赵欣
- 作品数：12 被引量：54H指数：4
- 供职机构：中国煤炭地质总局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程石油与天然气工程经济管理更多>>
- 生态地质层理论及其在矿山环境治理修复中的应用被引量：10
- 2022年
- 矿山开采活动不仅对地表植被、土壤层和地形地貌产生破坏,还会对所能影响到的地下岩层等地质体产生扰动和破坏,引起区域地表和地下生态环境系统的变化。因此,有必要从地质学角度开展矿山生态环境治理修复的理论与技术研究。基于对煤炭矿山开采造成的主要生态环境问题研究,提出了如何从地质角度开展矿山生态环境治理的思路,分析了煤炭开采对生态环境的影响机理,论述了生态地质层理论。采用“将今复古”的治理原则,通过对破坏地层层序结构的研究和模拟再造,形成了生态地质层的构建原理和修复关键技术,并列举了青海木里矿区“急、难、险”生态治理修复工程推广应用的实例。研究认为:①矿山开采造成生态环境破坏的根本原因是开采对原始地层系统产生扰动和破坏,引起地层位移、变形、破裂、垮落,导致应力重新分布,引发地下水、气系统变化、运移和重新聚集,造成地表上部或浅层的岩石发生变化,影响到地表土壤、生态环境的改变,乃至水圈、大气圈的变化。②生态地质层是指对区域生态环境具有控制属性作用的地层或地层组合层段,矿山勘查开采对生态环境破坏的实质是生态地质层的破坏。③矿山生态环境治理的关键是构建和修复生态地质层,通过研究区域原始地层剖面和产状、岩石结构构造,采用人工干预和相似材料物理模拟的方式,构建出具有与原始地层相似属性作用的类岩性层段。根据治理修复对象的不同,生态地质层可划分为土壤层、地形重塑层、煤层顶板岩层、含水层等,高原高寒地区还包括冻土层。④生态地质层构建材料的选用是生态修复的关键。提出无土地区可利用矿山开采形成的废弃渣土,变固废为生态地质层构建修复的主要材料的技术与方法。在青海木里矿区生态治理修复中解决了高原高寒地区大范围
- 王佟刘峰赵欣林中月李聪聪王辉李永红
- “双碳”背景下国外能源生产消费现状对我国能源安全保障的启示被引量：1
- 2022年
- 在全球应对气候变化,世界各国纷纷制定“碳达峰、碳中和”政策推动下,清洁低碳能源发展成为不可逆转的新趋势,我国也进入了能源结构转型的重要窗口期。我国应摸清煤炭资源家底,提升煤炭储备能力,加强煤炭清洁利用,深入推进油气资源勘探开发,增加原油储备与提高采收率,坚守能源安全发展,大力支持发展风电和光伏发电,推进大型水电基地建设,地热能和生物质能的开发利用。通过构建绿色产业结构和低碳能源供应体系,共同保障和提升国家能源安全,协同助力我国“双碳”目标的实现。
- 赵欣
- 关键词：能源转型能源安全资源保障
- 生态地质层理论在煤层保护和生态修复中的应用--以高原高寒矿区生态治理实践为例被引量：1
- 2023年
- 高原高寒冻土区生态治理是世界性难题,在生态治理的同时进行煤炭资源保护更少先例可言。按照系统工程思路,以生态环境保护为宗旨,并兼顾残存煤炭资源的保护,在青海省木里地区生态治理过程中取得成果认识如下:研究了木里矿区自然气候特征控制下的生态易破坏且难于修复性;总结了土壤层状结构控制下的水土流失和植被水分补给特征;认为生态地质层缺失和破坏是致使生态破坏的关键症结。为此,借鉴前人成果,研发了煤层顶板及其上覆岩层生态地质层修复技术,建立了生态地质层损伤判识方法,分析了生态地质层修复与再造对煤炭保护及生态修复的意义。
- 王庆伟邢夏帆邹明俊郭彪赵欣王佟
- 关键词：生态修复煤层顶板
