大型水体下顶水安全开采的可行性研究

在大型水体下顶水采煤,一方面要确保煤矿井下安全生产,同时要保护地表水资源不被破坏。基于峰峰矿区小屯矿的地质采矿条件,在分析与评价上覆岩层结构的基础上,选取水体下11个计算特征点,探讨上覆岩层破坏高度、防水安全煤岩柱及安全煤岩柱最小富余尺寸,绘制各类等值线图。采用概率积分法,从下沉、倾斜、水平变形和裂缝深度等方面,研究分析顶水开采后水体底部所受的采动影响。结果表明,在特定的地质采矿条件下,各工作面开采以后,上覆岩层中导水裂隙带发育的最大标高与基岩顶部之间具有较厚的岩柱,导水裂隙带不会波及到地表水体,水体底部的地表移动变形较小,不会影响到矿井安全生产,在大型水体下顶水采煤是安全可行的。     

煤炭开采对生态环境影响及修复研究

人类通过大规模开发和利用煤炭资源获得巨大的经济效益,而矿石资源的利用也对我们的周边环境产生一系列负面影响,采煤沉陷区的问题日益突出、大气污染问题持续加重。煤矿塌陷区的生态修复和环境管理,成为煤炭生产面临的重要问题,这些问题直接影响着矿区的社会稳定、经济发展、生活环境和矿区可持续发展,我国作为一个发展中国家,解决好煤炭开采所带来的生态环境破坏显得更重要。     

中国天然气开发的环境监管制度

18世纪中叶,蒸汽机的发明,使煤炭成为人类主要的动力能源。19世纪末,以汽油和柴油为燃料的内燃机的应用,使石油成为20世纪的第一能源。进入21世纪,开发和发展洁净环保天然气能源成为世界各国改善环境和维持经济可持续发展的最佳选择。我国一直重视未来能源的多样化,致力于发挥天然气的环境和效率优势,开启了天然气大发展的新篇章。然而,在天然气开发过程中存在着水污染、大气污染以及影响气候变化等诸多潜在环境风险,在建设生态文明的宏观背景下,健全我国天然气开发的环境监管体制,加强天然气开发过程的环境监管显得尤为重要。为此,本刊特别策划本期专题,探讨目前我国天然气开发环境监管体制,分析了天然气开发的主要环境监管制度及其存在问题,并对加强我国天然气开发环境监管提出了相关的对策建议。     

山西煤炭开采消费与气温变化的灰色关联分析

利用1961~2011年山西56个气象站点的观测数据和煤炭开采消费资料,采用趋势分析和灰色关联法,对山西煤炭开采消费与气温变化的关系进行了分析。结果表明:(1)51年来山西平均气温、平均最低气温和平均最高气温均呈显著上升趋势,且具有明显的年代际特征,上世纪60年代中期到80年代变化平稳,90年代以后上升加速,近年来又有下降趋势。(2)山西原煤生产整体呈现逐年上升趋势;1975年之前,增加缓慢平稳;1976-2000年增速有所增加;2000年后则加速增加。上世纪80年代以来,山西煤炭消费呈波动上升的趋势,煤炭供需总体平衡。(3)能源外调量在山西能源生产总量中占有主导地位,能源外调量基本是以煤为基础;上世纪80年代到2007年,能源外调量和煤炭外调量呈同步增加的趋势,2008~2009年则有所下降。(4)煤炭加工供热产出和煤炭产量与年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温的相关最为密切;煤炭加工发电产出和煤炭加工投入总量与年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温相关相关程度相当;能源生产弹性系数与年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温的相关较小。(5)山西煤炭生产消费对气温变化影响的排序为:对年平均最低气温影响最大,年平均气温次之,对年平均最高气温的影响较小。     

