小直径垂钻工具推力执行机构性能测试

在实施科学钻探过程中,保证超深孔上部井眼的基本垂直,是使超深孔能够顺利钻达目标层的前提条件。许多钻探工程,均是因孔斜无法控制而被迫提前终孔,从而不能钻进到预期目标深度。自动垂直钻井工具的出现打破了传统防斜、纠斜方法的屏障,使井斜控制技术得到飞速发展。当前垂直钻井工具的执行机构直径较大,所需排量高,响应速度慢,且只能结合稳定平台进行整机性能测试。因此,本文介绍了一种采用钻井液压差作为动力来源的新型小直径推力执行机构,并对其性能测试系统进行设计。通过该系统单独对新型执行机构的内部压力、推靠力、泄流量及响应速度进行测试。试验结果表明,新型执行机构结构小巧简单,工作效率高,所需排量小,响应速度快。测试系统能够在垂钻工具整体样机测试前对新型执行机构进行可行性验证。     

许昌武庄铁矿深孔绳索取心钻进技术

许昌武庄铁矿ZK3349孔设计孔深1500 m,覆盖层厚度达400多米,基岩中存在多个破碎带,第四系和第三系地层接触带软硬互层,并含有大量卵石、漂石,钻探施工极易出现缩径、孔壁坍塌、孔斜等问题。针对这些问题,采取了相应的钻探技术措施,顺利终孔。总结了该孔覆盖层裸孔钻进和深孔绳索取心钻进技术。     

水源钻机在超深土层绳索取心钻进中的应用

山西省清徐县区域地质调查项目设计800、2000、3000 m科学钻探孔,以调查填补新生界底板埋深控制空白区,各孔钻入基岩30 m完钻。要求全孔取心,岩心采取率≮85%,岩心直径≮60 mm,采用塑料保护管采取原状岩样。针对超深软土层、各组地层特性及厚度未知、钻遇基岩完钻深度未知、大直径高保真全孔取心、项目价格远低于目前市场成本等难题,经过“水源钻机+大提钻取心+长裸眼孔段”实施800 m孔、“岩心钻机+绳索取心+套管固井”实施640 m参数对比孔,创新性使用“水源钻机+绳索取心+长裸眼孔段”工艺完成了2000 m孔的施工。该工艺岩心采取率达到93%,孔径和孔斜符合地质要求,为3000 m孔顺利施工打下了坚实的基础,为同类型项目提供了经验和借鉴。     

冻结井筒冻结孔涌水机理及逆流引流注浆封堵技术

针对我国西部地区深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害技术难题,以胡家河矿主立井井筒冻结孔水害治理工程为实例,分析了冻结孔环状导水通道生成及涌水机理,进而提出一种创新性的逆流引流注浆封堵技术,并介绍了该技术的原理及施工工艺。工程实践证明,该技术能高效快速治理冻结孔涌水水害。     

灰土碎石振动挤密桩在杂填土地区的地基处理施工方法和作用

在新近杂填土上建厂，因杂填土松散、厚度大、基岩埋深大，若采用基岩作天然地基即用人工挖孔桩或机械成孔灌注桩，则很不经济，施工也存在安全隐患，易坍孔，且工期长。经过比较，采用灰土碎石挤密桩对杂填土进行处理后，作复合地基，施工易于操作并极大的缩短了工期，取得了良好的效果。     

绳索取心钻杆负角度螺纹扭矩计算分析和测试研究

分析了绳索取心钻杆负角度螺纹受力状态,以静力学和材料力学为基础计算了用于深孔绳索取心钻探的CNHT绳索取心钻杆螺纹应力情况和抗扭能力。同时,针对不同锥度和牙高的负角度螺纹进行了理论计算和静扭测试比对,理论计算结果与测试结果非常接近,确定了该计算方法的准确性,优化总结出抗扭能力较强的负角度螺纹参数。     

桩孔内反复抽排地下水诱发地面塌陷成因分析及防治对策

某大桥位于贵州省中部一岩溶槽准谷内,上覆第四系土层厚3～12m,下伏基岩为灰岩和白云岩,地下水埋深0～2m,采用人工挖孔桩基础,以中等风化基岩作为地基持力层,设计86根桩,桩间距3～10m,施工期间,由于反复抽排地下水导致场地周边出现多处岩溶塌陷。本文在实地调查的基础上论述了其形成机制,并对类似工程提出了防治对策。     

垂直孔应力解除法地应力测试技术及工程应用

针对应力解除法在垂直深孔中应用的局限性,提出一种适用于垂直深孔的应力解除法地应力测试技术。研制基于显微光学成像原理的触头式孔径变形测量装置,通过对单动双管钻具进行优化配接,形成了适用于垂直深孔的地应力快速测试技术。孔径变形测量装置采用孔径变形感知、显微成像及测量定向等关键技术,简化了测试过程,缩短了测试时间,能够实现高地温、高水压垂直深孔中多方向孔径变形测量;引入单动双管钻具,对其钻进、取芯以及过流进行优化配接,形成了地应力辅助测试装置。在金山店铁矿张福山矿床–410 m和–500 m水平进行了地应力测试,获取到的环形岩芯内径稳定,且完整性高,验证了辅助装置具备精确成孔和完整取芯的技术优势,为孔径变形准确测量提供了保障;计算得到了4个点位处的地应力数据,其主应力基本随深度增加而增大,最大水平主应力约在NNW～NNE方向上。研究表明,垂直孔应力解除法地应力测量技术能够在垂直深孔中快速、可靠地实现地应力测试     

