，提高油层的孔隙度和渗透率； 7、产生醇、醛、酮等有机溶剂，降低原油的粘度； 8、利用微生物产生的代谢物质，使储层岩石表面的湿性反转，以利于水驱 提高采收率。 以上的微生物采油机理，主要是以细菌在地下代谢碳水化合物（如糖蜜）为基础提出来的。我国的糖蜜资源有限，不可能将大量的糖蜜注入地层。但是，在油层中却存在着大量未被采出的残余油。如果能够找到以油层原油为碳源生长繁殖的细菌，通过产生大量代谢产物或使原油降粘来增加原油的产量，那么将是一条非常经济的MEOR途径。 三、菌种的筛选 对于所筛选解堵或提高原油采收率的菌种，必须满足以下的条件才有可能取得较好的效果。 1、厌氧条件下能以原油为唯一碳源生长繁殖； 2、营养要求简单，补充氮、磷、钾元素，即能满足厌氧代谢原油的要求； 3、以原油为碳源时，厌氧生长速度较快； 4、细胞较大； 5、适合油藏条件（如温度、PH值、矿化度等）； 6、地面扩大发酵较为简单。 按照上述要求，最终确定了几株菌供矿场试验。所选育的菌种是来自大庆油田油井产出的油水混合物。此种细菌产物主要为生物表面活性剂。并且能以原油为唯一碳源进行长繁殖。细胞大小为0.5~1×3~100微米，形成1微米左右的孢子。对于不同的油层条件将以此菌为基础，进行不同工艺的培养及配伍应用。在提高原油采收率方面效果很显著。
煤矿井工开采通风技术条件 AQ1028-2006 1 范围本标准规定了采用井工方式开采的煤矿的基本通风技术条件。本标准适用于全国井工开采的煤矿包括新建和改、扩建矿井。2 规范性引用文件下列文件中包含的部分条款通过本标准引用而成为本标准条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。《煤矿安全规程》2004年版GB 50215--2005煤炭工业矿井设计规范 3 术语和定义 3.1 矿井通风向矿井连续输送新鲜空气供给人员呼吸稀释并排出有害气体和浮尘改善井下气候条件的作业。3.2 矿井通风系统矿井通风方式、主要通风机的工作方法、矿井通风网络和通风设施的总称。3.3 矿井通风方式指矿井进风井和出风井的布置方式。3.4 矿井通风方法指矿井主要通风机的工作方法。3.5 矿井通风网络通风系统中表示风道分支连接形式和风流方向的结构系统习惯称风网。3.6 中央并列式通风进风井和出风井并列位于井田走向中央的通风方式。 3.7 中央分列式通风又称中央边界式通风进风井位于井田走向的中央出风井位于井田沿边界走向中部的通风方式。3.8 对角式通风进风井位于井田中央出风井位于两翼或出风井位于井田中央进风井位于两翼的通风方式。2 3.9 混合式通风井田中央和两翼边界均有进、出风井的通风方式。 3.10 主要通风机安装在地面的向全矿井、一翼或一个分区供风的通风机。 3.11 局部通风机向井下局部地点供风
的通风机。 3.12 辅助通风机某分区通风阻力过大主要通风机不能供给足够风量时为了增加风量而在该分区使用的通风机。 3.13 通风机工况点通风机个体特性曲线与矿井风阻特性曲线在同一坐标图上的交点。 3.14 矿井空气来自地面的新鲜空气和井下产生的有害气体及浮尘的混合体。3.15 矿井气候条件矿井空气温度、湿度、大气压力和风速等反映的综合状态。 3.16 风量单位时间内流过井巷或风筒的风流体积。 3.17 矿井有效风量送到采掘工作面、硐室和其他用风地点的风量之总称。 3.18 矿井有效风量率矿井有效风量占矿井总进风量的百分数。 3.19 需风量矿井生产过程中为供人员呼吸稀释和排出有害气体、浮尘创造良好气候条件所需要的风量。 3.20 机械通风利用通风机产生的风压对矿井和井巷进行通风的方法。 3.21 自然通风利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法。 3.22 局部通风利用局部通风机或主要通风机产生的风压对局部地点进行通风的方法。 3.23 全风压通风 3 利用矿井主要通风机产生的风压和通风设施向采、掘工作面和硐室等用风地点供风的通风方法。 3.24 扩散通风利用空气中分子的自然扩散运动对局部地点进行通风的方式。 3.25 通风机附属装置用以引导风流、降低矿井通风点阻力提高主要通风机的有效静压、保护主要通风机免受爆炸冲击波的破坏实现灾变时期矿井反风的主要通风机的配套装置。 3.26 分区通风井下各用风地点的回风直接进入采区回风巷或总回风巷的通风方式。 3.27 串联通风井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式。 3.28 压入式通风通风机向井下或风
对勘查规X开采技术条件部分的解读与修订意见 钱学溥 （水文地质、工程地质、环境地质专业） GB 12719-91《矿区水文地质工程地质勘探规X》和GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》，分别于1991年和1994年颁布执行。根据形势的发展和提高报告质量的需要，多年来在执行上述规X和有关规定的过程中，感到有些条款需要作进行进一步的解读，有些条款需要进行必要的补充与修订，还有一些问题在勘查和编写报告的过程中需要引起注意。下面，提出一些有关的意见供参考。 一、关于文字摘要 1．勘查核实报告，尤其是准备上市公司的勘查核实报告，其文字摘要应该简明扼要，内容全面，重点突出，尽可能地通俗易懂。文字摘要一般不超过400字，至多不超过一页纸。 2．文字摘要应包含开采技术条件和经济方面的有关内容。