SMK—J型取芯器

为了解决煤层顶板钻进效率低,取芯难,质量不易得到保证的问题,1981年我公司设计制造了SMK—J型取芯器,並于1982年3月,相继在江苏二队和一队进行生产性试验,取得了较好的效果。江苏二队在徐州煤田李庄区458号孔试验时,在深孔(终孔深度866.7米）煤系地层中钻进,用合金钻头进尺36.68米,采取岩芯34.03米,采取率为92.78%,平均小时进尺0.91米?时;使用天然表镶金刚石钻头,进尺186.67米,采取岩芯184.49米,采取率为98.73%,平均小时效率0.94米/时（表1）。特别是九个穿过煤层的回次,共穿过厚、薄煤层15层,顶底板岩芯和煤芯都是一次采取成功,采取率达到100%（图1、表2）。      

钻孔物探測斜資料的分析及应用

细致分析钻孔测斜资料,並充分加以利用,对研究煤田地质构造形态、提高煤层真厚度的计算精度,有较大作用。本文根据物探测斜资料,对钻孔的偏斜方向、偏角和岩芯倾角、地层倾角和倾向之间的关系进行了分析,並举实例来说明钻孔偏斜的一些规律及其应用。      

用模拟测井资料解释煤层灰分可行性验证的方法及效果

本文着重阐述山西河东煤田三交详查勘探区用模拟测井资料解释煤层灰分,进行可行性验证的依据、方法、步骤、可行性评价和取得的地质效果等.用测井资料解释煤层灰分,国内虽已开展多年,但其成果目前尚未被广大地质人员所采用.问题是一方面怀疑现用的模拟测井资料解释的煤层灰分数值是否可靠;另一方面在勘探中有时因煤芯化验灰分数值明显偏高,影响煤层储量,而原因又未证实.除改进钻探采煤工具,提高煤芯采取率,真实地反映煤层结构,改进操作技术防止磨烧污染及严格按采样规程送样外,对现有模拟测井资料解释煤层灰分,进行可行性检验,验证其可靠性则是解决上述矛盾的一个重要方法。     

78—Ⅱ型双管钻具

煤炭部地质勘探机械厂（涿县）生产的78—Ⅱ型φ78毫米双管取芯器,于1982年10月在我队进行生产试验,从根本上解决了普通取芯器（双管单动、双动钻具）所引起的煤芯燃烧变质及泥浆污染的问题,岩芯采取率可达到90～100％。特别是所采岩芯结构清晰,保持了原有层次。      

喷反双动双管取煤钻具

1982年我队在某矿区施工中,采用通用型喷反接头,组装成喷反双动双管钻具（如图）,用于煤层取芯。经过七个钻孔的实践,钻进煤层153.86米,取出煤芯149.84米,采取率97.39%。这种钻具不仅采取率高,且适应性强,不论硬质块煤,片状软媒,还是粉末状煤,取出的煤芯大都完整如柱。取芯质量不亚于传统的阿列克辛取煤管。      

元宝山露天区煤层的风氧化程度及其分带

一、风氧化作用的标志风氧化作用标志,是指煤层在各种自然因素影响下,其物理、化学和工艺等性质发生的变化。确定煤的风氧化的标志很多,我们工作中采用的标志是:(一)物理标志1.煤芯观察:经过较强风氧化后的煤芯标本,光泽晦暗、颜色变浅,破成碎块,特征明显,是确定本区上部风氧化带的主要标志。2.煤岩特征:包括     

福建尤溪剑溪矿区复煤层钻探与测井厚度误差原因分析

煤田勘探中煤层定性、定厚及结构分析主要通过钻探岩、煤芯采取率,测井曲线和煤质化验成果综合判定。主要对剑溪矿区2个钻孔5个复杂煤层,从钻探与测井2个方面对比分析其厚度、煤层结构、煤质等特征,并对测井曲线在煤层定厚过程普遍产生较大误差,甚至出现误判原因进行探讨,从而提高煤田测井中煤层判层、定厚的准确性,更好地为煤炭资源勘查服务     