- 中国煤炭与煤层气协同勘查开发现状与发展趋势被引量：2
- 2023年
- 【研究目的】煤炭是中国的主体能源,煤层气(煤矿瓦斯)是煤矿生产过程中的重要危险源,同时也是一种重要的清洁能源。煤层气主要成分是甲烷,甲烷的温室效应是等体积二氧化碳的80~120倍,大量排入空气中会对大气环境产生严重影响。本文通过分析中国煤与煤层气勘查开发模式和技术现状,论证了煤与煤层气协同勘查开发的必要性和可行性,进而提出中国新的煤与煤层气协同勘查的技术途径。【研究方法】本文通过梳理大量前人资料和研究成果,分析了中国的能源供需、煤炭与煤层气协同勘查开发技术现状和发展趋势,讨论煤与煤层气协同勘查开发技术方向和对策。【研究结果】科学论证了实施煤与煤层气协同勘查开发的必要性和可行性,揭示其技术瓶颈,提出了煤与煤层气协同勘查技术体系,构建了煤与煤层气协同开发新模式,提出了未来煤与煤层气协同勘查开发利用关键技术及发展建议。【结论】实施煤与煤层气协同勘查开发非常必要和十分迫切;中国煤层低渗透率、低储层压力、低含气饱和度和复杂的地质和开采技术条件,决定了以煤与煤层气协同勘查开发为主、地面抽采为辅的煤层气开发利用方式;应深化煤与煤层气耦合成矿成藏规律研究,建立煤与煤层气协同勘查开发利用关键技术与CCUS技术相结合的技术体系。
- 孙杰程爱国刘亢严晓云张莉赵欣
- 关键词：煤炭煤层气
- 鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气成藏演化规律与勘探开发实践
- 2023年
- 中国深部煤层气(埋深>1500 m)资源丰富,具有吸附气与游离气共存的赋存特征,其赋存状态、成藏特征和开发规律与中—浅部煤层气存在显著差异,成藏演化规律尚不清晰制约了其高效勘探与开发。以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块深部8号煤层为例,通过精细刻画深部煤层气的成藏特征,模拟深部煤层的埋藏演化史、热演化史、生烃演化史,完善了深部煤层气的富集成藏规律和成藏模式,并提出了针对性勘探开发对策。研究结果表明,大宁—吉县区块深部8号煤层全区发育、有机质热演化程度高、干酪根类型为Ⅲ型、生烃潜力大,总生烃强度为(20.2~34.7)×10^(8)m^(3)/km^(2);深部煤储层发育割理、裂隙、组织孔、胞腔孔、气孔、晶间孔和溶蚀孔等储集空间,为深部游离态煤层气提供了良好的储集条件;构造-岩性-水动力耦合封闭利于深部煤层气保存。研究区深部煤层的成藏演化可以划分为初始生烃阶段(阶段Ⅰ,306~251 Ma)、第1次热成因生烃阶段(阶段Ⅱ,251~203 Ma)、有机质热演化作用减缓阶段(阶段Ⅲ,203~145 Ma)、生烃高峰阶段(阶段Ⅳ,145~130 Ma)和成藏状态定型阶段(阶段Ⅴ,130 Ma至今)5个阶段。研究区深部煤层气表现为游离态与吸附态共存,提出了深部煤层气"广覆式生烃、箱式封闭、微构造调整、自生自储、毯式成藏"的富集成藏规律,建立了微幅褶皱与物性耦合控藏(Ⅰ型)、微幅单斜与水动力耦合控藏(Ⅱ型)、物性与水动力耦合控藏(Ⅲ型)3类深部煤层气成藏模式。研究认识有效指导了大宁—吉县区块深部煤层气勘探有利区的优选,建立了深部煤储层有利区评价指标体系,针对不同成藏模式发育区,提出了差异化开发方案,助力研究区实现了深部煤层气真正意义上的效益开发。研究认识对于中国其他区块开展深部煤层气勘探与开发具有重要参考与借鉴意义。
- 徐凤银王成旺熊先钺徐博瑞王红娜赵欣江山宋伟王玉斌陈高杰吴鹏赵靖舟
- 关键词：成藏模式成藏条件鄂尔多斯盆地开发技术对策