文字摘要阐述开采技术条件方面主要结论性的意见，应有1～3行的文字；说明经济方面的主要指标，应有1～2行的文字。例如可以说明“本矿区水文地质条件简单，工程地质条件中等，环境地质质量良好，矿山供水问题容易解决。”以及可以说明“经计算，拟建矿山财务内部收益率为13.0%，动态投资回收期为11.4年，经济效益较好。” 3．在开采技术条件方面，至少要说明水文地质、工程地质条件的复杂程度；环境地质质量的类别；解决矿山供水的难易程度。其中，矿山供水水文地质条件、工程地质条件可以分别简化为简单、中等、复杂3种类别。矿山供水问题可以概括为容易解决、可以解决、难以解决3种类别。经济方面，至少应说明拟建矿山的“财务内部收益率”和“动态投资回收期”两项指标。 二、关于核实报告的章节 1．核实报告编写提纲缺少自然地理一章，而对开采技术条件来说，自然地理是不可或缺的内容——因为降水量加大一番，地下水的补给量增加将近两番； 干旱地区，水资源匮乏；地表水体可能导致矿坑突水；地形切割强烈的山区，
第六章矿床开采技术条件 第一节水文地质 一、区域水文地质概况 （一）自然地理 地形地貌：该区属低山丘陵区，标高在1613～1761.3m，相对高差约150m，地势总体呈北西西—南东东向延伸，单个山体多为东西向，南高北低，最高峰为马沟山，海拔1761.3m，其南部为低缓的丘陵地形。矿区内季节性洪流沟谷较为发育，一般规模小、流程短，最终呈散流消失于山前山间戈壁。 气候：该区处内陆腹地，属典型的干燥大陆性气候。降水稀少，蒸发强烈，干燥多风，温差变化大，年度最高气温35°C，最低气温-,20℃，平均气温6-8.5°C。年最大降水量一般集中在6—9月份，且占全年的80%以上为110mm左右，最低降水量90mm左右，平均约94.9mm。蒸发量大是本区气候的显著特点。多年平均蒸发量约为4000mm左右。其中4—9月蒸发量占全年的80%，蒸发量主要受气温控制，一般随气温升高而增加。4—6月份以西北风为主，5月份开始出现东南风及东风，最大风速27m/s，最小风速3.57m/s。冬季日照率约71%，冻土层最大厚度约132cm。 （二）区域水文地质 该区属内蒙古高原西部水文地质区，低山丘陵贫水地段。含水岩系主要为中生界变质岩、火成岩，白垩系碎屑岩及第四系松散岩类。
依据地下水赋存条件和水力性质不同将区内含水层划分为第四系松散岩类孔隙含水层、碎屑岩裂隙孔隙含水层和基岩裂隙含水层三大类。 1、第四系松散岩类孔隙含水层：松散岩类孔隙水分为沟谷潜水和山前山间戈壁含水组两个亚类。 <1>沟谷潜水主要为全新统冲积、洪积砂砾碎石组成，地下水分段赋存。较大沟谷在低山丘陵区均有第四系潜水赋存。富水性受地形、含水层厚度、汇水面积等因素控制。沟谷上游地形坡度大，侵蚀性作用较强，第四系沉积厚度小，一般水量较小；大沟下段，汇水面积大，第四系较厚，沟宽坡小，富水性较好。一般含水层厚度0.82-2.94m，水位埋深1.5-2.8m，单井涌水量10-30m3/d，矿化度2.6-7.4g/l，水化学类型属Cl·SO4—Na型。 <2>山前山间戈壁均为上更新统洪积砂碎石所覆盖。山前带，一般第四系覆盖厚度小，地形坡度大，基本为透水不含水，只有一些古洼地或古沟槽内，第四系沉积厚度较大，地下水得以富集。 2、碎屑岩裂隙孔隙含水层：主要赋存于白垩系下统下岩组，岩性为接触式泥、钙质胶结砂砾岩，补给条件差，水量较为贫乏或极贫乏。 主要含水段在13.38m以上，以风化裂隙含水为主，水位埋深2-3m，单井涌水量均小于5m3/d，矿化度1-4.1g/l，水化学类型属SO4·Cl— Na型。 3、基岩裂隙含水层：以华力西中期火成岩、变质岩块状硬脆岩
各种机械采油方式的比较 一、有杆泵 1、有杆泵抽油系统的主要优点： （1）多数油田和操作人员都熟悉，有杆泵的安装和操作较熟练； （2）排量范围较好，各种配件齐全，服务及维修方便。 2、有杆泵抽油系统的缺点： （1）各种杆式泵的排量都受油管尺寸和泵挂深度的限制，若油井油气比高、出砂、结蜡或流体中含硫化物或其他腐蚀性物质，深井泵容积效率要降低； （2）抽油杆柱在油管中的磨损将损坏油管，增加了维修作业费用。 二、电潜泵 电潜泵是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。 1、电潜泵举升方式的主要优点： (1) 排量大；(2) 操作简单，管理方便；(3) 能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油；(4) 在防蜡方面有一定的作用。 2、电潜泵举升方式的主要缺点： (1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高和停产时间过长；(4) 电机、电缆易出现故障；(5) 日常维护要求高。 3、影响电泵工作特性的因素分析 （1）含气液体对电泵工作特性的影响 扬程、排量及效率下降；游离气体过多时，叶轮流道的大部分空间被气体占据，将会使离心泵停止排液。 （2）液体粘度对电泵工作特性的影响 液体粘度大使得泵的举升功率增加；同时泵的扬程、排量和效率也有所下降；油水乳状液含水率(粘度)对电泵的影响。
