苏家里新村地面及建筑物裂缝成因分析

以苏家里新村地面及建筑物裂缝调查结果和沉降监测资料为基础,应用工程地质类比法对非采矿因素引起的裂缝进行综合的定性分析,并应用FLAC3D程序对受煤矿采空区影响的建筑物进行数值模拟分析,同时归纳分析了对由于采矿因素和非采矿因素导致的地面及建筑物裂缝的成因、位置和规律。分析结果表明:苏家里新村地面及建筑物裂缝是开采沉陷引起的地表变形、填土地基不均匀沉降、河流冲蚀边坡坡脚等因素共同作用的结果。研究结果为该矿区地面建筑物的修复加固提供依据。      

山区下开采覆岩移动规律及破断机制研究

以海石湾矿山地下开采为背景,借助基于连续介质力学的离散元方法--CDEM数值模拟计算方法,对山区下煤层开采过程中不同采动影响模式下覆岩的移动和破坏进行了模拟分析,并结合相似模拟试验与现场岩移监测所得结果,得到了顺坡推动式采动影响模式及逆坡牵引式采动影响模式下,覆岩的移动和破坏形式,并从数值分析和实际观测上验证了高顺坡开采转低逆坡开采时覆岩悬臂梁结构的存在,解释了坡底局部隆起的现象。研究表明,在相同地质条件下,顺坡开采坡顶易发生张拉及剪切破坏,坡底有剪切蠕滑的可能,因此,较逆坡开采对边坡稳定性影响更大。所以在实际生产中宜将上工业广场建于低矮的坡体较完整的逆坡上。     

浅析倾斜建筑物纠偏

本文主要由建筑物倾斜的主要原因、倾斜建筑物纠偏扶正的基本方法和倾斜建筑物纠偏程序三大部分组成。首先从①基础埋深较浅、岩土承载力受大气降水和斜坡坍塌影响较大;②建筑物受人类活动影响,水文地质条件发生了重大变化;③在建筑物附近开挖深基坑引起侧向卸荷;④建筑物所在斜坡失稳;⑤地震;⑥地下水流动带走地基土细颗粒等6个方面系统地分析了造成建筑物倾斜的主要原因;针对不同原因和倾斜建筑物结构特点,按浅基倾斜建筑物、深基倾斜建筑物和不稳定斜坡上的倾斜建筑物三大类型,详细地叙述了它们的纠偏加固方法及适用条件、优缺点;最后提出纠偏需要遵循的一般程序。     

辽宁灯塔西马煤矿充填式开采地表变形预测

针对建筑物保护煤柱的煤炭资源回收问题,根据西马煤矿具体地质采矿条件,选择概率积分法对西马峰村保护煤柱开采后引起地表移动变形进行预计;并以1326工作面似膏体充填开采结果为基础,计算出充填采区工作面的等效采高;预计结果表明,如按设计开采方案布置工作面,西马峰村建筑物损害等级为Ⅱ级,不符合预先制定的标准;将开采方案进行一定的调整后再进行预计,结果表明,西马峰村建筑物所处地表的移动变形值均在建筑物损坏等级I级所规定的范围内,即建筑物在不用维修或简单维修的情况下可以正常使用,则西马峰村保护煤柱似膏体充填开采是可行的。     

覆岩层破坏理论在采区地基稳定性评价中的应用 ——以吉林九台营城煤矿为例

煤层开采后,上覆岩层将形成冒落带、裂缝带和弯曲带。根据营城煤矿研究区自然地理条件、区域地质条件和工程水文地质条件,应用覆岩层破坏理论,得出营城煤矿最大冒落裂隙带高度和建筑物荷载的最大影响深度之和为270 m,远小于该区域煤层最小开采深度( 838 m) ,该区不会产生较大的不均匀沉降。     

采空区稳定性评价及处治对策

根据煤层开采后影响上覆岩层及地表而产生移动和变形的时间的变化关系定性分析采空区稳定性,而且采用FLAC3D模拟了在施加地面建筑载荷后地表变形情况,确定了采空区需要处理的范围;依据建筑物荷载集度及其重要程度,采用了不同注浆处治对策.通过对采空区上覆岩体的沉降和建筑物沉降监测数据的统计分析,评估了处治效果.     