- 煤层气开发井网设计与优化部署被引量：25
- 2016年
- 以鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气为例，按照开发前期井网设计、现场优化部署和动态效果跟踪3个阶段一体化的整体思路和方法，对煤层气开发井网进行优化部署和动态调整。开发前期井网设计以煤层构造、埋深、厚度、顶底板岩性、含气量、渗透率和水文地质条件等7个方面的地质条件为依据，确定开采井网应为菱形井网，井型以丛式井为主，水平井为辅；井网方位是菱形长对角线为面割理方向，短对角线为端割理方向；高渗透区井距为300～350m，低渗透区井距为350-400m。现场优化部署要充分考虑地表、地下和钻井工程条件3个因素，并遵循地上服从地下、工程服从地质的基本要求。动态效果跟踪阶段，通过对区内井间干扰和层间干扰现象的观察，重新优化部署24口生产井，调整36口生产井的开发层系，使得区块井网设计更为合理。5a的开发实践证明，三区块优化部署后的井网和开发模式基本合理。
- 赵欣姜波徐强刘杰刚赵岳段飘飘
- 关键词：煤层气开发井网设计
- 二连盆地中生代构造变形主控因素:物理模拟与讨论被引量：2
- 2018年
- 二连盆地是中国东北部中生代含油气盆地,与中国东部中生代裂陷盆地之间存在显著的几何学与运动学相似性,根据盆内构造线走向和典型地震剖面构造样式可划分为中央正向裂陷带和周缘斜向裂陷带。尽管前人对盆地中生代构造变形开展了大量研究,但有关同期构造控制因素的认识尚不清晰。为此,研究以二连盆地为原型,设计了3组分别改变伸展速率、伸展方向及同沉积作用的平面沙箱模型。实验结果表明伸展方向控制裂陷内部断层特征;南东向的伸展速率改变深层构造薄弱带的扩展和断裂发育规模;同沉积作用促进基底滑脱层的活动强度,且进一步抑制边界断裂的生长。模拟结果还揭示了伸展方向是该盆地构造变形的主要控制因素;同沉积作用和伸展速率为次要控制因素。同时根据中国东部及邻区典型中生代裂陷盆地的几何学与运动学相似性,认为"南东向伸展"可以提供较好的运动学解释。
- 徐强徐凤银赵岳赵欣赵欣王建新
- 关键词：二连盆地物理模拟中生代
- 高原高寒矿区生态地质层修复中的土壤层构建与成分变化差异被引量：10
- 2022年
- 木里矿区地处高原高寒地区,经多年开采后生态破坏严重,土壤资源极度贫乏,能否将采矿渣土改良成适宜植被生长复绿的人造“土壤层”成为了生态修复过程中的科学难题。基于此,开展了适宜祁连山腹地高寒草甸生长的重构土壤材料和改良最佳配方的研究与试验。选用木里矿区渣土为土壤层构建矿基材料,以当地羊板粪、商品有机肥、牧草专用肥等为土壤改良材料,分土壤层构建和人造土壤肥力提升两大部分在矿区现场室内设置不同配比开展盆栽种草及出苗对比实验研究,重点分析了土壤层构建出的人造土壤与原始草甸土的差异。研究结果表明:①通过将羊板粪和矿区内经过人工破碎筛选后的细纯渣土进行深度拌合,可以有效构建具备植被立地条件和基本生长条件的人造土壤;②利用主成分分析法,分析了不同材料和配比在加入人造土壤后,土壤肥力提升的综合效果,得出渣土+羊板粪+商品有机肥+牧草专用肥(组合3)的土壤层构建方案最优,牧草长势好,与原始草甸土壤成分最相近;③现场大面积土壤层构建时,根据最佳的配比方案,制定了羊板粪用量为450 m^(3)/hm^(2)左右、商品有机肥用量为22500~30000 m^(3)/hm^(2)、牧草专用肥为225 kg/hm^(2)的土壤层构建和肥力改良方案,复绿成效显著,在高原高寒木里煤矿区生态修复过程中,推广应用了土壤层构建方法,有效解决了当地无土的难题,矿区的生态环境得到有效治理,节省高额的治理费用,也为同类矿区大面积生态地质层修复提供参考和借鉴。