（3）温度对电泵工作特性的影响 流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响；流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆，增加采油成本。 （4）砂、蜡等对电泵工作特性的影响 电泵生产要求含砂小于0.05%；含砂后，泵叶轮磨损，排量下降；蜡沉积堵塞叶导轮流道，井液阻力增加。泵排量下降；电机负荷增加，严重时过载停机。 （5）其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。 三、螺杆泵 1、螺杆泵采油系统的优越性： (1)节省一次投资，螺杆泵与电动潜油泵、水里活塞泵和油梁式(链条式)抽油机相比，由于其结构简单，所以价格低； (2)地面装置结构简单，安装方便； (3)泵效高、节能、管理费用低； (4)适应粘度范围广，可以举升稠油； (5)使用高含砂井； (6)适应高含气井； (7)适用于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合海上油田丛式井组甚至水平井的采油井使用； (8)允许井口油较高回压； (9)当发动机或电动机停转时，在某些情况下，砂沉积在泵的上部。与有杆泵比较，螺杆泵更有可能恢复工作。 2、螺杆泵采油的缺点 (1)定子有橡胶制造，最容易损坏，若定子寿命短，则检泵次数多，每次检泵，必须起下管柱，增加了检泵费用； (2)泵需要流体润滑，如果供液不足造成抽空，泵过热将会引起定子弹性体老化，甚至烧毁； (3)定子的橡胶不耐高温，不适合在注蒸汽井中应用； (4)虽然它操作简单，若操作人员不经适当操作训练，操作不正确，也会造成泵损坏；
微生物采油现场注入工艺探索 【摘要】微生物采油技术研究中包括三大技术：菌种筛选及性能评价技术、菌种放大培养 技术、现场注入工艺技术。其中现场注入工艺技术是决定微生物采油技术能否工业化推广应 用的关键技术。吉林油田微生物采油技术经过十多年研究，菌种及菌种放大培养技术已成熟，现场注入工艺技术一直不能满足工业化推广应用的需求，本文从吉林油田微生物采油现场注 入工艺的发展及存在问题着手，探索适应吉林油田工业化推广应用微生物采油技术的现场注 入工艺。 【关键词】微生物采油现场注入工艺 截止到2009年末，吉林油田已开发油气田21个，动用石油地质储量8亿吨，动用天然气地 质储量186亿方。在已开发的油气田中，以扶余、红岗等为代表的老油田目前含水已接近90%，处于注水开发后期，含水上升速度较快，注入水低效无效循环问题突出；而以新立、 乾安等为代表的低渗透油藏由于渗透率低，注水开发难度越来越大，同时随着勘探工作的逐 年深入，新增增量的品位逐年下降，在目前的经济技术条件下新增储量的动用难度越大越大，迫切需要切实可行的接替技术保障老油田的稳产，新增储量的有效动用。 随着生物工程技术的蓬勃发展，微生物采油及其多样化的驱油机理，近年来越来越受到石油 行业的青睐。通过十多年的研究，吉林油田现已形成了以CJF-002菌为目的菌的一系列微生 物采油配套技术，掌握了菌液及营养基生产、运输、注入、监测评价等相关工艺技术。但是 研究中发现，微生物现场注入工艺技术是决定微生物采油技术能否工业化推广应用的关键技术：菌种经过发大培养后，在输送和注入过程中，既要保证目的菌种不被空气、注入设备等 介质中的杂菌污染，又要保证目的菌的活性不被破坏，同时菌种所需的营养基也必须采用合 适的注入方式，才能保证目的菌在地层中得到更好的繁殖代谢。 １油井吞吐试验 吉林油田到目前为止共进行了五个阶段的微生物现场试验，注入工艺由经历了井口注入、管 线注入、配水间管线注入逐渐演化过程。微生物现场试验初期，主要进行油井吞吐试验，其 目的主要是验证外源微生物在地层条件下能否存活，其代谢产物在地层中是否具备堵塞大孔 道的能力。现场注入工艺主要采用井口注入工艺：即菌种在微生物培养站放大发酵后，按照 菌液：营养基＝1：10的配比在培养站配液，利用罐车将配好菌液运送到注入井井口，再利 用泵车注入油井，每口井注入300方，注入速度30方/小时，注入过程中每4小时取样一次，分析目的菌浓度、杂菌浓度。注后关井20天开抽，同时取样分析目的菌浓度、杂菌浓度、 杂菌种类变化。以CJF-002菌为目的菌的微生物吞吐试验，共注入6口井，检测结果表明：CJF-002菌和其所需的营养基采用井口注入，只要罐车灭菌彻底，注入时间低于10小时，在 注入过程中不滋生杂菌，且CJF-002菌能够在地层中很好的繁殖，其代谢产物具备堵塞大孔 道的能力。 ２微生物连续注入试验 油井吞吐仅仅可以作为一项增油措施，而不能实现微生物驱油。所以2000年设计微生物管 线注入工艺：从微生物培养站向试验区（东24～26区块）铺设了一条4000米的管线，菌种 在微生物培养站放大培养后，同样是按照菌液：营养基＝1：10的比例配液，再通过管线输 送到注入现场配水间，再由配水间通过分别输送到2口注水井井口，配水间到2口注水井的 距离约200米（见图1）。 . 图1 微生物连续注入工艺流程图
