声波测井在煤田勘探中的应用

安鹤煤田伦掌勘探区煤层厚度4—7m，其顶、底板多有薄层泥岩存在。煤层与顶、底板泥岩的声波时差达150μs／m，在测井曲线上表现为相对幅值较高。反映煤层界面的曲线陡直清晰，是该区煤层判别、定性、定厚的重要参数之一。     

黄县煤田煤层顶底板稳定性分析

本文介绍了黄县煤田主要可采煤层顶底板岩层的工程地质特征及稳定性分区情况。由于本煤田煤层围岩成岩作用差,岩石物理力学性质指标较低,因而煤层顶底板大部不稳定。结合矿井开采实际,本文进一步论述了煤层顶底板稳定性与岩层结构面特征,胶结物成分、岩层破碎程度、软弱夹层存在及构造应力方向等有很重要的关系。并且建议今后新建井主要巷道方向应尽量取南北向,以避免构造应力的影响。     

黄陇侏罗纪煤田李家河勘查区煤层顶底板稳定性评价

李家河勘查区煤层埋深较大,顶底板岩性松软,抗压强度不大,在矿井建设和生产阶段易出现顶底板事故,影响矿井的安全生产。在分析勘查区地质背景的基础上,对主采煤层的发育特征进行了分析,对顶底板岩石的力学性质进行了测试,依据划分方案对顶底板的稳定性进行了评价。结果表明:勘查区2煤伪顶与直接顶普遍发育,其岩性多为炭碳质泥岩、砂质泥岩、泥岩等抗压强度相对较小的岩石,属于不稳定的顶板;3煤伪顶零星分布,厚度较小,为碳质泥岩、砂质泥岩、泥岩;勘查区局部地段煤层直接与砂岩老顶接触,抗压强度相对较大,属于稳定性较差的顶板;勘查区2煤和3煤伪底均为泥岩及砂质泥岩,呈孤岛状零散分布,直接底砂泥岩及铝质泥岩普遍发育,抗压强度相对较大,属于稳定性较差的底板。     

岩性反演技术在煤田三维地震勘探中的应用

以开滦集团范各庄矿某采区岩性勘探为例,介绍利用地震反演技术解决煤层顶底板岩性问题。该项技术是以测井资料作为约束条件,对地震资料进行反演,推算出波阻抗资料,进而计算煤层厚度,并对顶底板岩性作出推断。通过对部分资料验证,采用岩性反演技术解释的该采区5煤、7煤、9煤、12煤的深度、厚度及其顶底板岩性,与实际情况基本相符。     

准格尔煤田西南部煤层夹矸及顶底板稀土元素地球化学特征及地质意义

准格尔煤田含煤岩系高岭岩资源丰富,高铝矿物来源备受关注。采用高分辨率电感耦合等离子质谱等技术对石炭-二叠系太原组6号和山西组4号煤夹矸及顶底板中的稀土元素进行分析,并探讨了其物质来源。结果表明,6号煤夹矸及顶底板中稀土元素总量（ΣREY）均值为167.69μg/g,接近上地壳ΣREY值（168.4μg/g）;4号煤夹矸及顶底板中ΣREY均值为210.22μg/g,高于上地壳的ΣREY值。4号煤夹矸及顶底板中轻稀土含量均值与6号煤相当,中稀土和重稀土含量均值为6号煤两倍以上。6号煤夹矸及顶底板分层样中δCe为0.82～0.94,δEu为0.53～0.87;4号煤中δCe为0.88～0.98,δEu为0.74～0.97;均为Ce、Eu负异常。6号煤层夹矸及顶底板稀土元素主要来源于盆地北西侧阴山地区元古界花岗岩和北东侧下古生界沉积岩。4号煤层夹矸及顶底板稀土元素物源主要为盆地北侧阴山地区下古生界和元古界的沉积岩和火成岩系。     

双阳煤田丁家屯井田煤层赋存特征

研究了煤层结构,构造,顶底板岩性变化,掌握煤层、煤质的变化规律,指出了煤矿区存在的问题和开采建议。对未来的矿山建设和资源开采具有重要的指导意义。     

淮南煤田口孜集勘查区深部煤层顶、底板工程地质特征研究

口孜集勘查区矿井目前正处于开发阶段,深部煤层顶、底板的稳定性对煤层开采方法具有很大的影响。在分析煤层顶、底板岩性在平面上变化规律的基础上,结合岩石物理力学性质,对影响煤层顶底板稳定性的因素进行了研究。依据本区顶板岩石的单轴抗压强度,结合钻孔工程地质编录RQD值和煤层开采的采高比,对主采煤层进行了工程地质分类,其中13-1煤层顶板在东北部及中部以周期来压顶板为主,而8煤在东南及西北部也以周期来压为主。另外,对该区深部开采的工程地质问题进行了预测,根据预测结果提出了相应的预防措施。     

