大型坳陷湖盆浅水三角洲形成条件和沉积模式:以松辽盆地三肇凹陷扶余油层为例

大量地质和地球物理资料分析表明,下白垩统泉头组沉积时期,松辽盆地三肇凹陷的物源主要来自凹陷北部和西南方向,具备了发育大型浅水三角洲的有利地质条件,即盆地基底稳定沉降,盆广坡缓;古气候干热,古温度可达37℃;母源区物理风化作用强烈,形成大量碎屑物质;古水体浅,小于10m,湖平面波动频繁,湖泊水位发生旋回变化等。大型坳陷湖盆浅水三角洲具有以下典型沉积特征:岩性细,成熟度中等,粒度概率曲线具有牵引流沉积特征;砂岩中发育有丰富的强水动力沉积构造;紫红色泥岩大面积展布,生物扰动强烈;垂向上多个间断正韵律相互叠置;具有叠瓦状前积反射地震相;三角洲大面积稳定展布,砂地比值低;发育分流河道、水下分流河道以及席状砂,不发育河口坝。气候是浅水三角洲展布形态的主要控制因素。在干旱气候条件下,湖泊收缩,河流携带碎屑物质长距离搬运,形成枝状三角洲,分流河道在凹陷内的延伸距离一般超过20km,宽度为800～1 800m。在湿润气候条件下,湖泊扩张,受湖泊的阻碍作用,河道频繁分叉改道,形成网状三角洲,分流河道在凹陷内的延伸距离一般不超过15km,宽度为500～1 600m。浅水三角洲分流河道砂体分布广,纵横叠置,利于构成岩性油气藏。     

黄陇煤田煤层顶板水害特征及其防控技术

陕西黄陇煤田是我国主要产煤基地之一,煤层开采主要受顶板巨厚洛河组砂岩水威胁,水害防控形势严峻,分析顶板涌水特征、研究水害防控关键技术对于煤矿安全生产具有重大意义。在收集该区域典型煤矿工作面涌水量资料的基础上,分析顶板水害类型及其主控因素,总结工作面涌水量变化规律,并研究顶板巨厚砂岩含水层水害形成机理,进而提出顶板水害防控关键技术。结果表明:(1)黄陇煤田顶板含水层充水可分为持续涌水式、非持续涌水式和泥砂溃涌式3类,持续涌水式包括可控持续型和高强度持续型,非持续涌水式分为离层涌水型(包括偶发离层涌水型和频发离层涌水型)和脉冲式涌水型,以及泥砂溃涌型共6型。(2)关键隔水层厚度、煤层与洛河组砂岩间距、洛河组砂岩的富水性共同决定顶板涌水形式:当关键隔水层厚度较小甚至缺失,洛河组砂岩富水性弱且与煤层间距较小时,发生脉冲式涌水;当关键隔水层厚度较大且分布稳定,洛河组砂岩富水性中等至强且与煤层间距较小时发生持续涌水;当关键隔水层巨厚,洛河组砂岩富水性弱且与煤层间距巨大时发生离层涌水;当煤层顶板导水裂隙带范围内的侏罗系地层发育胶结不良地质体或煤层出现冒顶现象,容易形成水砂溃涌灾害。(3)地下水位监测预警技术、地面钻孔疏放离层积水技术、井下泄水巷集中排水技术、排水系统建设与维护技术、减水开采技术等是黄陇煤田水害防治的关键技术;工作面精细管理制度、工作面水情日分析制度、专家会诊及对标学习制度等是做好水害防治工作的配套管理对策。      

湿干循环作用对冻土-复合土工布界面常法向应力剪切特性的影响试验研究

土工合成材料广泛应用于寒区工程建设,但土体与材料界面的剪切强度是其薄弱环节。受降雨、灌溉等因素影响,土体在一定深度范围内经历湿干循环作用。为研究湿干循环作用对冻土与土工合成材料界面剪切强度的影响,本文基于控温直剪仪对粉质黏土-复合土工布在常法向应力条件下界面剪切特性开展试验研究,试验因素包括湿干循环次数、温度和法向应力。结果表明,常温条件下湿干循环对界面剪切强度有劣化作用,负温条件下界面剪切强度随湿干循环次数增大整体呈现增大趋势,经过一定循环次数后趋于稳定。湿干循环作用下界面黏聚力和内摩擦角的变化规律与界面剪切强度变化规律相对应,而界面黏聚力的变化是引起剪切强度变化的主要因素。通过对剪切强度的影响变量及其交互作用进行显著性分析,发现法向应力、冻结温度和湿干循环次数均对剪切强度有强显著影响,法向应力和温度的交互作用以及温度和湿干循环次数的交互作用也对剪切强度有显著影响。本文研究成果可为复合土工布在冻土工程中的应用提供参考。