【煤矿科学技术】谈煤矿不冋条件的井下开釆技术 摘要:伴随科学技术水平的日渐提升，许多先进技术在煤矿开采领域中得到广泛应用。采用高效的采煤工艺与先进的采煤方法，有助于提髙煤矿开采的可靠性、安全性与产虽。本文基于各种条件下，就煤矿井下开采常用技术作一探讨。 关键词:开采技术;小煤矿开采;长壁开采 积极推动采煤工艺的持续更新与完善，不仅对煤炭开釆技术的强化有利，而且还能推动此领域的深层变革。对于当前的采煤工艺来分析，其以髙效、高可靠性、髙产能及高安全性作为发展方向，主要途径为:大力研究高效、强力、可靠且安全的采煤设备与生产系统，积极推动现代高新技术与采煤技术的深层融合，对传统采煤工艺进行持续改进与完善等。本文基于不同条件，就煤矿井下开采常用技术作一探讨。 1各硬度条件下所采用的开采技术分析 （1）硬厚顶煤控制技术。针对此技术而言，其主要用于那些支承压力比较小，而且埋深比较浅的一些硬厚顶煤进行开采，从根本上来分析，其由两部分构成，其一，即比较常用且实用、髙效的顶煤深孔预爆破技术，英二是高压注水压裂技术，以此使顶煤体能够做到随采随冒，最终达到提升回收率的目的。（2）硬顶板控制技术。对于此技术来讲，研究对象主要是那些有着较小地压，而且在具体埋深上比较注的一些硬厚顶板的开采，多借助顶板快速处理技术（比如倾斜深孔爆破等），能够实现随采随冒;因此，这除了对顶煤回收效率的大幅提升, 有重要的促进作用外，还能使基本顶根据事先设上好的步距而自动垮落，因而能为工作而安全生产提供切实保障。（3）顶煤块度大、冒放性差的综放开采成套设备配套技术。研究不仅对放顶煤有利，而且对顶板控制、顶煤破碎也有利的新型液压支架，以此达到对后部输送机能力给予明确。 2缓倾斜薄煤层的长壁开采分析 主要对高可靠性、功率大及开发体积小的薄煤层刨煤机、采煤机进行研究;研究对薄煤层工作面进行开发的髙效开采技术;研制与刨煤机综采相适应的液压支架。需对支架结构、强度进一步进行强化与完善，并强化支架防滑、防倒，以及避免四连杆变形、顶梁焊缝开裂等，最大程度缩小其与中厚煤层高效、高产指标之间的差距，提高支架的整体可靠性与稳左性。
第五章采煤方法概述 第一节采煤方法概念及分类 第二节采煤方法的选择 第三节采煤方法发展方向 目的要求： 1、了解采煤方法发展方向 2、掌握采煤方法概念及分类 3、掌握采煤方法的选择 重点、难点和突破的方法： 重点：1、采煤方法概念及分类 2、采煤方法的选择 难点：采煤方法的选择 突破方法：1、详细讲解 2、根据工程实例讲述 教学内容和步骤 第一节采煤方法概念及分类 一、基本概念 1.采场 在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所，称为采场。 2.采煤工作面 在采场内进行采煤的煤层暴露面称为煤壁，又称为采煤工作面。在实际工作中，采煤工作面就是采煤作业的场地，与采场是同义语。 3.采煤工作 在采场内，为了开采煤炭资源所进行的一系列工作，称为采煤工作。采煤工作包括破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等基本工序及其辅助工序。 4.采煤工艺
由于煤层的自然赋存条件和采用的采煤机械不同，完成采煤工作各道工序的方法也不同，在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内各道工序按照一定顺序完成的方法及其相互配合称为采煤工艺。 5.采煤系统 采煤系统是指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统。通常是由一系列的准备巷道和回采巷道构成的。 6.采煤方法 采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。不同采煤工艺与采区内相关巷道布置的组合，构成了不同的采煤方法。 二、采煤方法分类（如图所示） （一）壁式体系采煤法 壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征，是目前我国应用最普遍的一种采煤方法，其产量约占到国有重点煤矿产量的95%以上。 （1）根据开采技术条件煤层按倾角分类： 地下开采露天开采 近水平煤层α<8°α<5° 缓倾斜煤层8°~ 25°5°~ 10° 倾斜煤层25°~ 45°10°~ 45° 急倾斜煤层α> 45°α>
石灰岩矿床开采技术条件编写范例 第一节水文地质 一、区域水文地质 矿区位于低山区，最高海拔标高1080m，最低标高620m，相对高差460m，该区年平均降水量在350-500mm，年蒸发量1750mm, 蒸发量远大于降雨量。 矿区地处西辽河水系老哈河流域锡泊河支流，矿区内无地表水体分布。锡泊河发源于喀喇沁旗西部，近几年由于干旱成为间歇性季节河流，丰水期最大流速 3.0m/s，流量随枯、丰水期变化而变化，呈北东流向流经矿区西北部约13km处，对矿区无直接影响。 （一）、地下水分布特征 根据含水层结构等特征，将地下水类型分为；松散岩孔隙水和基岩裂隙水两大类。 1、松散岩类孔隙水： 该类地下水主要分布于山间河谷中砂砾松散层、山前裙裾、黄土丘陵区中，含水岩性以第四系砂砾卵石为主，地下水多赋存于上述层位的孔隙中，为孔隙水。山前裙裾及平缓丘陵地区赋水量小，一般单井涌水量小于50m3 /d，水化学类型为HCO3-Ca·Na为主，矿化度小于1g/L。 2、基岩裂隙水： 依据含水岩性的赋水条件的差异，分为风化裂隙水和构造裂隙
水。 风化裂隙水：风化带网状裂隙水，此类岩石由于长期接受风化剥蚀，因此其裂隙比较发育，一般裂隙宽3～5mm，密集成带，赋水条件比较优越。 构造裂隙水：主要分布在基岩节理和裂隙构造断裂破碎带中。断裂规模较小，多为闭合型逆掩断裂，赋水条件差、富水性弱。一般水位埋深10～15m，在矿区的下部河谷中有小的间歇泉，泉流量均小于5m3/d, （二）、地下水补给、径流、排泄条件 地下水的补给来源于大气降水的渗透及地下水侧向径流补给，补给期多集中于每年的7～8月份的降水期和每年的4～5月份冰雪融化期。 本区属半干旱气候区，历年平均降水量350-500mm，年蒸发量1750mm,湿润度>0.3。基岩裂隙水受气候影响明显。矿区内植被不发育，大气降水多半被地表吸收。地表水不发育。因此基岩裂隙富水性极弱。 区域上地下水均以径流方式流向中间冲积沟谷中，再以地下径流的方式向锡泊河排泄。地下水位的变化受气候、地貌及含水层埋藏深度等因素影响。 二、矿区水文地质 矿区位于低山区，最高海拔标高1080m，最低标高620m，相对高差460m，该区年平均降水量在350-500mm，年蒸发量1750mm, 蒸发