页岩气集输站场撬装设备失效后果面积计算方法

为准确评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果,避免在后果面积计算中因忽视连锁效应、低估或高估后果危害性、忽视失效后果面积重叠计算等问题,首先,在美国石油协会(API)581标准的基础上,考虑可能存在的多米诺场景,建立失效后果面积加权计算模型;然后,引入圆弧并面积算法,消除失效后果面积重叠计算的影响,并结合设备失效概率与多米诺场景概率确定连锁效应加权系数,形成撬装设备失效后果面积计算方法与计算步骤;最后,以某页岩气集输站场吸收撬为例,计算其失效后果面积。结果表明：考虑失效后果重叠计算得到的失效后果面积为759.48 m²,常规失效后果计算方法对后果低估了38.5%,未消除后果重叠的常用多米诺方法对后果高估了62.7%,考虑失效后果面积重叠计算可以帮助合理评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果面积。     

典型页岩气油基钻屑的组成分析及危害评价

分别从重庆某两个页岩气井场选取水平井油基钻屑(A)和直井油基钻屑(B)样品,详细分析其基本性质及组成。结果表明:油基钻屑由72.78%~81.34%的灰分、14.14%~26.21%的有机物和1.01%~4.52%的水分组成。灰分来源于钻井液中的无机添加剂和钻头破碎的岩石碎屑,主要成分为CaCO_3、BaSO_4、SiO_2和Fe_2O_3。有机物来源于调制钻井液的基础油和各类有机添加剂,主要成分为烷烃、多环芳烃、苯系物和烯烃。碱性盐、重金属和有机物是油基钻屑中的三类有害物质,且其危害依次增加,若不加以有效处置,将对当地生态环境和人类健康造成持久性破坏。     

稠油开采太阳能热泵节能技术的应用

当前世界能源紧缺,温室效益加剧,节能减排、节能降耗越来越受到人类的重视,推广应用绿色环保新能源及其节能产品已成为必然发展趋势。结合油田开发过程中,稠油开采运行电量消耗居高不下,给原油生产成本控制带来巨大压力。通过研究与应用清洁环保的太阳能热泵技术,替代高耗能电加热设备,取得了很好的节电效果,同时,开辟了油田节能技术向绿色环保能源转变的新途径。     

页岩气是否能引领人类走向绿色低碳的发展之路——美国环保协会页岩气项目简介

<正>美国环保协会高度关注页岩气开发领域正当全球面临着使用老旧、低效的燃煤电厂所带来的政治和监管压力与日俱增之时,美国在水平钻井和水力裂压技术上取得的突破使得开采储量丰富的页岩气成为了可能。美国在页岩气领域的创新使得美国甚至是整个世界都能够展望到一个可以替代煤炭的清洁     

地球表层变热异常与化石燃料开采相关性研究

通过分析三大化石燃料的分布特点及其对地球地壳运动及地球表层温度稳定演化的影响,发现煤炭、石油、天然气因其丰富的储量、可观的地壳份量、广泛分布于陆地陆架地壳,以及与其周围柔性岩层构造和水资源共同对地壳自然微胀缩波动之"潮汐"运动和地球天体平衡稳定运转的调节润滑作用,成为维持地球表层温度稳定演化的重要作用因素。进一步通过分析20世纪初以来地球变热温度历史变化、1890年以来三大化石燃料开采量及累积量历史变化,进行了地球变热温度变化与化石燃料开采量及累积量增加变化的相关性研究,并探讨了化石燃料开采引起地球表层变热机制,得出结论:地球变热温度100多年历史变化与三大化石燃料的开采及历史积累有较强的正相关性。人类长期开采三大化石燃料是引起地球表层变热异常的重要因素。     

我国页岩气勘查开发中的环境影响问题研究

我国页岩气开发仅处于理论研究阶段,但面对强劲的开发势头,提前开展相关问题研究十分必要;根据国外页岩气开发的工程经验,结合我国地质条件从页岩气勘探开发的工程特点入手,分析其可能产生的环境影响问题,并提出页岩气工程环境影响研究方向和评价体系,为我国页岩气开发工程的可持续发展提供科学参考。