软岩矿区地面下沉及其对工业建筑物影响分析

根据鲁中软岩矿区开采引起地面下沉及地面井塔楼等建筑物倾斜变形的工程实际,采用非确定性研究方法,将深埋破碎金属矿体开采引起地面沉陷或岩体移动变形这一客观现象视为一随机事件,建立了开采引起地面沉陷或岩体移动变形分析的数学模型。利用该模型可对开采引起地面沉陷及其对地表工业建筑物影响进行具体分析评价。通过具体计算分析结果表明,在软岩地层条件下矿体开采地表移动变形的影响范围有随着采深的增加而逐渐增大的趋势。     

深部走向长壁开采地表移动数值模拟

在对深部开采进行界定的基础上,运用数值模拟手段,基于关键层理论建立三维深部开采模型,对走向长壁式开采地表移动进行分析,数值计算所得三维地表移动图形能够定量、直观描述地表移动,结果与概率积分法预测符合良好,实现对采煤-上覆岩土层破坏-地表沉陷全过程分析,是对煤矿开采沉陷可视化工作的重要补充。通过数值计算,总结了深部开采地表移动特点,并对比深部开采与浅部开采,分析地表影响半径及相关变形指标。分别对充分采动和非充分采动条件下概率积分法下沉系数进行计算,并与传统计算方法进行比较,结果显示:两种开采条件下,下沉系数均小于传统计算结果,基于浅部开采的经验下沉系数不再适合深部采动情况,得出下沉系数随深度增大而变小的结论,并分析这种变化产生的原因。     

济南西客站站房基坑降水对京沪高铁路基沉降影响分析

工程上通常用降水的方法来保证基坑开挖的顺利进行,但是基坑降水会改变基坑周围土的工程性质,所以基坑周围的建筑物必然会受到很大影响,如出现不均匀沉降、建筑物开裂等。济南西客站站房基坑施工降水对其附近的京沪高速铁路路基的沉降产生了很大影响。本文针对此问题,基于在宽大站场条件下基坑降水对其周围的桩板复合地基沉降影响的理论尚未成熟,对基坑降水对复合地基沉降的影响进行了研究。本文选取济南西客站断面DIK419+250作为研究对象,现场采用沉降板进行路基表面的沉降变化监测,采用分层沉降仪进行路基深层土层的沉降变化监测,采用剖面沉降管进行路基横断面的沉降变化监测,并将各监测结果整理得出站房基坑降水对高铁路基表面沉降的影响、对路基深度方向土层沉降的影响、对路基横断面方向沉降的影响; 又根据现场的工况采用有限元软件进行数值模拟计算分析; 最终将数值模拟计算结果与现场监测所得结果进行对比,总结了基坑降水对复合地基沉降的影响。通过对比分析结果得出以下结论:(1)复合地基的加固会使路基沉降受基坑降水的影响减小; (2)复合地基的变桩长区域受基坑降水影响较大; (3)基坑降水对路基加固区沉降的影响大于对下卧层沉降的影响。     

银川平原地下水位变化特征及其成因分析

基于2013～2015年地下水的监测资料,通过SPSS聚类分析和土地利用类型,分析银川平原水位动态变化在时间尺度、空间尺度上的变化规律及影响因素。分析发现:银川平原地下水动态分为径流型、灌溉型、降水-蒸发型和开采型4种类型,其中人为影响地下水位动态类型(灌溉型、开采型)分布最广,约占银川平原总面积的1/2。在时间尺度上,受不同因素的影响,4种动态类型变化趋势明显不同,从年内动态趋势看,径流型呈M型变化;灌溉型呈W型变化;降水-蒸发型呈Λ型变化;开采型呈Z型变化,对于开采型,通过模拟,认为夏季开采全年的45%～50%,冬季开采15%～20%是最优开采量。在空间尺度上,受地形因素影响,地下水动态类型自西向东呈径流型—开采型—灌溉型规律变化。在此基础上,探讨了银川平原地下水资源开采的合理方式,为地下水资源的可持续开发利用提供科学依据。     