编号：AQ-JS-02943 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 机械采油及方法 Mechanical oil production and its methods
机械采油及方法 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 机械采油 当自喷井停喷以后，地下原油并没有采尽，还得继续开采。从油田开采的整个过程来看，大部分时间和多数油井将采用机械开采的方式，将地下的原油开采出来。 深井泵采油 在机械采油的方法中，深井泵采油是目前应用最广泛的一种，它占全部机械采油井的80％以上。到过油田的人都会看到，野外的抽油机就向给人磕头一样在不停地上下运动，将地下的原油抽到地面上来。深井泵采油装置由抽油机、抽油泵、抽油杆三大主要部分组成。 抽油机是一套运动减速机构。靠电动机或柴油机带动。 抽油泵也称深井泵，它是有杆机械采油的一种?专用设备，泵位于油井井筒中油液面以下一定深度，依靠抽油杆传递抽油动力。
抽油杆是圆形断面的实心杆体，目前使用的有碳钢和合金抽油杆。抽油杆每根8～9米长，每根之间是丝扣连接，抽油杆的作用是将抽油机的动力传递到抽油泵，使抽油泵的活塞做往复运动。 抽油机的安装与调整质量，直接影响着安全采油和人身安全，因此抽油机安装的基础设计、设备的安装、调整必须按照设计标准、操作规程严格执行。 图4—2游梁式抽油机一抽油泵装置示意图 1一吸人凡尔；2一泵筒；3一活塞；4--排出凡尔；5一抽油杆； 6--油管；7--套管；8一三通；9一盘根盒；10--驴头；11一游梁； 12--连杆；13一曲柄；14--减速箱；15一动力机(电动机) 抽油机的安装应由专业施工队伍进行，要按工程施工标准严格履行验收交接手续；抽油机地基应夯实，保证地基有足够的承载能力，摆放基础时应使每节基础保持水平一致，地基与基础底面之间不得悬空；调整抽油机冲程时，驴头负荷必须卸掉，刹车刹死，游梁前后用安全绳与底座连接好，以防止左右曲柄销总成退出曲柄孔
微生物采油技术 石油是一种非再生能源，经过一次采油和二次采油后，地层中仍有约60％～70％原油无法开采出来，提高原油采收率一直是世界采油业广泛关注的科学问题。目前广泛采用物理、化学方法如由碱-表面活性剂-聚合物组成的三元复合驱油体系等开采原油。在地球表层和缺氧深层生存着约占地球生物种类60％的微生物，其代谢产生的生物酶和中间产物能降解原油中的高分子物质如蜡、沥青、胶质等，从而降低原油的黏度、改善增加原油的流动性，从而可以大幅度提高原油的采收率。1926年，美国人Beckman最早提出了用微生物提高原油产量的想法?，在美国石油研究所工作的Zobell于20世纪40年代初期首次进行了微生物提高采收率的研究工作，于1943年首先申请“把细菌直接注入地下，提高油层原油采收率。1954年，美国率先成功地进行了矿场试验，随后在20世纪50年代末期到70年代，前苏联和东欧一些国家、加拿大、澳大利亚及中国也开展了微生物采油研究，并进行了一系列现场试验。在当今世界能源危机的背景下，许多国家都将缓解能源供需矛盾列为头等大事，非常规采油技术受到格外重视。在20世纪90年代伊拉克战争期间，大多数的美国石油公司建立起了自己的研究机构，资助研发一些新技术，其中微生物采油是潜力最大的新技术。其美国估计原油储量6490亿桶，准备采用微生物技术开采约3750亿桶，约占总量的58％。20世纪90年代以后随着生命科学的迅猛发展，分子生物和基因工程的新技术、新成果不断涌现，为微生物采油提供了新的理念和技术，经过几十年的发展，该技术取得了长足的进展。本文综述微生物油田的生物学机理以及应用研究进展，旨在为提高能源利用率、节约能源、降低采油成本提供参考。 1微生物采油的优点 微生物采油技术是一项费用低廉、无环境污染、科技含量高、发展迅猛的新技术，是现代生物技术在采油工程领域中创新性的应用，对于高含水和接近枯竭的老油田更显示出其强大的生命力。与其他提高采收率的方法相比，微生物采油技术具有明显的优点：①成本低，微生物的主要营养源之一是用通常手段难以采出的石油，微生物的繁殖能力和适应性强，作用效果持续时间长，这尤其对边际油田吸引力大；②微生物采油技术工序简单，利用常规注人设备即可实施，不必增添井场设备，比其他EOR技术实用且操作方便；③应用范围广，不仅可开采轻油、中质原油，更适于开采重油；④注入的微生物和培养基原料来源广，容易制取，且可根据具体油藏特点，灵活调整微生物的配方；⑤易于控制，通过停止注入营养液，即可终止微生物的活动；⑥微生物细胞小且运动性强，能进入其他驱油工艺的盲区如死油区或裂缝；⑦微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢产物，避免了表面活性剂注入或降黏剂段塞的盲目性；⑧微生物采油产物均可生物降解，不损害地层，不会造成环境污染，且可以在同一井中重复使用多次；⑨长效性：微生物能自我复制，生活史比高等生物短，注入到油藏中的细菌不断地繁殖，长时间发挥作用；⑩生产成本低廉：微生物培养设备和成本低；灵活度高：可以针对具体的油藏灵活注入具体的微生物菌种和注入量；微生物体积小，能进