不同测试条件下岩土体热导率对比分析研究

岩土热导率是浅层地热能开发利用评价的重要参数，依据实际工程案例中的测试孔开展了实验室测试和现场热响应测试，对取得的岩土体热导率进行了对比分析。结果显示，在第四系松散沉积物中，岩土热导率与天然含水率、孔隙比呈负相关；岩土平均热导率在大功率（9 kW）条件下比小功率（6 kW）大；同一测试孔，实验室与现场热响应测试取得的岩土体热导值存在差异，实际工程应根据不同参数需求和应用场景，选择合适的测试方法。     

孔压触探测试中探头饱和问题的探讨

孔压触探（ＣＰＴＵ）作为一种新型土体原位测试技术,日益引起人们的重视和推广,但ＣＰＴＵ测试中的一些技术环节尚需进一步探索和规范。本文对严重影响ＣＰＴＵ测试结果精度的探头饱和问题进行了探讨,指出探头饱和的重要性、一般方法、注意事项及检验措施。     

The Application of Elastic Wave Measurement to the Deep Holes in the Bedrock of a Nuclear Power Station

In this paper we present the principle and technique for measuring velocity of elastic waves in the bedrock with deep holes, and the effective watertight and pressure-proof measures taken. Using this method, the measurement in the bedrock of the reactor of a nuclear power station with holes (120m in depth) are completed with the anticipated results. The data, processed and analysed, have been provided for the construction of the above-mentioned nuclear power station.     

Experimental Study of Damping Characteristics of the Bedrock in A Nuclear Power Station

The damping characteristics of the bedrock in a nuclear power station are studied experimentally by free vibration system with one degree of freedom. On the basis of a numeridal analysis of the results, we come to the conclusion that the damping coefitciemt C of the bedrock is not constant, but a function of the frequence. This conclusion indicates that the subject we studied has non-linear behaviour. This point of view seems to be useful especially for the further study of dynamic constiutive equations of the rock mass.Also the damping coeficient C reported in this paper is of referential value to the engineering design.     

某核电站基岩阻尼特性的实验研究

本文采用“自由振动法”,设计了一个等效单自由度振动体系,对某核电站基岩的阻尼特性进行了实验研究。通过对实验结果的整理、分析,得到了基岩阻尼系数C不是常数,而是与频率有关的结论。从而揭示了阻尼系数C的非线性性质,这对进一步研究岩石动态本构方程具有意义。同时,文中给出的阻尼系数C的数据,对工程设计也具有参考价值。     

北京市地面沉降监测标设计与施工技术

地面沉降监测要求精度最高。本文介绍了北京地面沉降站内,监测配置和基岩标、分层标孔的结构设计,施工特点,以及适用于冲洪积平原的地面沉降监测方法。     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

绥中某电力设备站场区地震危险性分析

绥中某电力设备站是东北地区较重要的电力设施,场址位于长期隆起的绥中剥蚀丘陵上。通过现场实地勘察,获得区域、近区域地震活动、地质构造、地球物理场等资料,并对工程场址进行了地震危险性分析。按工程建筑物抗震设计规范要求,分别给出了50年63%、10%和2%超越概率水平的基岩峰值加速度及反应谱,计算出地震动参数,为该电力设备站建设提供了抗震设计依据。     

湖南省核电厂侯选厂址的工程地质评价

１９９２年以来，湖南省电力勘测设计院在省内开展了核电普查选址工作，经过３年多的勘查，现已筛选出４个侯选厂址。作者著文探讨了这４个厂址的地震地质特征和工程地质条件，可供进一步选址参考     

航空磁测在我国核电站选址中的应用

为解决广东某核电站的选址问题,评价预选核电站厂址的核安全是否合格,94年航遥中心利用航空磁测资料,研究了该区域的深部构造特征及其地壳的稳定性,取得了重要的地质成果,为选择核电站厂址提供了深部地球物理依据,开拓了航磁的应用领域.     

遥感和物探在核电站选址中的应用

核能是一种安全、干净和廉价的能源。核电站的建立基于严格的地质勘察和技术设计。本文着重介绍核电站选址中不同阶段的遥感和物探工作的任务与要求,并根据我国国情提出的按系统工程的观点组织核电站选址中各阶段的遥感和物探工作。     

岭澳核电站二期工程基岩爆破安全阈值分析

核电站基础爆破开挖过程中必须严格控制岩体爆破损伤深度,确保建基面安全。以广东岭澳核电站二期工程基础爆破开挖为例,通过现场爆破振动监测、岩体声波试验以及数值模拟,综合分析了岩体爆炸振动衰减规律和损伤特征,研究了距爆源一定距离处岩体振动速度与损伤特征的关系,提出了岭澳核电站二期工程岩体爆炸损伤深度的控制方法,确定了相应的安全阈值。分析结果表明,岭澳核电站二期工程基础爆破开挖时,当距爆源30 m处的岩体质点振动速度不超过5 cm/s时,可保证下卧基岩的损伤深度小于2 m,确保建基岩完整性。