随钻测井钻孔深度测量装置的设计

为了解决煤矿井下随钻测井缺少深度数据问题,研制了一种钻孔深度测量装置。该装置基于光电编码器设计,将钻杆的位移量转换成计数脉冲送入单片机计算,得到钻孔的实时深度数据,通过时间与测井数据相匹配,从而为随钻测井资料解释提供深度数据的支持。      

煤矿水平孔复杂地质模型方位电磁波响应数值模拟

煤岩界面的预先、精准识别是实现煤矿巷道自动化掘进和煤矿智能化的关键技术之一,方位电磁波仪器探测距离较大,能够分辨岩性界面和界面方位,在油田测井中已取得成功应用,但在煤矿领域应用较少。为了研究方位电磁波测井在煤矿复杂三维(3D)模型中的探测性能,使用有限元数值模拟方法,考察了方位电磁波测井在煤矿测量环境中,不同发射频率和源距时受钻孔内流体的影响,以及采空区和起伏地层边界对方位电磁波测量的影响。结果表明:对于煤矿测井中的常见情况——孔中流体为空气时,方位电磁波响应受钻孔的影响较小;方位电磁波测量信号能够反映地层界面的起伏变化,其探测能力与发射频率、源距有关;方位电磁波响应对低阻采空区较敏感,但在高频发射时可以利用相位差信号实现对高阻采空区的探测。方位电磁波方法为煤矿井下水平孔煤岩界面和采空区测量提供了一种新技术手段,具有较大的应用潜力。      

天然气水合物科学试验孔表明煤测井可解释“可燃冰”层

国土资源网消息从近日召开的2010年煤测井学术年会上获悉,青海煤炭地质局勘查院在木里煤田聚乎更煤矿区三露天DK-1号钻孔,应用电阻率、声波速度、密度和自然伽马测井方法解释“可燃冰”层（天然气水合物储集层）,取得了成效。     

用测井曲线确定煤层覆岩破坏带

蛟河煤矿老矿挖潜勘探中,钻孔经常穿越采空区。我们在用测井曲线解释煤层覆岩破坏带方面,取得了较好的效果。      

用测井资料解释铝土矿中氧化铝含量初探

根据钻孔铝土矿样品化验分析的氧化铝（Ａｌ＿２Ｏ＿３）含量与伽玛测井数值作出的相关分析结果比较，它们之间有较好的相关性。本文主要探讨用伽玛测井资料解释铝土矿中Ａｌ＿２Ｏ＿３含量的基本原理、工作方法及其可行性验证等。     

对利用测井曲线判识构造煤方法的认识

依据参与实际工作的体会,对利用钻孔测井曲线判识构造煤方法中的一些问题提出几点认识,澄清一些概念性问题。分析认为,钻孔测井曲线是目前煤矿探测未被巷道揭露的新采区构造煤唯一可行的方法,可为煤矿区域突出危险性预测提供基础资料,但这需要充分认识此项技术的特点和复杂性。依据煤矿现有测井资料判识构造煤,还只能采用人工定性判识方法;研究或引进新的测井技术,方有可能探求定量和计算机自动识别方法。      

青海省柴北缘油页岩物性研究

研究柴北缘油页岩物性特征,并找出煤田测井方法对油页岩解释原则及方法,为研究区内钻孔中煤系地层的沉积环境提供依据。其方法是通过对比分析钻孔中油页岩层位与其他岩层异常测井曲线形态特征的差异,以此总结油页岩独有的特征形态,从而对油页岩赋存状态做出定性解释。另外对比油页岩与泥岩测井资料发现,二者的测井曲线虽有相似的响应特征,但仍可利用长源距伽马伽马、自然伽马、视电阻率、视密度等测井参数值及变化幅度的差异进行有效识别。     

镍矿床的电测井法实验总结

金属矿电测井,是间接研究钻孔周围地质情况的一种物探方法。其目的在于利用电测井资料,了解钻孔中矿体与围岩的电性差异及其彼此间的关系,为地面勘探成果的推断解释提供了有意义的参考材料,并确定岩矿层的边界位置及其厚度,或找出遗失矿层,校正钻探岩芯编录,对比相邻钻孔的电测井曲线,配合地质推断,确定矿体产状及研究水文等问题,给地质工作者提出正确的解释依据。由于金属矿电测井具备以上特性及优点,因而在勘探工作中,采用这种方法,是能够更充份地发挥钻孔的作用,使地质解释资料更为完善可靠。58年6月～9月,我们在某铜镍矿床上进行试验,基本采用原有电测井四种综合方法(即     