计算储量用正割图尺

计算储量时,求块段煤层倾角平均值的计算程序较为烦琐。尤其是南方几省的煤矿床,构造复杂,煤层变化频繁,投影到图上的煤层等高线间距忽宽忽窄。要求出一个块段内的煤层倾角平均值,需选择几条倾斜方位线,逐个量取等高线水平宽,计算出平均倾角,最后翻表查出函数填入储量计算表。      

煤层风氧化带宽度的确定方法

在煤炭资源储量估算中,煤层风氧化带垂深都是根据煤质化验指标来确定,对在煤层底板等高线上如何确定煤层风氧化带宽度没有明确的规定,为此,依据实际工作中遇到的三种地质情况：地表基本平坦：地表有倾角且倾向与煤层倾向相同;地表有倾角且倾向与煤层倾向相反,分别用制图法、计算法确定其煤层风氧化带的宽度。     

煤层倾角与覆岩变形破裂分带

地下采煤中三带(冒落带、裂隙带、弯曲带)高度的判断是预测采空引起地表变形破坏程度的依据。在诸多的影响因素中, 煤层倾角是控制三带高度的最主要因素。建立在实测统计基础上的经验范围值用于三带高度的判断带有一定的人为性。急倾斜煤层中冒落带和裂隙带高度随煤层倾角变化的规律已被褐示[7].通过弹塑性岩石材料的非线性有限元模拟, 本文提出了利用应力重分布图判断中、缓倾角煤层采空区覆岩三带高度的方法, 并应用于实际工程。     

利用钻孔岩芯作定向磁性标本的方法

当钻孔穿过层状岩(矿)层时,如果钻孔轴线和岩(矿)层不正交,也不平行,则岩(矿)层的层面和层理面在岩芯柱上呈一椭圆面或椭圆迹圈(图1).经研究发现,该椭圆长轴的方位是钻孔倾斜方位角φ_钻、倾角θ_钻以及岩(矿)层倾向方位角φ_岩、倾角θ_岩的函数.由此函数关系出发,进一步求出此椭圆长轴与钻孔轴线确定的平面和通过钻孔轴线的铅垂平面的夹角γ,就可以在岩芯横截面上画出钻孔的倾斜方位线,从而恢复了岩芯的原始方位,达到利用钻孔岩芯作为定向标本来测定剩磁参数的目的.     

煤层立面投影图的绘制和判读

计算煤层储量的底图通常以煤层倾角45°为界,划分为平面投影图和立面投影图两类。倾角小于45°时煤层在平面投影图上所反映的形态最佳;反之,则在立面投影图上所反映的形态为最佳。      

采动影响下逆断层活化规律的数值模拟

煤矿开采过程中断层活化时有发生,是矿井灾害防治研究的热点问题。为了揭示不同断层倾角条件下煤层开采对断层活化的影响,以淮南新集二矿地质采矿条件为例,采用FLAC3D进行数值模拟,系统研究逆断层下煤层开采过程中断层的动态活化规律,阐明了断层活化位置与工作面推进距离、断层倾角之间的关系。研究表明,断层活化可分为累积期、形成期、破坏期3个发育阶段;当工作面回采至工作面推进距离的一半时,断层开始活化,至开采结束,断层滑移量最大;倾角越小的断层面越早开始活化,倾角越大的断层面滑移量越大。研究成果为断层发育区煤炭资源安全开采提供了理论依据和技术参考。      

钻孔岩心倾角与岩层真倾角的关系及应用分析

长期以来,钻孔岩心倾角仅用于计算岩煤层真厚度。为了能由此导出岩层真倾角更广泛的使用,作者查阅了相关书籍,未发现对岩心倾角概念以及其和真倾角间关系详细论述。经过深入研究和实践验证,发现岩心倾角与岩层真倾角是不同的概念且一般不相等,两角之间是一种复杂的函数关系。经过理论分析和实践验证,得出了钻孔岩心倾角和岩层倾角之间的函数关系式,并进行了相关的讨论和说明,为隐伏地区的地质勘查提供了直接的倾角参数,从而提高了钻孔资料的分析利用程度,对于正确分析煤岩层赋存状态与地质构造、提高地质成果的质量等方面有重要作用。     

