侏罗系宝塔山砂岩水文地质特征与解危开采研究——以新上海一号煤矿为例

西部矿区是我国重要的能源战略基地,侏罗纪煤田可采煤层多、资源储量丰富,中下组煤受“宝塔山砂岩”含水层严重威胁,但目前国内对该含水层研究较少、资料匮乏。以新上海一号煤矿“11·25 ”突水事故为例,采用延深排水钻孔、水文地质补充勘探、井下放水试验等手段,查明该含水层具有沉积结构复杂、富水性不均、静储量丰富、水头高、水压大、容易疏放等特点;通过安全隔水层厚度计算,说明“ 11·25”事故突水原因。SEM镜下显示砂岩为泥质胶结,块状结构,内生孔隙发育。以砂岩总厚度、砂地比、单位涌水量、渗透系数为主控因素,分析含水层富水性规律;预计正常情况下开采涌水量1 200.7 m³/h,最大涌水量1 860.84 m³/h,超出矿井排水能力。在水文地质单元边界条件分析的基础上,利用Visual MODFLOW建立非稳定渗流场三维数值模型,模拟4个放水阶段的解危效果,结果表明,历时215 d,放水量约487.6万m³,一分区18煤突水危险可以解除。     

废弃油井直接换热技术及应用效果评价

基于呼伦贝尔地区的地下地质特征,在工作区内选取深度、井身结构和套管程序都适宜的废弃油井,依据《浅层地热能勘查评价规范》将底部射孔层位进行封堵改造,实现了超导液闭式循环,达到了深井直接换热的目的.通过对区内ZK1油井的直接换热试验,经稳定测试取得了单井换热功率约162 kWh,每延米换热量为90 W的良好应用效果.ZK1油井直接换热改造的成功,标志着废弃油井直接换热改造是可行的,并总结了一套改造技术流程及取热利用方案,同时为类似改造工程积累了值得进一步推广的经验,为清洁能源地热的利用开辟了一条新的途径.     

滇西漕涧地区两类晚奥陶世强过铝花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学和Hf同位素特征及对泛非运动的指示

滇西云龙县漕涧复式花岗岩体出露于保山地块北端东缘,由早奥陶世、晚奥陶世、晚白垩世、新近纪4期花岗岩组成。以晚奥陶世花岗质岩体为主体,主要岩性为中粒黑云二长花岗岩、似斑状中粗粒黑云二长花岗岩,岩石普遍发育片麻状构造。二者的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为453.9±3.3 Ma和456.8±3.5 Ma。二者均属后碰撞环境的高钾钙碱性强过铝花岗岩,富集K、Rb等大离子亲石元素,亏损Zr、Ta、Nb、Th等高场强元素。在Sr-Yb图解上,前者属喜马拉雅型花岗岩,为下地壳环境较高压力条件下的部分熔融物;而后者属南岭型花岗岩,指示了中-上地壳环境较低压力条件下的部分熔融作用;在B-A图解上,前者显示白云母过铝花岗岩的趋势,岩浆的形成主要与隆升减压作用相关;而后者显示了含堇青石富黑云母过铝花岗岩的特点,岩浆的形成主要与深部地幔物质上涌导致的增温加热作用有关。锆石Hf同位素分析表明,前者εHf（t）=-11.65~0.28,平均为-6.36;后者εHf（t）=-11.61~-1.57,平均为-6.78,二者具有大致相当的源区,均为古老的地壳物质,但中粒黑云二长花岗岩中可能有少量地幔物质的加入。综合研究表明,在泛非运动的后碰撞阶段背景下,深部壳-幔物质相互作用的过程可能首先是隆升减压导致下地壳物质的低度部分熔融,随后地幔物质上涌,导致中-上地壳物质的增温加热的较高程度部分熔融。该两类晚奥陶世花岗岩属冈瓦纳大陆北缘的小地块之间相互挤压、碰撞的岩浆作用响应,也表明保山地块存在泛非运动。     

应用测井资料识别煤体结构及分层

煤体结构类型与煤储层孔裂隙特征密切相关,对煤层气开采具有重要意义。以韩城矿区为例,通过对区内的参数井取心样品分析,把煤体结构分为块煤(I类)、块粉煤(II类)、粉煤(III类)。对区内3号、5号和11号煤层的深侧向电阻率测井、井径测井和自然伽玛测井曲线特征进行对比,归纳了各煤体结构的测井曲线组合特征：I和III类煤电阻率曲线和自然伽玛曲线为平滑的箱型或钟形,II类煤则为波动的箱形;II和III类煤扩径严重,且II类煤差异扩径明显。据此,提出了一种利用电阻率测井、井径测井和自然伽玛测井等测井曲线组合识别煤体结构的方法,并利用这种方法准确识别出同一煤层不同煤体结构的分层。     

