煤田地质与勘探

作者：周泽, 易同生, 秦勇, 周永峰, 汪凌霞, 孔维敏,

关键词：无井式, 煤炭地下气化, 敏感性因素, 地质因素, 主成分分析, 气化炉选址,

相对于地面煤化工装置，煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体，地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险，以贵州复杂地质条件为例，系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理贵州煤炭资源勘查资料，建立归一化的参数分级赋值、参数权重向量算法、参数权重积算法等数学模型，准确获取研究区地质参数量化数据；基于由26个地质因素构成的地质参数集，采用数理统计方法，识别地质风险关键因素对复杂构造区煤层UCG可行性的交叉影响，查明建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性“四性”指标敏感性地质风险源。结果表明：“四性”指标地质参数的敏感性有所差异，建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性的地质因素敏感性依次变弱，UCG可行性对建炉可行性的依赖性最强，过程易控性次之，其他两个条件离散性相对较大，敏感性明显降低；就敏感性程度而言，26项地质参数中最为敏感的是煤的坚固性系数，其他8个主控地质因素分别是煤层厚度、煤层倾角、煤厚变异系数、夹矸厚度系数、断层指数、煤层埋深、奥亚膨胀度和黏结指数，影响建炉可行性、过程易控性两个方面。就贵州UCG敏感性地质因素来说，UCG项目成功与否的关键在于建炉可行性，气化炉选址应优先考虑构造发育特征及其对煤层条件的影响；为持续推进煤炭地下气化产业发展，下一步或可立足于我国煤炭资源特性及赋存条件实际，以“四性”认识为基础建立统一的UCG地质风险评价准则，进而为典型地质条件先导性试验区选址提供科学依据。

来源：2024年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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