采煤对山西地下水资源的破坏及污染

山西煤炭资源储量大、分布广、品种全、质量优,开采技术条件简单,开采历史悠久。但山西地处黄土高原,水资源贫乏。采煤对地表及地下水的破坏不仅在数量上,更为严重的是对地下水的污染是永久的,无法治理及不可恢复的,需引起高度重视。     

单轴应力下带钻孔花岗岩注入高温蒸汽破坏特征研究

大型水力压裂是干热岩地热能开发中人工储留层建造的最有效手段,其核心力学问题为高温、高压下岩石的水力破岩机制。通过单轴应力下带钻孔花岗岩注入高温蒸汽破坏试验,研究固-热耦合作用下花岗岩的水力破岩机制。结果表明:高温对花岗岩破裂有很大的促进作用,热效应导致强度弱化,降低破裂压力。高速率注入430℃和350℃蒸汽破坏试验中,破裂压力比常温水压裂至少降低58%;低速率注入400℃和450℃蒸汽破坏试验中,花岗岩破裂压力比常温水压裂降低75%。注蒸汽破坏过程可分为热破裂损伤和宏观裂缝扩展两个阶段。高温蒸汽产生的热应力在钻孔周围随机发生热破裂,随着注入蒸汽时间的增加,热破裂范围由钻孔附近逐渐向远处扩展,热破裂分布密度增大,为宏观裂缝的产生提供便利条件。初始宏观裂缝首先出现在钻孔两侧,沿着最终形成的宏观裂缝轨迹扩展,直到试样破坏。与常温水压裂相比,低速率注蒸汽破坏是一个缓慢的延性拉破坏过程,裂缝相对钻孔不对称扩展,宽度小于水力压裂裂缝宽度。     

以酸性火山事件等时层γ曲线为标志进行石炭—二叠系煤岩层对比

著重介绍太原西山和晋东南石炭—二叠系上、下部煤岩组合所夹酸性火山事件等时层的 γ曲线特征 ,依此可将太原西山毛儿沟、庙沟灰岩与晋东南松窑沟灰岩对比 ,将太原西山东大窑灰岩与晋东南红矾沟灰岩对比 ,其上下煤层依 γ曲线和结构特征对比 ,太原西山山西组三尺炭与晋东南香煤对比。     

山西省太原组和山西组煤的煤岩特征分析

在收集和整理大量山西省煤岩资料的基础上,分析了该省太原组和山西组煤的显微煤岩组分,并对各煤田太原组和山西组煤的R0,max的变化规律进行了研究。研究表明：山西省太原组和山西组煤中显微组分一般以镜质组为主,并且有从北向南有不断增加的趋势,惰质组次之,其趋势与镜质组相反,壳质组最少;太原组反射率值在0.6%～3.9%,整体上呈北低南高、西低东高的趋势,煤级从中煤级煤Ⅰ到高煤级煤Ⅱ都有赋存;山西组反射率值在0.6%～4.2%,其反射率变化趋势和煤级赋存特征与山西组类似。研究结果为评价和利用山西省的煤炭资源提供了依据。     

苏单格庙气田煤系烃源岩生烃特征评价

通过热解法对苏里格庙气田煤系源岩的有机质丰度、生烃潜力及其有机质类型进行了研究。结果表明：苏里格庙气田太原组、本溪组以及山西组的煤和碳质泥岩为非烃源岩，大部分山西组煤系泥岩属于差-中等烃源岩，少部分为非烃源岩，太原组则为非烃源岩。源岩中有机碳含量和生烃潜量不受其成熟度的影响，且有机碳含量和生油潜量呈明显的正相关关系。苏里格庙气田太原组和本溪组源岩为Ⅲ型干酪根；山西组源岩中1个样品为Ⅱ：型干酪根，其余都为Ⅲ型干酪根。     