双阳煤田石溪矿区煤层赋存特征

通过对双阳煤田石溪矿区煤层的空间分布范围、厚度、结构、顶底板岩性及开采情况的研究,掌握了煤层、煤质的变化规律,针对矿山的开采情况提出了建议,对矿山建设和资源开发具有指导意义。     

焦作方庄煤田水文地质条件普查研究

矿井水害的存在对煤矿的安全生产存在严重威胁,我国华北地区煤矿多受奥陶系灰岩水突水威胁,因此在煤田的勘查工作中应重视并做好水文地质工作。本文通过野外调查和钻探等工作手段,完成了焦作方庄煤田普查阶段的水文地质调查,查明了煤层顶底板的水文地质情况,指出了未来矿井充水的来源,确定了煤田主采煤层水文地质勘查类型为底板进水为主的水文地质条件中等的岩溶充水矿床,并为矿山建设和生产提供了供水水源方面的建议。     

河南省禹州市张得煤田煤矿充水因素分析

"河南省禹州市张得区煤详查"属2008年河南省地质详查基金(周转金)项目。为查明详查区水文地质条件,可采煤层顶底板工程地质特征,主要可采煤层瓦斯及地温等开采技术条件,其中对影响该矿区开发建设的矿床充水因素分析评价尤其重要。通过分析认为该煤田充水水源主要来自大气降水、地表水、地下水和老窑及废弃井巷积水。对人为通水道底板破坏和底板突破进行经验计算,为同类煤矿充水因素分析提供依据。     

地震多属性拟测井多参数反演预测煤层顶底板岩石赋水性研究

通过实例介绍利用地震多属性与测井成果联合反演,获得表征煤层顶底板岩石赋水性强弱的拟测井参数体,进而对其进行赋水性分析：首先利用伽马-伽马测井及视电阻率曲线重构岩石视孔隙度曲线,以获得研究区岩石视孔隙度成果;利用测井成果合成地震记录进行精细的地震地质层位标定及采区地震数据的保幅、保真处理;在测井成果约束下进行地震多属性拟测井多参数反演,利用反演成果的高低异常区评价煤层顶底板赋水强弱分区——低波阻抗、低电阻率、高孔隙度分布的区域对应赋水性强的区域,反之为赋水性弱的区域。     

利用测井资料分析木里煤田冻土（岩）分布特征

利用木里煤田聚乎更矿区四井田、哆嗦公马和雪霍立三个矿区53个孔的测井资料对该煤田季节冻土（岩）、多年冻土（岩）厚度、底（顶）界深度及分布特征进行研究,确定了季节冻土（岩）、多年冻土（岩）在井温曲线上的2种形态：＂U＂型及＂L＂型,并对其影响测井解释精度的因素进行了分析。根据简易井孔测温解释成果,绘制了3个区的多年冻土（岩）层等厚度三维图,总面积达72.54k㎡。三个研究区多年冻土（岩）厚度三维示意图显示,多年冻土（岩）在这3个井田内均有分布,在空间上呈连续似层状分布,但厚度变化较大。     

测井资料在岩石硬度预测中的应用

探讨了岩石硬度与测井参数间的关系,利用测井资料结合数学处理方法进行了岩石硬度预测方法研究。结果表明,岩石硬度与声波测井有很好的相关性,而与自然伽马测井无必然联系。在此基础上,利用声波测井资料建立了岩石硬度预测模型,并对预测模型进行了检验和修正,使预测精度达到90%以上。同时,该方法可以克服室内微钻头实验法中,由于岩心数量有限且实验用岩心为完整岩块,不能代表整个岩体性质的缺陷,实现了地层岩石硬度的快速实时预测,为钻头设计、选型、钻井工程设计提供了基础参数。      

顺煤层钻进随钻方位电磁波顶底板探测影响因素

针对煤矿井下水平井钻探中顶底板界面探测精度差、效率低等问题,进行煤矿井下防爆型随钻方位电磁波测井仪方案设计。为适合井下煤层工作环境,通过正演模拟获得源距、发射频率、线圈安装角度等仪器参数对信号响应影响的变化规律。研究结果表明:随钻方位电磁波仪器接收信号强度随发射频率、线圈距、地层电阻率对比度的增大而增强;线圈安装倾角约为45°时,既满足接收信号灵敏性,也满足信号的强度;仪器最佳工作频段为100 kHz~1 MHz。通过随钻方位电磁波测井仪响应模拟研究,为适用于煤矿井下仪器的参数优化设计提供选择依据,掌握了煤岩顶底板界面响应变化规律,该仪器的应用将提高顶底板探测精度和探测效率。      