- 王佟蔡杏兰李飞王辉刘金森周伟谢色新赵欣宁康超杨庆祝李聪聪高超孙浩龚雨杭
- 关键词：土壤肥力
- 露天矿区生态地质层修复中地形重塑层的构建技术及应用
- 2023年
- 露天地区矿山开采容易形成不规则采坑、高陡边坡和渣山、原始土壤破损、采坑积水等一系列地貌形态的改变,造成与周边环境的不协调。不仅影响地表生态环境,还会对地下浅层水渗流场、冻土层等带来不同程度的影响和破坏,且存在滑坡、垮塌等地质隐患和灾害。针对这些问题,从地质角度提出通过构建地形重塑层实现开采后矿山地形地貌重塑的思路与方法,应用形成的地形重塑层修复关键技术,在青海木里高原高寒露天矿区生态环境治理与修复中取得显著效果。首先定义地形重塑层,即是对地貌起伏形态、采坑和渣山边坡等的稳定性和安全性起控制作用的复杂成形曲面。地形重塑层是一个复杂不规则且动态变化的重构层,是生态地质层修复的一种情况。提出地形重塑层的构建思路与方法:(1)通过空-天-地一体的地质勘查与监测手段,对矿山开采后的采坑、采坑边坡和渣山等情况进行系统的勘查、监测和评估。(2)根据治理对象的不同,对修复的目标地质体进行分类,本次依据边坡坡体岩性变化和岩层倾向与坡向的关系,将岩质边坡分为4类13型。(3)通过理论计算结合现场勘查测量,确定不同修复地质体的地形重塑层形态与产状。(4)通过覆土复绿,实现采坑、渣山依形就势的综合治理和矿山地形地貌的修复。以青海木里矿区为例,系统论述了地形重塑层构建与修复技术:对采坑坑底的修复,考虑挖损采坑深度和地形现状,设计合理的坑底样式,防止出现二次滑坡或坍塌等地质灾害;对边坡治理与修复,通过理论计算和野外现场观测,确定木里矿区边坡稳定的合理坡角应小于26°,治理时根据不同岩质边坡类型,采用清坡处理、修筑台阶状边坡等方法,保证采坑边坡稳定和后期植被复绿;对于特殊的渣山边坡治理,需要通过构建坚硬的地形重塑层,形成类似鸡蛋壳一样的
- 赵欣王佟李聪聪李聪聪李飞王伟超冯康宁尹亚磊蒋喆
- 关键词：高原高寒地区露天矿区矿山生态环境边坡失稳
- 沁水盆地武乡地区煤系泥页岩储层特征及勘探建议——以山西武乡地区ZK-42井为例
- 2023年
- 我国沁水盆地发育多套富有机质泥页岩,是煤系气勘探的有利目标层系。以山西武乡地区ZK-42井钻遇泥页岩为研究对象,利用X射线衍射、扫描电镜、总有机碳含量测试、泥页岩含气量测定等测试方法,系统研究了太原组泥页岩的空间展布、矿物组成和储层物性特征,评价了煤系泥页岩勘探潜力。结果表明:(1)矿物组分以黏土矿物和石英为主,黏土矿物质量分数平均为52.8%,主要为伊/蒙混层,石英质量分数平均为26.2%。(2)有机质类型属于Ⅲ型干酪根,具有较强的生气潜力;有机质丰度TOC含量为1.9%~4.8%,平均为2.84%;R_(o)为1.9%~2.9%,平均为2.48%,处于过成熟干气阶段,该区有机质整体成熟度较高。(3)储层物性特征,泥页岩储层孔隙度总体较低,平均为4.34%;渗透率为0.000 123 96~0.009 361 3mD,平均为0.003 935mD;泥页岩实测总含气量较小,为0.35~0.60m^(3)/t,平均为0.47m^(3)/t。(4)本区煤系气勘探建议以太原组15^(#)煤层为主,泥页岩可作为辅助气源补充,采用煤层与泥页岩合层压裂开采方式,进行煤系气资源的综合开发利用。
- 赵欣刘杰刚张尚锟丁恋尹亚磊孙杰蒋喆
- 关键词：储层特征勘探建议沁水盆地