煤矿开采技术条件与采掘工艺 摘要:积极推动采煤工艺的持续更新与完善,不仅对煤炭开采技术的强化有利,而且还能推动此领域的深层变革。对于当前的采煤工艺来分析,其以高效、高可靠性、高产能及高安全性作为发展方向,本文对煤矿开采技术条件与采掘工艺进行分析,以供参考。 关键词:煤矿开采;技术;采掘工艺 1 煤矿开采现状 1.1 技术水平不足 在中国煤矿企业按照主管部门的不同可以分为乡镇煤矿企业、地方煤矿企业和国家煤矿企业。由于主管部门的不同,导致这三种煤矿的待遇存在很大的差别,开采技术和工艺水平也存在显著的差异。一般情况下,乡镇煤矿和地方煤矿的规模较小,产量只有几万吨或几十万吨。由于得到的资金有限,使用的技术比较落后,机械化程度低,生产的效率也不高,最重要的是工人的生命安全得不到有效的保证。相比较而言,国有煤矿的生产状况要好的多,煤矿使用的设备先进,资金充足,安全问题得到足够的重视,发生事故的可能性大大降低。为了服务我国经济的发展,在相当长一段时间内国有煤矿、地方煤矿以及乡镇煤礦会共存。总体而言,我国目前的煤矿生产水平与发达国家还是存在差距的,但是随着经济的发展这种差距会慢慢缩小。 1.2 煤矿开采对周围环境造成影响 我国目前的煤矿开采工作在开展过程当中都会对周围环境造成不同程度的影响,影响程度一般取决于煤矿开采工作量的大小。我国目前的煤矿开采工作一般都是在矿井中进行的。在挖矿井和在挖煤的时候,一般都会对地下水产生相应的污染问题,而且煤矿开采过程当中所开采出来的煤还需要经过运输,运输到相应的生产企业,因此,在运输过程中就会造成更大的空气污染。 2煤矿井在开采所需要的各种事项 首先,针对那些已经无法满足当前需要的开采设备,需及时淘汰,或给予升级、优化。现阶段,我国部分煤矿仍然运用的是那些已经落伍的开采设备,一些煤矿企业较少将资金用于采购先进的煤矿井下开采设备,此情况会煤矿井下开采效率与质量提升,会造成不利影响。另外,煤炭企业在监管煤矿井下开采设备方面,存在力度不足的情况,不能高效使用开采设备,易造成开采质量与效率的降低。因此,需要积极增加开采设备的投入,多引进一些实用且高效的开采设备,合理使用,提高其开采效率。其次,缺乏统一规划与标准。在作业之前,井下作业人员需要做好井下地质勘测工作,确保各项数据的准确、全面,且以此为依据,为更好的开展井下开采作业提供依据与支撑。 3开采技术条件 3.1瓦斯、煤尘 瓦斯等级在各矿井内变化较大,煤矿经实际生产中测得的瓦斯含量为0．15%,沼气含量为0．05%,瓦斯相对涌出量为0.02m3/t,属于低瓦斯矿井,但随着采深度的增加瓦斯含量将有所加大,因而,应加强瓦斯监测,注意瓦斯浓度的变化,尤其是在遇到小断层或钻孔时,应引起重视,提前采取防护措施,确保安全生产。 3.2煤层顶底板
宝山矿西部2号砂岩矿体采矿技术研究 摘要：介绍了宝山矿西部2号砂岩难采矿体采矿所取得的成功经验，这些实践经验可为类似条件的矿山所借鉴。 关键词：上向分层采矿井下废石破碎高压泵输送废石胶结充填 我矿西部现已开拓到－150m中段，其开采深度为622米。从近几年探明的资料要采到-800m，同时砂岩矿体占60%。砂岩矿体的特点：品位高，厚度、倾角变化大，矿体和下盘围岩中等稳固，上盘围岩极不稳固。我矿以前使用空场法采矿嗣后废石充填，曾经在多个采场试验均未采矿成功。主要是上盘冒顶片帮造成矿石无法采出。针对这种难采矿体，我矿与湖南有色冶金劳动保护研究院经过几年的国内外考察学习和现场试验，现已取得了一些实践经验，为我矿进入深井开采奠定了良好的技术基础。 1 西部2号砂岩矿体地质概况 宝山矿西部50中段以下2号砂岩矿体为铅锌矿，品位高，工业价值大。2号矿岩矿体赋存于宝山矿西部宝岭北倒转向斜的次级小背斜中，成矿区域主要在西部10中段以下的161线与165线之间，F21与F0-1断层间向斜的测水组地层的一次级背斜的翼部，矿体在-30m的标高以上，为北倒南倾，东西走向，倾角60°，-30m标高以下扭转为南北走向，东倒西倾，且-40m标高以下矿体倾角变缓，倾角约40°。该矿体上延伸到-5m标高，下延伸到-70m标高以下。F21断层位于宝岭北倒转向斜北翼，走向65°—75°，倾向北西，倾角60°—70°，是2号砂岩矿体的控矿断层。F0-1位于西部矿区中段，为成矿前压扭性
逆断层，断层走向约100°，倾向北东，倾角35°—50°，断层西端呈小角度与F21相交，是2号砂岩矿体的导矿、容矿断层。 2 2号砂岩矿体开采技术条件 西部矿床按成因属热液型矿床。根据-30m—-50m（腰中段）、-70m 中段坑道揭露的2号矿体情况及2号矿体地质剖面图分析，该范围矿体产状、厚度变化较大，矿体形态复杂；-70m—-50m（腰中段）中段矿体呈倾斜产状，角度为35°—45°，厚度4—10m，平均为6—7m；-50m（腰中段）—-30m中段倾角为45°—90°，矿体厚度为1—8m，矿体在0m标高尖灭。2号矿体走向长约100m，此矿段为铅锌银富集带，铅+锌品位约20%左右，有很好的开采价值。 2号砂岩矿体上、下盘围岩主要为测水组碳质灰岩、碳质页岩、泥质砂岩、石英砂岩。其中上盘围岩为碳质灰岩、碳质页岩，稳固性很差，坚固性系数为4-6，即使是较完整的岩样，抗拉、抗剪强度也较低，巷道掘进常有冒顶、片帮及塌落事件发生。下盘围岩为白云石灰岩、石英砂岩，稳固程度为中等。矿石中等稳固。 矿区水文地质条件简单，同时西部上部中段已开采完毕，空区连续性不强，且空区基本上予以废石充填。
