三维边界元与二维有限元的耦合模拟技术

根据地下水模拟中某些实际问题的需要，尝试了一种三维边界元（３Ｄ－ＢＥＭ）和二维有限元（２Ｄ－ＦＥＭ）相结合的数值模拟方法。在局部均质的三维流明显的区域，用３Ｄ－ＢＥＭ模拟；而在大部分非均质的以二维流为主的区域，用２Ｄ－ＦＥＭ模拟。在二者公共的内边界上，通过水流的连续性条件把二者耦合成一个体系。这种方法发挥了二者各自的长处。     

矿井电穿透法二维正演数值模拟

通过研究巷道间电穿透二维正演数值模拟理论及复杂模型正演实例分析, 结果表明工作面内顺层电穿透技术, 仍属体积勘探, 探测的有效深度是一个深度段。不同建场方法有不同的建场特性且能分别突出各目的层 (煤层内或顶底板围岩内) 的异常, 为解决采煤工作面附近的具体问题使用相应的方法提供了理论依据。     

点源二维地形视电阻率数值模拟

一般情况下,边界元法所建立的线性方程组系数矩阵为一满置矩阵。针对地形剖面的计算特点,本文提出了满置矩阵转换为带宽矩阵,用一维压缩存贮该带宽矩阵的方法,编制了点源二维地形视电阻率响应的计算程序,极大地减少了计算机内存和时间。     

直流电阻率测深中二维与三维反演结果的对比与分析

直流电阻率测深中,用二维反演程序对三维地质体进行了反演,并与三维反演结果进行对比和分析.首先,对比二维和三维最小二乘反演在正演模拟算法和先验信息的确定方法;然后,对若干比较典型的模型进行反演实例对比.由于二维程序反演仅考虑单个剖面的电阻率信息,无论是在异常位置、形态及电阻率特性上,其反演精度都比较低;三维电阻率反演综合了多个测深剖面的电阻率信息,其结果与实际模型吻合得非常好.     

成矿预测:从二维到三维

随着矿产资源勘探方法以及计算机科学技术的不断发展,成矿预测的理论和方法已从定性发展至定量,从二维拓展到三维。近十年来,随着深部矿产资源勘探工作的推进,三维成矿预测研究得到了迅猛发展,相关理论与方法也已逐步走向成熟。本文总结了国内外二维成矿预测研究的现状,同时对近十年来国内外学者在三维地质建模技术、三维成矿预测方法等方面的主要成果和进展做了系统总结和分析。目前,国内外多个地区已相继开展了三维成矿预测工作,并成功圈定多个深部找矿靶区,相关成果为深部找矿勘探工作提供了新的方法和方向。在此基础上,本文对未来三维成矿预测的发展趋势进行展望,相较于传统的二维成矿预测,三维成矿预测往往受限于三维预测信息的缺乏。如何更好的挖掘二维数据在深度方向的指示能力,将二维数据推演至三维环境,利用数值模拟、机器学习等方法开展数据挖掘、充分发挥已有数据的内蕴信息将在未来推动三维成矿预测理论的深入发展,提高三维成矿预测的理论方法及应用实践水平。     

平面二维泥石流数值模拟方法的探讨

本文提出了泥石流二维平面流动方程组，基于研究泥石流堆积泛滥的流速与泥深分布图像的构思，笔者应用有限差法进行了数值解，其计算结果与实测结果基本吻合。     

TGP二维与三维地质预报成果对比

以TGP超前地质预报理论和实际工程资料为基础,运用信息化逻辑方法对TGP二维与三维地质预报成果进行分析对比,主要从预报地质构造的位置、规模、围岩级别和产状四个成果比较二者的相同和不同之处。结果表明,对于隧道前方岩性无明显差异的围岩,二维与三维的地质预报结果基本相同;对于与隧道斜交的地质构造,二维与三维地质预报在构造产状预报结果上相近,但二维地质预报在围岩级别预测方面有利,三维地质预报在规模和位置的预报方面有利;对于与隧道激发炮孔连线一侧边墙不相交的地质构造,二维与三维地质预报结果基本不同,且三维比二维的地质预报结果有利。     

三维地质体对AMT二维反演的影响研究

为探究三维地质体对二维反演结果地影响以及二维反演中极化模式的选择问题,设计了一系列二维、三维地电模型进行正演计算,并对正演结果进行二维反演计算。研究结果表明:相位受到三维畸变的影响较小,视电阻率较大;当三维异常体模型走向延伸较小时,TE模式的反演结果误差较大,TM模式的反演结果相对较好,但是反演得到了虚假的下覆构造,TE+TM联合反演结合了TE和TM模式反演的优点,可以较好地反映异常体的赋存位置及电阻率值;当三维异常体模型走向延伸长度增大时,三维数据的二维反演结果是可靠的,用TM和TE+TM模式反演都比较合理。     

二维与三维边坡稳定性分析结果的比较与分析

二维与三维边坡稳定性分析得到的安全系数存在着差异,讨论这种差异与滑体几何尺寸及土体强度参数间的变化规律及其形成机制,可为合理地评价边坡稳定性分析提供理论依据。针对均质三维边坡,利用基于滑面正应力修正模式的极限平衡法分析程序,定性地讨论滑体形态、长高比、坡比、土体强度参数等指标对二维与三维安全系数计算结果差异(以F3/F2表示)的影响,总结F3/F2与影响指标间的变化规律,分析变化规律形成的内在机制。从工程应用的角度,给出需要考虑该差异影响的分界标准。研究表明,F3/F2随着长高比L/H、内摩擦角?及坡比m的增大逐渐减小,随着黏聚力c的增大逐渐增大;对于满足下列条件之一的边坡,宜采用三维安全系数来评价其稳定性,(1) L/H ≤ 5的滑坡体;(2) 5< L/H ≤ 10且 c > 25 kPa(或? < 15°,或m < 1.0) 的滑坡体。研究成果可为合理评价边坡稳定性分析方法提供参考。     