钻孔岩芯岩（矿）石磁化率参数特征并用于地层岩性划分

坦桑尼亚联合共和国某金矿,在没有测井设备的情况下,利用SM-30磁化率仪,直接测定钻孔岩芯岩（矿）石的磁化率数值,将钻孔深度与该深度处对应的磁化率数值绘制成类似于测井曲线,根据磁化率参数的曲线特征,进行岩性层位划分,确定金矿层的走向,经与钻孔地质柱状图对比,该方法效果很好。     

测井成果在准格尔煤田窑沟高岭岩普查找矿工作中的运用

简要介绍内蒙古自治区准格尔煤田高岭岩矿产资源的勘探方法,并通过高岭岩矿层在测井曲线上的反映,分析运用测井成果进行高岭岩普查找矿工作的可行性。根据工作区以往271个钻孔的测井资料及所施工8个钻孔的钻探成果,共解释高岭岩矿层361层,其中可靠达170层。通过测井成果与钻探成果、化验资料对比统计可知,其高岭岩层真厚度量测井解释厚度的80%。     

水平定向钻孔在大佛寺煤矿瓦斯抽采中的优势探讨

煤矿井下水平定向钻孔在煤矿瓦斯抽采中具有明显的技术优势。通过对大佛寺煤矿常规钻孔工作面瓦斯治理技术的分析,指出了其中不足;经过对定向长钻孔钻进工艺、布孔技术进行分析以及通过大佛寺煤矿现场应用,得出定向长钻孔有利于实现工作面瓦斯区域集中抽采的结论;瓦斯抽采统计数据分析对比证明定向长钻孔瓦斯抽采效率要明显优于常规钻孔。     

寺河煤矿井下近水平定向钻孔工艺研究

煤矿瓦斯是影响煤矿井下安全生产的重要因素,同时作为一种新能源正越来越受到重视。为了解决煤矿井下瓦斯安全问题和新能源的开发利用,近水平定向钻孔抽采瓦斯技术得到了广泛应用。近水平定向钻孔抽采瓦斯技术的核心是钻孔施工过程中对钻孔轨迹进行精确控制。本文通过分析影响定向钻孔施工的因素结合现场钻孔施工,总结出了煤矿井下近水平定向钻孔施工的经验及规律,达到了对钻孔轨迹精确控制的目的。     

水平钻孔中电阻率法测煤厚的原理及正演模拟

论述了顺煤层水平钻孔中电阻率法探测煤层厚度的方法原理，使用线性数字滤波法对不同地电类型做了正演模拟。结果表明，电阻率曲线对煤厚变化反映明显，能探测厚度大于０．８ｍ的煤层。     

靖边气田煤层地应力及井壁稳定研究

煤层地应力测量难度很大,煤层垮塌失稳力学机理的研究还无法深入。针对这一现状,利用含煤层系中硬岩层的地应力实测结果,以组合弹簧模型为基础,反求出构造作用引起岩层水平方向的应变量,以此来确定后续地应力有限元模拟的边界条件,将硬岩层的地应力实测、理论模型计算以及有限元数值模拟三者有机结合起来,反演得到煤层地应力状态,从而建立起一套含煤岩系等软岩层地应力研究新方法。利用该方法对靖边气田某区块LP-1井煤层井壁稳定进行了研究,结果表明：沿最小水平地应力方向钻井井壁稳定性最好,沿最大水平地应力方向钻井井壁稳定性最差,而沿最大和最小水平地应力角角平分线方向钻井井壁稳定性介于前两者之间。     

榆神矿区采煤失水危险性分区研究

以榆神矿区区域地质资料为依据,总结了该区煤层与含(隔)水层空间组合类型; 采用三维数值模拟方法,根据塑性条件、破坏准则及应力判别,模拟首采煤层与含(隔)水层空间组合类型下导水裂隙带高度; 通过对比钻孔探测法与数值模拟法,发现数值模拟法具有可行性; 利用模拟结果,绘制矿区导水裂隙带高度空间分布图,总结矿区导水裂隙带高度的整体分布规律; 对比导水裂隙带高度与其首采煤层上覆岩层厚度,总结矿区采煤失水危险性,并进行采煤失水危险性分区; 通过控制采煤失水危险区域的采厚可以达到“保水采煤”的效果。本研究对榆神矿区后期安全生产具有重要的理论意义与实际价值。     

