摘要：【目的】富油煤作为一种集煤、油、气为一体的特殊非常规油气资源,通过原位热解可转化为高附加值焦油、可燃气及半焦固体燃料等,具有解决传统煤炭工业发展过程中绿色开发、清洁低碳利用难题的潜力。在减少煤炭开采污染、提高能效利用等方面,为碳达峰碳中和(“双碳”)目标的实现提供了新的解决方案,也为我国寻求油气资源战略依赖突围提供了重要路径参考。然而,目前国内富油煤地下原位热解的研究仅限于少数先导性试验研究,对于富油煤原位热解的地质环境影响研究与全生命周期地质保障技术探索亟待开展。【方法】基于富油煤开发原位热解的地质环境扰动响应特征,重点探讨了富油煤原位热解对热解区岩体变质、覆岩损伤变形、地下水扰动、地表沉降及地表生态环境等方面的影响,总结了富油煤原位热解地质条件评价与过程监测主要内容和测试技术,梳理了富油煤原位热解地质保障面临的挑战。同时,结合理论研究、技术方法、感测装备、传感单元、数据解译、多源信息融合和工程实践等内容认识,提出了构建富油煤原位热解地质保障技术体系的思考。【结果和结论】分析认为,在富油煤原位热解的新型资源转化利用模式条件下,迫切需要研发与之相匹配的地质保障技术,制定完整的开发、设计、施工、评价方法和标准,以规范和引导富油煤热解技术的发展与应用。此外,还需要在充分挖掘和利用富油煤油气资源固有优势的基础上,积极推动富油煤清洁利用技术的研发创新、安全生产标准的提升以及生态环境保护的深度融合,为煤炭工业实现绿色转型和高效可持续发展提供全面的战略对策与保障。

摘要：煤矿地质保障技术是实现煤炭精准开采和绿色采矿的关键路径,针对智能开采需求和地质保障要求,分析了回采工作面地质保障主要面临的难题,包括基础理论研究薄弱、地质探测精度不足、建模精度无法满足工程应用、模型动态更新困难、缺乏基于时空演变的智能回采全局路径最优决策手段等。根据面临的难题和技术现状,对陕西延安黄陵一矿和陕西神木榆家梁煤矿智能开采地质保障技术进行了探索实践。黄陵一矿以810综采工作面智能开采为目标,采用综合探测、数据融合等技术,构建工作面静态地质模型,利用地质雷达、惯性导航技术,动态修正工作面地质模型,通过对“透明工作面”高精度地质模型“CT切片”,获取采煤机关键截割曲线,与回采工艺、装备形成耦合协同、联动控制模式,实现基于三维空间感知和智能数据分析的规划截割,推动黄陵一矿810综采工作面实现智能无人化开采。榆家梁煤矿提出构建基于时空数据模型的智能自主割煤工作面无人化开采模式,融合多源异构地质数据建立智能开采工作面多属性地质数据库,构建基于绝对坐标的43101工作面高精度时空地质模型,并基于时态地理信息系统平台(4DGIS)进行三维地质模型可视化,实现地质模型的任意剖切,结合随采地质雷达获取煤厚、煤层顶底板和煤岩界面数据进行动态修正,实现基于高精度地质模型的采煤机自主截割。通过2个案例对面临的难题进行有益的探索,最后进行总结与展望,为企业高质量发展指明了技术方向。

摘要：基于煤矿智能化建设的基本要求,提出了基于地质保障系统的煤矿灾害监测预警及综合防治平台,设计了由设备层、边缘层、基础设施层、平台层和应用层构成的系统总体架构;梳理了平台建设的业务流程,并对自然灾害监测预警、灾害综合防治等关键业务进行了详细研究;基于地质保障系统,研发了煤矿灾害监测预警及综合防治平台。通过在金凤煤矿的实际应用表明,煤矿灾害监测预警及综合防治平台集成了各灾害监测数据,解决了各类数据孤立分布、预测精度低、预警结果和风险评估不准确的问题,降低了灾害事故的发生率,提升了煤矿应对灾害时的防治水平和综合治理能力,应用灾害预警与评估技术实现了风险的智能识别与治理。

