井下浅层地震探测技术的应用

钱 家 营矿 区内 8、12 煤 层顶 底 板为 细砂 岩 或粉 砂岩 ,煤 层与 顶 底板 之间 物 理特 性差 异 较大 ,有 利于 开 展 井下 -2浅 层地 震 勘探 。结合 矿 井开 采地 质 条件 及生 产 实际 ,建 立数 学物 理 模型 ,推 算时 距 曲线 、求 解地 层速 度 。在分 析选 用 仪器 的工 作 原理 及井 下 施工 方法 的 基础 上,对在 上 覆煤 层巷 道 中使 用该 技 术探 测 8、12-2煤层 开采 地 质条 件的 可 行 性及应 用前 景 进行 讨论 。     

马家沟矿断层赋存规律及其对生产的指导作用

笔 者 结合 工 作 实 践 ,概 述 了 马 家 沟 井 田 范 围 内 断 层 发 育 的 特 点 及 其 基 本 规 律 ;重 点 分 析 了F2断 层 的 赋 存 特征 ,简 要说 明 了根 据断 层赋 存 规律 对生 产 的指 导作 用 。     

薄煤层的形成因素辨析

在井 下煤 巷 掘进 中,时常 会遇 到 煤层 变薄 或 分叉 。薄 煤成 因 有两 种:一种 为沉 积 造成 ;一 种是 构 造形 成,特别是断 层构 造 。这 两种 薄 煤层 在形 态 上有 相似 之 处,容易 混淆 。 笔者 旨在 讨 论两 者的 差 异,并 力 主用 于指 导 生产 。     

应力波作用下巷道层裂破坏的数值模拟研究

采用LS-DYNA软件,对扰动应力波作用下巷帮围岩层裂破坏结构的形成过程、扰动应力波强度pmax对层裂结构形成的影响进行了有效的数值模拟,得到了一定巷道围岩应力状态下巷帮围岩层裂结构的形状、厚度等特征。结果表明：扰动应力波是形成巷帮层裂结构,继而诱发冲击矿压的重要因素;扰动应力波的强度决定了是否形成巷帮层裂结构及其层裂结构的范围大小。研究结果对揭示煤矿冲击矿压的诱发机理,及采取有效地防治技术具有重要意义     

隐伏导水岩溶陷落柱的多源信息探查研究

开 滦 范各 庄 矿 是 一座 大 水 矿 井,主 要水 害 威 胁 来自 于 孤 立 发育 的 隐 伏 导水 岩 溶 陷 落柱 ,为 此,范 各庄 矿 使 用了 物探 、钻 探 、放水 试 验等 多种 勘 探方 法,取得 了 丰富 的地 质 资源 信息 。综合 利用 这 些多 源信 息 ,发 现范 各庄 矿 3-2皮带 巷原 设 计区 域存 在 着 13隐伏 导 水岩 溶陷 落 柱,具 有 强富 水 性及 导 水 性 。据 此 ,修改 3-2皮带 巷 设 计 ,避 免 再 次透 #水 灾害 的 发生 。     

测井资料评价高岭石矿层的实践

准 格 尔 旗 煤 田 黑 岱 沟 露 天 矿 与 六 号 煤 层 共 生 的 高 岭 石 矿 视 电 阻 率 值 最 低 而 煤 最 高 ,自 然 伽 玛 值 则 高 于 煤和 其 它 围 岩 ,易 于 分 辨 。利 用 视 电 阻 率 的 拐 点 和 自 然 伽 马 曲 线 的 半 幅 点 可 以 确 定 厚 度 。用 以 往 的 煤 田 勘 探 的 测 井 资料 ,对 见 矿 点 的 可 靠 性 进 行 了 评 价 ,使 可 靠 和 较 可 靠 层 次 从 73% 增 加 到 94% 。 在 解 释 对 比 的 基 础 上 圈 出 了 矿 层 范围 并 准 确 计 算 出 储 量 。     