江西城门山矿露采场疏干预测

本文在分析矿区水文地质条件并加以简化的基础上,对含水层的边界条件及非均质性作了技术处理,从而确定了矿区水文地质计算模型,然后运用泰斯非稳定流理论建立求解疏干流量的数学模型。在规定的疏干要求下,预测了各阶段的疏干流量及相应的疏干时间。文中对阶梯流量迭加计算过程,当含水层为承压—无压状态下,如何确定水力传导系数,提出了新的方法。     

淮南煤矿三维地震勘探技术应用与效果

如何有效精细探明煤矿地质条件和准确预测地质灾害,为煤矿安全生产与发展提供了坚实的地质基础,近20年来,淮南矿业集团与有关单位合作,开展了三维地震勘探技术应用研究,在地震采集、处理和解释技术应用方面取得了丰富的研究成果。近年来利用三维地震勘探已发现较大特殊地质异常体,诸如陷落柱、新地层构造、旋转构造等;在地震地质条件较好的地区,能够基本查明主要煤层落差2m断层。实践表明,三维地震勘探技术不断发展,煤矿地质技术保障水平明显提高,企业综合效益明显增强。     

龙口矿区瓦斯地质特征及赋存规律研究

龙口矿区是我国东部滨海矿区,主要开采新生代古近纪煤层。生产实践表明,龙口矿区总体瓦斯含量低,但矿区内各矿井开采过程中普遍存在采空区瓦斯含量相对较高的现象。本文在分析矿区地质构造和瓦斯地质特征的基础上,系统总结了瓦斯赋存规律及其主要控制因素,对矿区内各主要矿井瓦斯含量和危险性进行了初步评价,对矿区安全生产具有一定的指导作用。     

湖区三维地震勘探设计及数据采集方法

在渔塘成片的湖区,常规二维地震勘探无法达到精查勘探程度,规则三维测网布设困难,针对此种条件,采用人机交互方式设计的三维特殊观测系统进行地震勘探（简称特观三维）,经滕县煤田（北部）五号井田首采区试验,取得了明显的经济效益及较好的地质成果。     

老厂矿区煤层及煤层气藏水文地质特征

根据老厂矿区特别是老厂四勘区煤田和煤层气勘探的基础资料,重点评价该区及煤层气的水文地质特征,为煤层气成藏条件研究及煤炭资源开采提供依据。     

吉林省九台市营城北矿沉陷区调查成果评价

利用三维地震勘查手段,对九台市营城北矿沉陷区进行调查,实现了对沉陷区基本轮廓和分布范围的控制,测区北部2个沉陷区分布在断层两侧,沉陷面积分别为0.06 km2和0.025 km2,其余8处分别分布于巷道及老井口附近.沉陷区呈不规则的椭圆型,长轴方向平行于巷道,大小不一,沉陷深浅不等.对沉陷区的调查成果做出了合理的评价.     

乌达矿区高硫煤层的聚积环境与煤中硫的分布

对乌达矿区高硫煤层的沉积相、煤相和煤中硫在平面上的分布进行了研究。结果表明,１０煤层泥炭聚积时的古水系对煤中硫的分布有明显的影响,９煤层泥炭聚积时的三环境决定了煤中硫的分布,浅水陆棚或分流间湾环境中形成的煤层具有较高ＧＩ、Ｖ／Ｉ值和硫含量,在障壁砂坝中形成的煤层具有高的硫含量、低的ＧＩ、Ｖ／Ｉ值,在泻湖中具有高ＧＩ、Ｖ／Ｉ值和相对较少的硫含量。     

新疆吉木萨尔县水溪沟地区煤田矿坑涌水量预算与检验

对新疆吉木萨尔县西南水溪沟地区煤矿区按不同地质构造单元选取不同水文地质参数,采用＂大井法＂对煤矿床未来各开采中段进行矿坑涌水量预算。其中,用＂大井法＂预算的顺通煤矿现已开采矿井907 m中段的矿坑涌水量与该段实际矿坑涌水量基本一致。     

焦作矿区演马庄井田突水地质条件分析

井下突水的相关因素主要是岩性、层间距、构造、水压和开采因素，而地质条件即岩性、层间距和构造控制着突水的分布。本文通过对焦作矿区演马庄井田突水介质条件（岩性、层间距）和突水构造条件的研究，对井田内突水危险地带进行了预测，所得结论对井巷工程设计和煤矿生产具有一定意义。     

盆地烃类运移二维二相流动数学模型分析与应用实例

从地质固体系统与流体系统相互作用所形成的能量流、物质流的观点，系统地论述了建立烃类运移主要控制方程，即烃水两相拉格朗日型异常地层压力方程和饱和度方程，研制了开发了烃类运移数值模拟系统，阐明了该耦合系统的要素功能和求解方法，提供了改善系统模拟精度的措施，最后介绍了该模拟系统在松辽盆地东南隆起某测线的应用实例。