摘要：针对山西关闭煤矿资源的二次利用现状,分析了关闭煤矿二次利用面临的主要地质问题,并提出地质保障措施,主要包括以下几方面:全面系统收集全省关闭煤矿地质资料,摸清关闭煤矿资源赋存特征,加强基础研究;因地制宜,一矿一策,精准利用关闭煤矿资源,根据煤矿资源赋存特征和类型以及所在区域位置,充分考虑关闭煤矿的资源特性和地质条件,因地制宜地设计不同的开发利用方案;加大对关闭矿坑排水的处理与二次利用,尤其中南部酸性矿井水与北部严重缺水地区的矿井水二次利用;按照关闭煤矿的地质地理条件、稳定性、安全性、密闭性及距离城市的远近,探索关闭煤矿地下空间的梯级利用。

摘要：地质保障系统是煤矿智能化重要技术支撑,对矿井的开拓开采有着重要的保障作用。根据万利一矿地质特征,结合掘进工作面设备布置、掘进速度以及4_(-2)煤智能化综采工作面地质保障需求,采用随采地震、随掘地震、长掘长探等先进地质勘探手段进行探测。利用矿井历史数据、静态数据及动态数据进行矿井高精度地质建模,并对模型进行适时更新,满足矿井地质保障建设需求。

摘要：通过对超长综采工作面从设计到开采过程中地质构造及异常的探测分析实践,总结工作面地质保障手段和体系,为超长工作面高产高效安全顺利开采提供有力的地质保障。

摘要：在关闭煤矿中除煤炭剩余外,还赋存丰富的煤层气、矿井水、地下空间、地热等资源,具有巨大的二次开发潜力。依据全国煤层气、矿井水、地热等资源赋存现状,梳理部分重点关闭煤矿资源的绿色开发与清洁高效利用发展趋势;通过系统介绍集钻探、物探、遥感、计算机等勘查技术于一体的综合勘探体系,总结了其在关闭煤矿资源有效开发利用的地质保障作用,并从资源、环境、技术体系及数据库等七个方面提出关闭煤矿资源开发利用地质保障工作建议。

摘要：从南区基础资料入手，收集南二采区地面所有地质钻孔编制了南二采区综合地质柱状图、两条底板巷方向的预想地质剖面图，并利用柱状图、剖面图和对南二采区11-2煤层底板30～50m段岩性组合进行了综合分析和整体评价。为1414（1）工作面两条底板巷的层位选择，设计方案提供了可靠的地质保障和理论依据，有效地避免了因跟错层位而导致延误工期现象的发生，实现了工作面平均单进由原来120m／月，提高至平均单进160m／月，最高单进290m／月的预期目标，保证了两条底板巷的快速掘进，为1414（1）工作面按期投产提供了有力的地质保障。

摘要：采用水压致裂测量地应力方法取得了黄陇侏罗纪煤田37个煤层地应力数据,通过数据统计和相关模型分析,研究了黄陇侏罗纪煤田现代应力场特征,地应力与煤储层压力耦合关系及其对煤层气开发和煤矿安全生产的意义。研究结果表明:1)研究区最大、最小主应力和剪切应力随着埋深增大而增大,最大主应力转换深度大约为800 m。侧压系数具有浅部分散,深部聚拢的特征。从600 m开始应力场类型从拉伸状态的正断层应力组合机制向挤压状态的走滑断层应力组合机制转化,至1200 m基本趋于静压力场。2)研究区有效应力偏低,煤储层以欠压储层为主,不利于煤层气富集,含气饱和度为6.52%~30.6%,临储比较低,不利于煤层气排采。随着最小水平主应力增大煤储层渗透率呈负指数减小,同时应力的垂向转换影响了压裂过程中裂缝的发育形态。3)依据煤矿冲击地压实例,600 m以深地应力作用下的挤压应力场是研究区煤矿冲击地压灾害的根本控因,但对煤与瓦斯突出影响不明显。煤田地质勘探过程中应补充对煤岩层冲击性和地应力评价内容,从而避免在矿井建设过程中遇到冲击地压灾害而修改设计造成损失。

摘要：煤矿安全高效生产对三维地震勘探精度要求越来越高,如何进一步提高勘探精度,设计思路、采集方法、处理和解释过程中的每个环节都至关重要。煤矿采区高密度三维地震勘探采用数字检波器接收,观测方式为全方位、高密度、大偏移距,获得更接近理想波场的信息;采用宽频带处理,获得宽频带、高保真度的数据体,为解释工作打下良好基础。以淮北矿区近年施工的高密度三维地震勘探工程为例,从观测系统设计优化、处理解释思路及方法、工程施工过程控制等方面入手,总结出一套煤矿采区高密度三维地震勘探新模式,对进一步提高煤矿采区三维地震勘探精度以及为煤矿采区设计、工作面开采提供详实的地质保障基础资料具有一定的意义。