提高伽马伽马曲线煤层定厚解释精度方法探讨

在贫煤地区,煤炭资源赋存差异较大,纳入资源量计算的煤层厚度也较低,个别地区甚至降到0.30m。目前煤层定厚解释常用视电阻率曲线和伽马伽马曲线。煤层顶底板在视电阻率曲线的解释点是"根部拐点",因此人为误差较小;而伽马伽马曲线的解释点是煤层密度和煤层顶底板密度的二维函数,变化较大。根据伽马伽马测井曲线的对称性原理,提出利用平均密度法确定煤层定厚点,即用煤层伽马伽马曲线幅值分别与顶、底板围岩的伽马伽马曲线幅值相乘后再开方的方法获得煤层定厚顶、底板解释点的伽马伽马幅值。该方法既提高了伽马伽马曲线煤层定厚解释精度,又将复杂问题简单化,在实际工作中具有较强的可操作性和使用性。     

地震反演技术在煤田勘探中的应用探讨

煤炭企业对地质安全保障的期望越来越高,特别是对查清煤层赋存形态、构造、煤层厚度、煤层顶底板条件、岩浆岩侵蚀范围等方面的要求已远超规范。以岩心、测井为约束条件的波阻抗反演,可有效提高目标地质体的预测精度。Jason反演所导出的结果是一宽频带的反射系数序列和宽频带的波阻抗数据,同时加入了低频分量,使反演结果能正确地反映地层变化规律。实例表明,在波阻抗剖面上,不仅可以预测出煤层厚度的变化趋势,而且可以反映煤层夹矸及围岩的变化规律及煤层受岩浆岩侵蚀的范围。     

煤炭开采对煤层底板变形破坏及渗透性的影响

煤层底板变形破坏除受地质因素控制外,还受开采因素影响。通过试验和理论分析,系统研究了煤炭开采对回采工作面底板应力、应变和破坏及渗透性的影响。研究结果表明,不同岩性岩石的渗透性在全应力-应变过程中为应变的函数,在微裂隙闭合和弹性变形阶段,岩石的原生孔隙和裂隙容易被压密,岩石的渗透率随应力的增加由大变小明显,当应力增大至极限强度时岩石试件破坏形成贯穿裂隙,岩石的渗透率迅速增大至最大,不同岩性岩石存在一定差异性;随着回采工作面推进,煤层底板岩层在横向上划分为原岩应力区、超前压力压缩区、采动矿压直接破坏区和底板岩体应力恢复区4个区。煤层底板岩体的渗透性随着煤炭开采底板岩体变形破坏而呈规律性变化。      

深部开采底板岩体卸荷损伤的强扰动危险性分析

为研究深部高应力岩体强烈的卸荷效应扰动底板破坏并诱发突水的危险性,根据卸荷力学理论,研究了深部开采卸荷对底板扰动破坏的影响,运用离散元软件计算了深部开采底板卸荷损伤的强扰动特征,基于三轴卸荷试验及损伤因子概念推导了卸荷量与损伤因子的关系,获得了底板岩体卸荷的扩展破坏条件,划分了底板卸荷扰动分区,分析了深部开采底板岩体卸荷损伤破坏的强扰动危险性。结果表明：随采深增加,底板卸荷起点及卸荷应力增加,卸荷量却降低,而深部开采较小的卸荷量便造成底板严重损伤破坏;岩体卸荷量越大,卸荷速率、位移量及渗透系数越高,越易致其扩展破坏;裂隙倾角及水平应力与垂直应力比值越小,越易满足底板岩体卸荷的扩展破坏条件。     

密度测井资料在确定岩层孔隙度上的应用

孔隙度是储层评价的重要参数之一.密度测井是一种重要的孔隙度测井方法,在石油勘探领域常常被用作确定岩层孔隙度.通过研究密度测井的基本原理、仪器构成、刻度方法等,推导出不同情况下孔隙度的计算公式.并利用该公式进行Matlab编程,对实际测井数据进行处理,计算了多个井段的岩层孔隙度,证明了密度测井在孔隙度计算方面具有很高的应用价值.     

最可靠的非开挖地下岩体结构勘察方法——高精度超声波钻孔成像

主要通过超声成像测井在长江某穿越工程区勘察工程中的应用研究,类比常规勘察技术和其他钻孔成像技术,并结合超声测井在国内其他方面的案例,剖析新一代超声测井仪的优势所在：如在基岩风化带的描述、岩石质量指标RQD分析,特别是地下岩体裂隙、节理等地质结构信息的精确揭露上,具备其他勘察手段无法比拟的优势,可以提供大量有效可视的钻孔岩体定量数据,为工程设计的定量化分析提供了详细的数据资料。可以说在揭露地下岩体结构方面,高精度超声测井是目前为止最为有效可靠的手段。