山西省非常规天然气资源特征及共探共采选区评价

山西省赋存有丰富的非常规天然气资源,其中煤层气是国内最早取得商业性突破的地区,但是随着地质勘查工作逐渐向深部发展,近年来单纯煤层气开发逐年减少,而开始关注非常规天然气的共探共采。在综合分析研究区的含气沉积组合、储层流体压力、盖层封闭性及含气性等地质条件基础上,划分了非常规天然气含气系统,并分系统阐述了其成藏地质条件,针对其气储紧邻的赋存情况,进行了共探共采有利区判别与优选。结果表明:山西省石炭-二叠系发育了多套煤系非常规天然气共生组合岩系,可划分为5个含气系统单元,其中Ⅱ、Ⅳ含气系统煤岩及泥页岩广泛发育、厚度可观,生-储-盖组合发育良好,含气系统Ⅴ、含气系统Ⅳ、含气系统Ⅲ与山西组主力煤层可作为一个共采系统,含气系统Ⅰ与太原组主力煤层可作为一个共采系统,适合进行以煤层气为主体的煤层气、页岩气共探共采。     

河南禹州与山西太原石炭--二叠纪多重地层划分与对比

河南禹州的本溪组、太原组与山西太原的岩性相似,唯厚度较小;禹州的石盒子组与太原的岩性和厚度差异大,而且太原的煤层厚、层位低,禹州的煤层薄、层位高。由本溪组至山西组呈向南穿时,石盒子组为向北穿时,显示海水先向南侵后又向北回泛的变化趋势。沉积环境由下而上由陆表海经三角洲向大陆体系演化,并向南迁移,反映了该区总体上北部是陆地,南部是海洋的古地理格局。     

山西稀缺炼焦煤资源分布特征和勘查开发建议

山西是是我国重要的焦煤生产和储备基地。基于山西炼焦煤的资源禀赋,分析了山西稀缺炼焦用煤的分布特征和目前勘查开发存在的问题。研究发现,山西省拥有稀缺炼焦煤保有资源储量790亿t,其中优质焦煤和肥煤443.7亿t;稀缺炼焦煤中焦煤保有资源储量最大,而气肥煤不足;按煤类,保有资源储量排序依次为焦煤>瘦煤>肥煤> 1/3焦煤>气肥煤;按矿区,各矿区稀缺炼焦煤保有资源储量依次为离柳矿区>汾西矿区>霍州矿区>西山矿区>乡宁矿区;离柳矿区拥有全省最大的稀缺炼焦煤保有资源储量和最大的焦煤保有储量,霍州矿区拥有全省最大的肥煤保有储量,乡宁矿区拥有全省最大的瘦煤保有储量;山西应科学统筹全省炼焦煤资源的开发利用,调控与控制稀缺煤种开采总量;加大炼焦煤资源勘探力度,提高炼焦煤资源保障能力;加强炼焦煤矿区地质勘查;加强高硫炼焦煤利用研究。     

华北太原组镜质组中的超微类脂体及其煤性质异常原因

利用超薄切片透射电镜分析技术，对华北太原组和山西组煤中镜质组的超微结构和组分进行了分析，确认太原组镜质组中含有较丰富的超微类脂体，且超微类脂体主要来自菌藻类，山西组和太原组镜质组中超微类脂体数量存在明显差异。证实镜质体中超微类脂体数量和其化学性质紧密相关。从超微组分层次解释了山西组和太原组镜质组性质差异的原因，并分析讨论了太原组煤性质异常性的原因和煤还原程度问题，提出成煤过程中明显菌藻类低等生物贡献是太原组煤性质异常的一个重要原因。     

晋蒙地区西施沟复式岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及岩石成因

本文对晋蒙地区的西施沟复式岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征研究,探讨了其岩石成因及其对华北克拉通北缘中生代构造岩浆演化的启示。该岩体的岩石类型从中性岩至酸性岩连续变化且以中性岩为主,内部广泛发育微粒闪长质包体,具明显的岩浆混合成因;锆石U-Pb定年结果显示其形成年龄为160.19±0.50Ma,为中晚侏罗世岩浆活动的产物;岩石地球化学数据表明,属于准铝(弱过铝)质的高钾钙碱性系列I型花岗岩;稀土总量(ΣREE)中等,轻重稀土分馏明显,无明显负铕异常;均富集轻稀土及大离子亲石元素(Ba、Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、P),具明显的陆壳成分特征;其形成可能与中晚侏罗世古太平洋板块的俯冲有关,为华北板块陆内造山作用的产物。