节能降耗技术在机械采油中的应用研究 发表时间：2019-08-13T16:18:18.247Z 来源：《科学与技术》2019年第06期作者：刘威王训明杨彦辉熊飞 [导读] 基于节能降耗技术在机械采油中的应用研究展开论述。 长庆油田分公司第一采油厂陕西延安716000 摘要：绿色发展、节能降耗是油田行业发展的必然趋势，在机械采油中利用节能降耗技术在提高油田开采效率的同时，还可以进一步减少石油开采中高耗能的问题，是维护我国能源安全的有效途径。现阶段，螺杆泵采油配套技术、间歇采油技术、小井眼采油技术、抽油机井节能改造技术广泛应用在机械采油领域内，取得显著的节能降耗效果。随着科学研究进程的进一步深化，将会有越来越多的节能降耗技术应用在机械采油当中，为环境友好型、资源节约型社会的构建贡献力量。本文基于节能降耗技术在机械采油中的应用研究展开论述。 关键词：节能降耗技术；机械采油中；应用研究 中图分类号：TE938 文献标识码：A 引言 采油工程在油田开发过程中具有重要的作用，采油工程技术在提高油田开发效率方面发挥着重要作用。通过对目前油田开采过程中遇到的问题的研究，并结合未来采油工程技术的发展提出来几点新的采油工程技术。通过新技术的应用对未来我国油田开发过程中会遇到的问题，提供了可借鉴的工艺技术。通过本文可以让致力于油田事业的从业者们，能够更加明确未来采油工程技术的发展方向，为从业者提供了很好的资料。 1采油工程概述 油田的采油工程技术措施经历不同的发展阶段，开发和研究复杂断块油气藏的开采工艺技术措施，对碳酸盐岩的潜山油气藏进行了开采，深入油田生产实际，提高采油工程的效果。采取符合油田生产的采油工艺技术措施，提高采油生产的效率。采油工程是一门综合性的学科，其主要用于油田开采过程。根据生产井和注入井并通过一系列措施对油藏进行采油。对采油工程的研究可实现对油藏经济有效地利用和开采，通过采用工程各种技术的应用还可以提高油井产量和原油采收率。常规采油技术工程措施包括抽油生产技术，螺杆泵采油生产技术和潜水电动泵采油生产技术等，通过采用的生产设备提高油井的举升能力，实现高产量的目标。因此，为了提高油田生产效率，在油田开发过程总需要实施采用工程技术。传统的采油工程措施可以提取一定数量的地质储量，但随着油田的不断勘探和开发，旧的采油工程措施难以达到预期的采油效率，因此需要开发新的采油工程技术措施，以满足不断发展的油田生产需求。通过增加油田的地质储量或延长旧油田的开发，来寻找新的油田是非常困难的。那么通过采取措施提高采收率，也可以在油田开发的最后阶段实现生产目标。研究采油工程新工艺技术，解决油田开发后期油田产能限制的技术问题。优化油田设计开发模式，节省油田生产过程中的各种能耗，优化最佳生产设备，提高设备运行效率。 2机械采油的能耗分析 在开采油田的过程中，机械采油包括硬件和软件2个部分。硬件部分包括抽油杆、抽油机以及防护装置。软件部分包括采集信息软件和工艺管理软件。将硬件和软件部分结合起来，形成了有机采油系统。机械采油过程中，由于抽油机是往复运动模式，很容易产生扭矩，扭矩大小以及扭矩方向是呈现周期变化的。从目前情况来看，采油工作使用了大量的电力设备，消耗了大量的电能。机械采油装机总容量仅占据油田整体容量的1/3，但是用电量已经占据总用电量的1/2以上。机械采油过程中耗电量大，存在严重的能耗问题。对此展开分析，发现采油能耗问题多是由于抽油机自身负荷率不够，存在功率因数低的情况，使得采油能耗大。同时采油系统运行中，配电设备容量远远超过了实际需求，进一步增加了系统能耗。 3当前在采油工程技术中存在的问题 油田采油经济效益得不到保障。采油工程经济效益在采油工程中具有非常大的意义，然而现阶段却问题较多，很多油田在经过多年的开采后，其产量下降很快，采油经济效益得不到保证，甚至很多油井都失去了开采的价值。在采油技术的应用上，也存在着规范性不足的现象，存在小油层开采率、单油井开采率普遍较低的问题，对低渗透油田的开采难度普遍较大。当前油田在实际开采过程中，采用了注水采油技术，没有建立完善的水驱采油系统，导致采油的成本普遍较高，低渗透油田的储层性能也较差，油层也存在着较薄的现象。水驱开发问题。在水驱开发中出现的问题，主要集中在三个方面：1）限流完井技术在实际应用过程中，受外界因素的影响较大。主要表现在内、表外薄差储层进行开发中，随着采油的不断进行，储层岩性的变化较快，无法有效适应油田隔层变薄的条件和环境，容易受到采油环境的影响。2）无效注水率普遍较高。在注水采油过程中，存在着一定的无效注水现象，导致石油往往集中在地层的顶部，采油控水的难度普遍较大，采油的成本偏高。3）测调工艺水平偏低。测调工艺具有测试时间短的优势，但只能逐层开展，容易造成层间矛盾的产生，对测试准确性也会造成较大的影响。随着能源危机的不断加大，采油技术高能耗的问题越来越突出，节能降耗已经成为采油技术发展的主要方向之一，但我国在相关技术的研发力度上还明显不足，相关采油技术的能耗问题迟迟得不到解决。在采油生产的过程中，难免会产生较多的污染物，很多企业都是直接进行排放，对周围的环境造成了较大的污染。 4机械采油中节能降耗技术的应用 4.1间歇采油技术 这项技术经常在渗透率低、单井产量低的地区使用，这种方法能耗低，有效的避免浪费。其中螺杆泵间歇采油技术是在井下区域使用螺杆泵，在井上区域使用的是拖拉机作为动力源，使用变速万向连轴连接井口驱动头，使用拖拉机动力带动螺杆泵，从而将井下液运输到地面上。