煤矿井下近水平随钻测量定向钻孔轨迹设计与计算方法

以定向钻进基础理论为依据,结合煤矿井下近水平随钻测量定向钻进技术特点,研究煤矿井下定向钻孔轨迹设计内容、计算方法及设计流程。通过定义钻孔轨迹基本参数,建立钻孔设计坐标系以及规定钻孔轨迹图形表示方法,形成一套包括钻孔轨迹平面设计、剖面设计及轨迹参数校核等关键环节的钻孔轨迹设计和计算方法。实践证明,该设计和计算方法满足了定向钻孔设计的精度要求,为定向钻孔施工起到了良好的指导作用。      

潞安矿区井下地应力测量及分布规律研究

在山西潞安矿区的13个煤矿采用小孔径水压致裂地应力测量装置,完成了60个测点的原岩应力测量工作。实测数据表明：潞安矿区55%的测点最大水平主应力大于垂直主应力,由于受埋藏深度与地质构造影响,矿区内各矿地应力值差别较大,但地应力大小总体上属于中等地应力值;潞安矿区最大水平主应力方向从南到北变化较大,构造应力场呈现出多变的形态。在实测数据的基础上,绘制了潞安矿区地应力分布图;分析了地应力随埋藏深度的变化规律、平均水平主应力与垂直主应力的比值与埋藏深度的关系。煤矿井下地应力测量为井田开拓、巷道布置与支护设计等工程实践提供了可靠的基础参数,提高了工程设计的科学性、合理性与可靠性。     

Measurement of pressure drop in drainage boreholes and its effects on the performance of coal seam gas extraction: a case study in the Jiulishan Mine with strong coal and gas outburst dangers

Although it is a well-accepted belief in the petroleum industry that horizontal well productivity can be limited by the pressure drop within the wellbore, little has been reported regarding how this pressure drop affects gas extraction from a coal seam and its further effects on mitigating coal and gas outburst dangers in coal. One of the major reasons for this scarcity is that the pressure-drop distribution in horizontal drainage boreholes is difficult to obtain. In this study, measurements of pressure drops in 54 drainage boreholes were performed in the No. 2₁ coal seam, which is the primary mining layer of Jiulishan Mine and poses a strong danger of coal and gas outbursts. Next, a coupled governing finite-element model, which includes the pressure drop in the borehole, Darcy flow in fractures, gas diffusion in the matrix blocks, and the dynamic evolution of the permeability of coal, was developed and implemented using a finite-element method to quantify the pressure-drop effects. Field tests of the pressure drops indicate that the pressure increases in a parabolic form with the increasing depth of the borehole, and lower outer end pressure is associated with larger pressure increments. The numerical results indicate that the pressure drop does affect the coal seam gas extraction, the pressure around the borehole increases with increasing borehole depth, and the increment of the pressure becomes larger when the borehole’s drainage effect is enhanced. However, the impact is small and can be ignored in engineering.     

灵新煤矿导水裂隙带发育高度数值模拟研究

煤矿的开采利用给国民经济发展带来巨大的收益,但也引发了许多环境地质问题,特别在煤层开采过程中,煤层上覆基岩变形破坏形成的裂隙通道极易发生矿井涌（突）水事故,时刻威胁着井下工人的生命安全。本文以灵新煤矿051505工作面为研究对象,利用Flac3D数值模拟软件,对14号主采煤层上覆基岩导水裂隙带高度进行了模拟研究。模拟结果表明：当煤层开采厚度为2.5 m时,导水裂隙带发育最大高度为59.5 m。同时选取经验公式法对导水裂隙带高度进行了计算。最终通过钻孔实测法得到的结果与前两种方法对比分析,数值模拟结果与钻孔实测结果基本吻合,认为数值模拟方法能够高效、简单、合理达到预测导水裂隙带高度的目的,也为同类矿井安全、绿色生产提供一定的借鉴。