湖南澧县芒硝矿采卤井建井施工工艺

介绍了澧县芒硝矿采卤井建井施工工艺,针对建井施工中极易引起的钻进孔斜、垮塌、漏浆、岩矿心易破碎、环境污染等问题,采取了相应的处理措施,取得了良好的效果。     

晋城岳城矿地面采动区井井位优选与抽采寿命研究

为了降低晋城岳城矿工作面U型通风造成的上隅角瓦斯聚集,提高采动与采空区煤层气地面井抽采井产量及抽采寿命,在借鉴成庄矿、寺河矿和赵庄矿等地面采动试验井研究及工程示范的基础上,以晋城岳城矿煤层气地质条件为工程设计依据,提出并优化地面采动区井位尽量靠近巷道位置处、大井眼地面钻井工艺、优化井身结构等设计方案。现场试验证明:部分采动区井通过避开采动应力卸载区及原位煤层高应力区优化布井,开采中包含3个阶段即卸压区抽采、新采空区抽采、老采空区抽采,达到了延长抽采井寿命的目的;但仍有部分采动区井在回采工作面推过井口后,煤气层抽采量迅速衰减至不产气,抽采寿命只包含两个阶段即卸压区抽采、新采空区抽采甚至仅卸压区抽采一个阶段。研究表明,优化后的大井眼钻井工艺及三开割缝套管井身结构设计对保持采动区井井身稳定,延长抽采寿命,保证采动区井产气运移通道畅通,提高抽采率起到了一定效果;采动区井煤气层抽采量和该井井筒位置至回风巷距离存在明显的负相关关系。岳城矿采动、采空区井基本不存在速敏效应,在井筒与裂隙带沟通良好的前提下,应选用大功率抽采设备抽采,可以有效扩展压降漏斗区域,其抽采影响半径水平方向可延伸至500 m以上。岳城矿地面采动区抽采取得了较好的效果,可在相似条件的煤矿区推广应用。      

煤矿井筒重复破坏的化学注浆治理

兴隆庄矿西风井井筒事隔5a后第二次发生破坏,原因是松散层失水造成第四系压缩下沉。经分析论证,采用地面注水泥浆-化学浆复合注浆工艺,通过浆液在裂隙中流动、凝胶、劈裂、充填,可实现对岩体裂隙的封堵,达到控水、增强、防止沉降的目的。      

开滦林南仓井田岩浆岩侵入规律及找煤方向探讨

通 过地 面钻孔 、井下 开采和 磁法 勘探,发现 井 田内 赋存 有 大量 的岩 浆 岩体 ,特 别是 西二 采 区发 育岩 床 ,使该 区可采 储量 急 剧减 少,严重 影 响了 井田 采 掘 工 程的 衔 接 ,使 矿 井 生产 处 于 被 动局 面 。 通过 对 岩 浆 岩侵 入 规 律 的深 入 研究,预 测了井 田岩 床的分 布范 围和面 积,对 区域找 煤以 及为矿 井生 产和可 持续 发展具 有现 实的指 导意 义。     

Fracture step structure: geometrical characterization and effects on fluid flow and breakthrough curve

Groundwater flow and solute transport through fractured rock is highly responsive to the hydraulic anisotropy and heterogeneity that are specific to every major fracture. A major fracture is modeled as the combination of some primal master fractures and several splay fractures that branch out from primal master fractures: step structures (or jog parts). Step structures are commonly observed along a major fracture on various scales. Master fractures were formed and developed by shear movement while some splay fractures were formed by extension normal to their wall. This difference in fracturing process may lead to a permeability difference between master fractures and splay fractures which seems to be one of the major factors controlling flow and solute transport through the fracture networks due to its hydraulic anisotropic and heterogeneous features. This study is composed of two major components: (1) identification and characterization of a step structure from borehole data; (2) evaluation of effect of some idealized step structures on breakthrough curve by numerical simulations. The fracture data of four 1000-m boreholes were used to make clear fracture patterns in the Tono area of Japan. Some major fractures were identified using stereographic projection technique. On the basis of these results, several idealized models of a major fracture having a step was constructed for the numerical study. The obtained results from numerical simulations clearly imply that geometry of step structure plays an important role in flow and transport through the fracture networks.     