通过油罐将油传输到中转站中，让成本得到减少，同时提升了抽油的效率[2]。另外，提捞采油技术也能够有效减少电费成本和药剂成本，可以降低能源的消耗。例如：在开发新区域的时候，不需要在集油管线、井口装备以及电力设施上投入大量的成本。使用提捞采油技术能够让采油工作、管理工作得到简化，这项技术也在很大程度上加速了新区域的开发进程。 4.2螺杆泵采油配套技术 在过去很长一段时间内，油田企业以抽油机为采油作业的主要设备，存在体积大、油耗高、成本高、污染大的不足之处。于是，越来越多的油田企业运用螺杆泵采油配套技术替代抽油机采油作业方式，具有价格低廉、使用便捷、高效率、低污染的优势。螺旋泵属于密封严谨的封闭性腔体，主要有螺旋杆和衬套两部分结构组成，灵活性、可调节性较强。在采油作业环节中，操作人员以地下油层供油能力为依据设计转子速度，在符合开采需求的基础上达到降低用电量的效果。根据实践应用数据显示，在开采同等容量石油的条件下，螺旋泵采
康乐县胭脂镇大庄村 拉麻社红砂石料矿普查报告 甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院 二〇一八年五月
康乐县胭脂镇大庄村拉麻社红砂石料矿普查报告 编写单位：甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院 项目负责：姚振江 编写人：姚振江时贵平李伟 总工程师：蒙轸 院长：尚晓龙 报告提交单位：甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院报告提交时间：二○一八年五月
目录 第1章绪论 (1) 1.1勘查目的和任务 (1) 1.2勘查工作区位置、交通 (1) 1.3勘查工作区自然地理、经济状况 (3) 1.4以往工作评述 (3) 1.5本次工作情况 (4) 第2章区域地质 (6) 2.1区域地质特征 (6) 2.2区域矿产分布特征 (7) 第3章矿区地质 (8) 3.1地层 (8) 3.2构造 (8) 第4章矿体地质 (9) 4.1矿体特征 (9) 4.2矿石质量 (9) 4.3矿石工业用途 (10) 4.4矿石加工技术条件 (10) 第5章矿床开采技术条件 (11) 5.1水文地质 (11) 5.2工程地质 (12) 5.3环境地质 (12) 5.4矿山开采 (13) 第6章勘查工作及其质量评述 (14) 6.1勘查方法及工程布置 (14) 6.2勘查工程质量评述 (15)
6.3地质填图工作及质量评述 (15) 6.4勘探线剖面测制 (15) 6.4高密度电阻率剖面测深测制 (16) 6.5各类样品采集及其质量评述 (20) 第7章资源量估算 (21) 7.1资源量估算采用的工业要求 (21) 7.2资源/储量估算方法的选择及依据 (22) 7.3资源量估算参数的确定 (22) 7.4资源量的分类原则 (24) 7.5资源量估算结果 (24) 第8章矿床开发经济意义概略研究 (25) 8.1砂矿资源形势分析 (25) 8.2外部建设条件 (25) 8.3矿床资源储量、选冶性能 (25) 8.4矿山生产规模、服务年限 (26) 8.5矿床经济技术概略评价 (26) 第9章结论 (29) 9.1矿区工作程度和工作成果 (29) 9.2存在的主要问题 (29) 9.3下一步工作建议 (29)
第3章矿床开采技术条件 3.1 水文地质 3.1.1 矿区水文地质条件 1、地下水形成的自然条件 （1）气象、水文特征 ①气象 矿区属陇南北部暖温带湿润气候，具明显的垂直分带气候特征。据文县气象局资料，多年平均气温14.9℃，极端最高气温37.7℃，极端最低气温-7.4℃；多年平均降水量600mm，蒸发量2122.0mm；平均风速2.4m/s，最大风速16m/s；最大积雪厚度5cm，最大冻土深度9cm，冻土时间出现在12－2月间。 ②水文 矿区外围水系较为发育，主要有让水河、白水（龙）江，自西向东分别流经工作区南北边缘，在东部边缘汇入白龙江水利枢纽碧口水库。让水河、白水江其支沟极为发育，多为南北向展布，强烈切割，大多形成陡峻的山坡或悬崖绝壁，基岩裸露，矿区内最大的支沟为铜沟。 白水江为常年性河流，据文县站资料，流域面积6935km2，多年平均流量86.285m3/s，历年最大流量357m3/s，历年最小流量27.6m3/s，径流量主要集中在8、9、10月份，当年11月份至翌年2月份较小；让水河是白龙江右岸一级直流，由于存在丰沛的降水，径流量年际变化不甚显著，但年内的分配极为不均匀，洪枯差异显著，5～10月为丰水期，集中了全年70％以上的径流量，11月至次年的4月为枯水期，枯水期径流补给主要靠上游林区的地下水，枯水期流量小而稳定，最小枯水期一般出现在2～3月，汛期大暴雨多形成洪水，峰形稍胖，洪水量大。白水江、让水河均汇入白龙江，据碧口站资料，白龙江流域面积26086km2（碧口站以上），多年平均流量285.1m3/s，历年最大流量2420m3/s，历年最小流量76.43m3/s，径流量主要集中在7、8、9月份，约占全年的67％，12月至次年的3月为枯水期，径流量较小，仅占14.7％，河水清澈透明，径流湍急，含沙量小。 矿区最大的沟谷铜沟，平水期流量仅为0.4－0.5l/s，丰水期（6－9）径流量可达20－25 l/s，特征是含砂量小，径流量变幅较大。其它冲沟多数无长年流水，丰水期正常流量0.1－0.5l/s，多于时段可陡增至2－5 l/s，但雨后不久即迅速减少