煤矿井下电磁波无线随钻轨迹测量系统设计与应用

井下钻探是煤矿日常生产中获取地质资料及消除安全隐患的技术手段。而现阶段煤矿生产中施工的钻孔多不进行钻孔轨迹测量,造成地质资料误判、安全措施客观上不到位的情况时有发生。为根本解决这一问题,根据钻孔轨迹测量原理研发出基于航姿参考系统的电磁波无线随钻轨迹测量系统。该系统具有成本低、方便应用的特点,且能满足无线随钻测量的要求。井下实验证明,该系统可以高效地完成随钻钻孔轨迹测量,提高钻进效率。      

大别山木子店地区斑状角闪黑云二长花岗岩株的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

大别山木子店地区岩浆岩由中生代花岗岩类和元古宙石英闪长岩、英云闪长岩组成。对中生代斑状角闪黑云二长花岗岩进行了原位LA-ICP-MS锆石U Pb年龄和Hf同位素测定。结果表明,该花岗岩形成于(133±2) Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。锆石_εHf(t)介于-26.5～-19.6,平均值为-24.9,二阶段模式年龄T_DM2主要介于2 531~2 139 Ma,2个继承锆石分析点分别给出了-3.0和-0.3的_εHf(t)值,二阶段模式年龄T_DM2分别为1 589 Ma和1 654 Ma。上述研究表明,木子店地区斑状角闪黑云二长花岗岩为古元古代古老地壳物质部分熔融形成,形成过程中可能有新元古代地壳物质加入。综合分析认为,该花岗岩可能形成于大别造山带从挤压向伸展的转换阶段。与沙坪沟赋矿花岗岩具有类似的岩浆物质来源,指示木子店地区具有寻找早白垩世早期钼矿的可能。      

管道水平定向钻穿越扩孔孔洞形成机理及孔壁稳定性分析

孔壁失稳是水平定向钻扩孔工程中的瓶颈性问题,扩孔器下沉形成的葫芦形孔洞是孔壁失稳的主要原因。目前,扩孔孔洞孔壁稳定性问题的研究对象多为圆形孔洞而非葫芦形孔洞。基于有限元法建立扩孔器-岩土相互作用的动力学模型,研究了扩孔器下沉形成葫芦形孔洞的机理;此外,开展了葫芦形孔洞的孔壁稳定性研究,并与圆形孔孔壁稳定性进行了对比。研究表明:扩孔器下沉存在极限下沉量,且每级下沉量等于前级扩孔器半径与当前级钻杆半径之差,则实际的孔眼形状为葫芦形;计算值与印度Purna河和渭河穿越工程实际孔高值相对误差值分别为7.39%和9.8%,说明了葫芦形孔洞形成机理具有一定的可靠性;葫芦形孔洞的孔顶坍塌的可能性较圆形孔提高了138%;且孔型对孔腰稳定性的影响小于孔顶稳定性。      

激光雷达测量技术在地学中的若干应用

对激光雷达测量技术在全球冰川监测、局部断裂带提取、滑坡监测和稳定性评价以及海岸线提取和海岸侵蚀等方面的应用做了较为全面的综述.作为一种新型的对地观测手段,激光雷达(含星载、机载、车载和地面)的应用已经从传统的测绘扩大到包括文物保护在内的诸多其他应用领域.所综述的激光雷达技术在地学研究中的4个应用方面,是传统地学研究中与全球变化和人居环境最为密切的方向.分析表明,激光雷达技术在这些研究方向中的应用大有作为.      