A pore-scale numerical model for non-Darcy fluid flow through rough-walled fractures

This paper aims at developing a pore-scale numerical model for non-Darcy fluid flow through rough-walled fractures. A simple general relationship between the local hydraulic conductivity and the flow velocity is proposed. A new governing equation for non-Darcy fluid flow through rough-walled fractures is then derived by introducing this relationship into the Reynolds equation. Based on the non-linear finite element method, a self-developed code is used to simulate the non-Darcy fluid flow through fractures. It is found that the macroscopic results obtained by the numerical simulation agree well with the experimental results. Furthermore, some interesting experimental observations can be reproduced.     

川藏公路沿线地质灾害及其形成条件与整治对策

川藏公路沿线山高谷深，地形切割破碎，地质构造复杂，断裂褶皱发育，新构造运动活跃，地震活动强烈，气候恶劣多变。致使外力地质作用强烈，导致了地质灾害的形成。而道路的开凿，沿线不合理的垦荒伐木和水利工程则加剧了地质灾害的发生和老变形体的复活。要彻底改变川藏公路沿线复杂、恶劣的环境条件和根治这里的地质灾害是不可能的。可在维护和改善沿线自然生态环境的基础上，对大型。特大型的地质灾害以不同方式进行躲避，对中小型地质灾害采取治标与治本相结合的整治对策。同时对一些危害性大的地质灾害应进行必要的监测，以防患未然。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区与地层挠曲变形有关的构造裂缝分布定量预测

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件.然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育区域性分布的构造裂缝系统和与地层局部挠曲变形有关的局部构造裂缝系统.本文重点介绍与低幅度地层挠曲变形有关的裂缝预测方法,以及主要勘探层裂缝发育部位、发育程度和裂缝系统产状等成果.研究表明,地层挠曲变形主要发生于燕山期构造运动,喜马拉雅期对地层有一定改造作用.构造裂缝对致密储层储集性能作用意义不大,但对储层渗透率的改善作用明显.      

鄂尔多斯盆地Y区块长6致密油层裂缝特征

长6致密油层是鄂尔多斯盆地Y区块的主力产层,裂缝发育。目前单井产能低,水淹和水窜现象严重,部分水井注水困难,严重影响了开发效果。为了解决影响开发效果较为严重的裂缝问题,本文通过野外露头和岩心宏观、微观观察,注水指示曲线和压力降落试井资料分析,应力测定,停泵压力梯度与上覆应力梯度关系研究,结合沉积环境,对天然裂缝、人工裂缝发育特征,人工裂缝影响因素,天然裂缝对人工裂缝性质的影响、人工裂缝形态及分布规律等方面进行研究。结果表明：研究区长6油层宏观裂缝主要是以垂直缝为主的区域性构造裂缝,微裂缝主要是以水平缝为主的成岩缝;人工裂缝主要受控于天然裂缝,天然裂缝主要受控于砂体厚度与泥质体积分数,砂体厚度越薄越易形成天然裂缝,泥质体积分数越高越易形成变形构造。     

两河口水电站边坡预应力锚索超灌浆控制技术

两河口水电站公路边坡开挖后揭露的局部地质情况为强风化、强卸荷反倾薄层～中厚层砂板岩,节理裂隙发育,围岩破碎,裂隙张开,松动卸荷较强烈,设计对该边坡增加框格梁及无粘结钢绞线压力分散型预应力锚索进行加强支护。主要介绍在地质情况差的区域进行预应力锚索灌浆施工时的超灌浆控制技术。     