基于探地雷达的实验室水合物物理模型制备与电磁特性研究

探地雷达是探测水合物的一项有效技术手段.通过模拟试验研究实验室水合物电磁特性与水合物饱和度等因素的关系,对陆域冻土区水合物勘探及储量估算具有重要的意义.通过实验室制样获得以均匀天然石英砂颗粒为骨架的含四氢呋喃水合物土样并对其介电常数进行研究,发现在1.5G高频雷达测试下,纯冰模型与四氢呋喃水合物具有明显的电磁特性差异;当四氢呋喃水合物模型饱和度大于35%时,水合物模型介电常数随水合物体积增大而增大,雷达波在模型中传播速度逐渐减小;四氢呋喃水合物在10℃室温及常压下可以保持近1h的模型稳定性,当模型孔隙中水合物和液态四氢呋喃共存时,合成试样的四氢呋喃体积分数越大,孔隙中液态四氢呋喃越多,水合物模型的介电常数也随之增大.     

21世纪平流层温度变化和臭氧恢复

温室气体增加和可能的臭氧恢复将是影响21世纪平流层温度变化的两个主要因素。温室气体增加的辐射效应将导致平流层变冷,而臭氧恢复将导致平流层变暖。为探讨平流层温度在这两种相反因素作用下的变化趋势,研究中使用了观测的臭氧和温度资料以及4个有代表性的IPCC AR4海气耦合的全球环流模式的模拟结果（GISS-ER、GFDL CM20、NCAR CCSM3和UKMO-HadCM3）。观测分析结果表明,在近10年来臭氧柱含量和平流层低层温度均有升高的趋势,平流层中层温度仍然延续20世纪后20年的变冷趋势。IPCC-AR4的模拟结果表明,单纯温室气体增加将造成平流层变冷。可是,在同时考虑温室气体增加和臭氧层恢复的情况下,模拟结果表明平流层中上层仍将维持变冷的趋势,而下层则存在变暖的趋势,但几个模式给出的变暖趋势有差别。UKMO-HadCM3给出的模拟结果是在3种温室气体排放情况下平流层低层均呈现较强的变暖趋势,变暖的层次可达40 hPa;GFDL-CM20和NCAR-CCSM3给出的变暖趋势较弱一些,并且变暖主要位于60 hPa以下的层次。     

云南省镇雄县滑坡地质灾害主要致灾因子筛选及危险性分区

综合环境地质学、自然地理学等学科的理论和方法,对野外实地调查及室内整理的数据进行数学模型计算,系统研究了镇雄县滑坡地质灾害的时空分布规律.基于GIS叠加分析功能,得出镇雄县滑坡地质灾害的主要致灾因子,采用滑坡确定性系数（CF）法对滑坡地质灾害各个因子数据进行量比,并根据主要致灾因子数据与滑坡形成有利级别进行多元线性回归模型的建立,最终获得适用于镇雄县滑坡地质灾害主要致灾因子的多元线性回归模型,在此基础上对滑坡地质灾害危险性进行分区,得到各个分区的分布情况.     

河北省沽源地区矿产成矿规律与找矿方向

沽源地区是华北板块北缘多金属矿成矿带的组成部分.该区岩浆构造活动强烈,成矿作用显著,金属矿产主要有铁、钼、铀、金、铅、锌等,非金属矿产有萤石、沸石、珍珠岩等,能源矿产有铀和煤.依据近期该区开展的1/5万矿调工作成果,就该区成矿规律和找矿方向,做了进一步研究和总结,以期对今后该区的地质找矿工作提供参考.     

四川长宁地区页岩储层天然裂缝发育特征及研究意义

页岩气是非常规天然气的一种,具有极低的孔隙度和基质渗透率,在勘探开发过程中势必要进行天然裂缝研究和评价.通过对长宁地区大量野外露头及岩心的观测统计,采用了页岩天然裂缝的地质成因、力学性质和形态特征相结合的页岩裂缝分类方案,将该区天然裂缝划分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝三类,其中构造裂缝进一步依据形态及力学性质划分为穿层剪切缝、层内扩张缝和顺层滑脱缝;成岩裂缝进一步依据形态特征划分为层理缝和收缩缝.本文论述了分类方案的合理性,并分别阐述了页岩中各天然裂缝类型的特征.在此基础上,总结了页岩天然裂缝研究对页岩气勘探开发的作用及意义.层内扩张缝和页理缝影响页岩气的富集,而穿层剪切缝和顺层滑脱缝则在不同地质背景中影响页岩气的保存.     

顶板突(涌)水危险性“双图”评价技术与应用——以鄂尔多斯盆地西缘新上海一号煤矿为例

为解决煤层顶板突水预测预报评价难题,在提出了富水性指数和突水危险性指数的基础上,以鄂尔多斯盆地西缘新上海一号煤矿为研究对象,应用富水性指数和突水危险性指数的双图,对三个采煤工作面顶板突水危险性进行评价,结果表明,采煤活动位于富水区又位于突水危险区是顶板突（涌）水的充要条件。