大型地下水封石油洞库水幕系统优化设计研究

水幕系统是决定地下水封洞库运营的关键,水幕孔设计是水幕系统的核心组成部分。以国内首个在建的大型地下水封石油储库为背景,运用地下水渗流理论,研究水幕孔间距以及隙宽对地下洞室水封性的影响。研究结果表明,在陡倾结构面条件下,水平水幕孔的间距以及隙宽对水封性具有重要影响。在计算工况中,水幕孔间距为10 m时,水封效果最好;水幕孔间距为30 m时,无法满足水封要求;相同水幕孔间距条件下,隙宽越大,水封效果越好;主洞室拱顶区域,水封效果较差。研究结果可为地下水封石油洞库水幕系统优化设计提供理论依据。     

川东—渝北地区飞仙关组层序-岩相古地理特征

以沉积相分析和层序界面识别为依据,将川东-渝北地区下三叠统飞仙关组划分为2个三级层序(SQ1和SQ2)和6个体系域,编制各沉积体系域的层序-岩相古地理图.研究表明,SQ1层序时期,研究区受晚二叠世长兴末期的区域构造抬升影响,属于区域性缓慢海进-缓慢海退沉积旋回的产物,一度开阔深水的台盆逐渐变浅而转化为开阔台地沉积环境,台地边缘与台内鲕滩的沉积相分异和沉积作用十分活跃,是形成飞仙关组鲕滩储层的主要时期,尤以海侵期鲕滩最为发育;SQ2层序发育期,受海平面大幅度下降、水循环受限和干旱炎热气候的影响,区域沉积格局由开阔台地转化为局限台地,鲕滩逐渐消失,最终进入频繁暴露的蒸发台地环境,以沉积膏云岩为主,为飞仙关组天然气藏最重要的第一套区域性致密盖层发育层位.     

洋山深水港

正洋山深水港是位于中国上海外海、杭州湾口的浙江嵊泗崎岖列岛上的一个大型深水海港,是上海港的重要组成部分,主体部分位于大、小洋山岛上。洋山港通过东海大桥与上海交通运输网络连接,充分发挥上海港经济腹地广阔、箱源充足的优势,对上海建设国际航运中心的建设具有重要的战略意义。洋山深水港港区规划总面积超过25平方千米,共包括东、西、南、北四个港区。     

岩石内变量蠕变模型研究

通过一系列砂岩、页岩和辉绿岩室内蠕变试验,获得了不同应力和初始应变状态下岩石蠕变特性。通过误差分析讨论了计算蠕变速率时如何选择时间增量。讨论了复杂加、卸载条件下时间相关蠕变模型的局限性,提出采用不可恢复应变作为内变量来描述复杂条件下岩石蠕变性质,并据此提出了岩石的内变量蠕变模型。试验数据与模型拟合结果对比表明,内变量蠕变模型较好地反映了3种岩石的蠕变行为。此外,还初步讨论了模型在岩石率相关性质研究中的适用性,并利用相关试验数据进行了验证。     

滕州荆泉水源地水文地质条件分析及防污性能评价

荆泉水源地是滕州市城区的重要供水水源地,近年来随着国民经济的发展,水源地及其上游补给区人类活动的增多,其地下水质有逐渐变差的趋势,查明水源地水文地质条件、评价其防污性能,对开展水源地地下水环境保护、保障滕州市城区供水安全具有重要的意义。本文在充分分析水源地及其所在的水文地质单元——滕县东部丘陵谷地水文地质条件的基础上,分析了水源地水文地质条件的多年变化特征,采用COP法对荆泉水源地进行了防污性能评价并进行了防污性能分区,为水源地地下水的保护和动态监测提供依据。地下水防污性能高的区域位于水文地质单元北部岩浆岩变质岩山区,防污性能中等地区主要分布于水文地质单元的南部山区冲洪积平原,防污性能低区位于水文地质单元的东南部碳酸盐岩山区及其山麓一带。     

顾及地形特征的机载LiDAR数据桥梁提取算法研究

提出了一种从机载LiDAR点云数据中提取水陆桥梁的新算法,采用先滤波分类再识别桥梁的策略用于桥梁主体及其与地面连接处脚点的提取。首先对机载LiDAR点云数据进行严格滤波,在此基础上利用多个阈值对非地面脚点进行初步提取;然后引入Alpha-shapes算法对初步提取结果进行分割,并辅以面积阈值提取出属于桥梁主体部分的脚点;最后提出一种顾及地形特征的点云区域生长算法,用于准确提取桥梁主体与地面连接部分的脚点。实验证明,本文算法对水面和陆地桥梁提取均有很好的效果。