煤岩对压裂裂缝长期导流能力影响的实验研究

煤层中一般都伴有煤层气,通过压裂可以将煤层气释放出来,一方面能够获得清洁能源,另一方面可以提高煤田的安全开采。煤岩层自身特点决定了其在压裂中应用的实验评价方法及结论应具有特殊性,本文主要针对煤层气井的煤岩层压裂裂缝长期导流能力进行实验评价研究。实验表明,与砂岩地层不同,煤岩的硬度较小,压裂中支撑剂嵌入情况较严重;煤岩易破碎,碎屑颗粒充填到支撑剂中;同时支撑剂存在破碎及吸附伤害等,多种作用导致支撑裂缝的导流能力降低。实验中,以煤岩层闭合压力为一个重要的参数,实验对比分析了在不同闭合压力下,铺砂浓度、支撑剂粒径、支撑剂种类及组合的选择、支撑剂颗粒的破碎与嵌入、压裂液残渣等因素对煤岩层导流能力的影响。本文的实验结论为,嵌入对煤岩层支撑裂缝的导流能力伤害很大,加大铺砂浓度、采用低破碎率支撑剂、降低压裂液伤害能在一定程度上提高煤层裂缝的导流能力,但影响程度随闭合压力的增加而逐渐降低。本文所得出的结论对今后煤层气的开发及设计施工具有一定的指导意义。     

实验变形岩石低温破裂作用的微观机制

通过对湿度和压力分别达300℃和3GPa干条件下实验变形的一系列花岗岩样品的系统光学和扫描电镜显微构造分析,识别出了几种具有不同特点及不同变形机制的显微破裂型式:a.微破碎带;b.微透镜带;c.短程破裂;d.扭折带破裂;e.粒内破裂;f.颗粒边界破裂。评价了它们与高压型和低压型破裂的显微构造对应性,认为a和f是低压破裂的特征性构造型式;b、c和d在高压破裂中最为典型;而e则可以出现在两种破裂型式中。本文阐述了破裂作用的微观机制,包括破裂的成核、扩展、生长和连接。破裂作用、由破裂诱发的脆性破裂和碎裂流动在目前实验变形条件下占主导地位,而在相对较高温条件下晶质塑性也起着一定的作用。破裂作用的成核可以始于颗粒边界,而引起摩擦颗粒边界滑移,也可以始于相邻颗粒或晶内包体颗粒的一些端点,或始于晶内双晶和解理面。破裂的生长和扩展一般是由于一些破裂的侧向延伸、相近破裂系统的联合和不同破裂系统的转变。低压样品的最终破裂一般归咎于一些贯穿性微断层的出现及主断层附近微破裂群的产生,微破碎角砾岩是其主要构造岩类型,类似于天然张性断层带构造;而沿主高压破裂附近却从未见到这种微破裂群的出现,主要表现为主破裂面及一些均匀分布的短程破裂构造, 典型构造岩为构造透镜体, 类似于天然压性与压扭性断层构造。两种破裂在成核、扩展与位移发育诸方面表现出的差别有助理解它们在声发射方面的差异。     

国外断裂研究中包裹体测温技术的某些应用

综述了国外地学工作得在断裂构造带研究中利用流体包裹体测温技术的情况。研究表明运用包裹体测温技术既可获得断裂充休活动更直接上判别中朝克拉通与扬子克拉通碰撞过如流体的成分、温度、压力、密度盐度等,又可深入了解断裂构造活动的某些特点,如断裂构造的形成环境、演化过程及构造活动对流体组分和特点的影响。     

公路隧道下伏采空区施工影响数值模拟分析

随着公路隧道的不断兴建,一些工程不可避免地要穿越采空区,相应地会给隧道的施工带来风险与潜在危害。从下伏采空区与隧道的空间相对位置建立有限元数值模型,分析不同距离条件下采空区对隧道结构之间的影响。计算结果表明,下伏采空区的存在对公路隧道结构和围岩稳定性的影响是显著的,当采空区与隧道的距离小于10 m时,其不利影响非常明显,施工中必须采取较强的预加固措施;下伏采空区对隧道结构影响的临界距离约为40 m,当此距离小于40 m时,必须考虑采空区对隧道结构和围岩稳定性的不利影响。