用数字测井曲线划分巨野煤田煤类

煤类的划分一般是取样化验。对于煤层结构复杂、变质程度较高的煤类,定性分类较为复杂。利用测井资料所反映的煤层地球物理特征,结合岩芯地质描述、煤岩鉴定、煤质化验等资料,综合定性分类,效果良好。      

大倾角煤层时深转换精度分析及改进方法

平均速度法是煤田地震勘探中应用最广泛的时深转换方法,但对于大倾角煤层来说,其平均速度横向变化快,插值精度差异大,无法有效保障煤矿智能化开采。通过分析大倾角倾斜煤层模型和实际三维采区,讨论多种平均速度插值方法的精度,并提出相应改进方法。正演模型计算结果表明,克里金法和多项式法直接插值时,生成的煤层底板高程精度受插值点位置影响巨大,无法达到大倾角煤层时深转换精度要求。为此,以叠加速度计算的平均速度为参考,综合多项式、克里金和支持向量机等方法,提出适合大倾角煤层时深转换的改进插值方法。将相关方法应用到二维模型数据和三维实例采区,发现改进方法插值生成的平均速度精度明显提高,插值误差远小于行业标准要求,适合大范围推广应用。     

倾斜煤层水力压裂起裂压力计算模型及判断准则

针对目前倾斜煤层起裂机制不明确,导致水力压裂时盲目升高压力或增大注水量来增加煤层透气性的问题,根据最大拉应力理论,分析真实环境下倾斜煤层压裂钻孔周围应力状态,建立压裂钻孔周围煤岩体起裂压力计算模型及判断准则,并在重庆松藻煤电公司同华煤矿进行了验证,结果表明,根据实测压裂区域地应力状态,起裂压力随煤层倾角增大而增大,钻孔起裂位置随煤层倾角增大逐渐向走向方向偏转;现场试验起裂压力与理论计算相符,随煤层倾角增大而增大,从而验证了计算模型的正确性。     

基于工业CT扫描的岩芯裂缝结构表征

为了研究泥页岩中裂缝的发育特征,利用工业CT技术对句容盆地的页岩岩芯进行扫描,并使用数字处理技术对页岩的CT扫描图像进行分析,通过VGStudio MAX对CT扫描数据进行重建体模型及裂缝提取,更好的在三维尺度上研究不同矿物组成成分的页岩中裂缝的结构和发育情况及工业CT扫描图的区别。结果发现岩芯中主要存在两组不同走向及倾角的裂缝,一组高角度裂缝,倾角约为70°~90°;一组低角度裂缝,倾角约为30°~40°。依此推测句容盆地在志留纪鲁丹阶以后至少经历两次构造运动。对比不同的矿物组成成分的页岩研究发现,当岩石样品的矿物组成密度差别越大时,工业CT扫描就会越清晰;当岩石样品颗粒度越大时,扫描的效果就会越明显。     

红石桥煤层气储层测井解释精细评价

在煤层气的研究中,测井具有快速、高效、低成本等优势。以陕西省榆林市红石桥煤田为对象,将研究区测井资料、煤芯实验测试资料相结合,利用固定碳与补偿密度、固定碳与灰分、固定碳与挥发分以及灰分与挥发分的相关性分析,成功建立煤层工业组分预测模型,通过反算骨架密度法,构成孔隙度预测模型,应用多元回归分析法,建立含气量预测模型,开展煤层气储层测井精细评价。结果表明：研究区煤层变质程度低、镜质组组分含量较低,煤层的生气能力较差,煤层含气量偏低,不具有商业开采价值。研究结果可为后期煤层气是否具有开发价值提供理论依据。     

绳索取心钻具和取煤器配合使用的情况

物探测井要通过对基准孔的分析试验，合理选择有效的测井方法和参数以便保证测井原始记录的质量和资料的解释精度。因而施工基准孔难度大，要求技术高，必须全孔取心，岩、煤芯采取率应分别高于75％和90％。煤层层位、厚度必须准确，结构、构造必须清楚。煤芯无污染和烧灼现象。根据这一要求，我们选用DQX89—1A型取煤器和S75绳钻配合使用，保证了岩、煤心采取率，并做到结构、构造清楚，无污染和烧灼现象，顺利地完成了施工任务。