微型检波一体化三分量地震仪及其应用

讨论了一种微型便携式地震仪的设计思路,该仪器具有本安防爆,重量轻、低功耗、高精度、高采样率等特点,内置三分量检波器,采集数据原位数字化且原位存储,能极大限度地抵抗外界干扰,提高采集信号的信噪比,实现了地震勘探检波一体化的理想采集条件。该仪器适用于恶劣环境条件下的高精度浅层多波勘探,如岩土体强度的原位测试、残余煤厚探测与工程检测等。通过实际应用证明该仪器应用范围广阔。     

地震属性的拟测井反演及在煤层解释中的应用

描述了地震属性的拟测井反演方法,即从地震属性中反演能够反映煤层特征的拟测井曲线。该方法将钻孔处的测井曲线和地震属性作为样本数据,经过神经网络训练后形成网络模型,以此模型反演非钻孔处的地震属性,得到三维测井曲线数据体。该数据体纵向分辨率高,横向分布精确可靠,经过解释,提供高准确度的煤层空间分布情况。     

基于神经网络的沉陷区水深遥感研究

为获取煤矿积水沉陷区遥感影像数据与沉陷区水深的定量关系,建立了BP神经网络水深反演模型,并对淮南潘一矿积水沉陷区水深进行了反演。首先对Landsat卫星影像数据(TM影像)进行几何校正、大气校正和沉陷区范围提取等,然后输出像元反射率值,并与水深实测控制点坐标匹配,使水深值与反射率值对应。实验结果表明:以水深值2 m为阈值,水深值小于2 m的区域,模型反演水深值与实测水深值的平均绝对误差为0.166 3 m,平均相对误差为13.29%;水深值为2~6 m的区域,模型反演水深值与实测水深值平均绝对误差为0.578 6 m,平均相对误差为15.20%。     

郑州超化煤矿山西组泥质岩中粘土矿物及地化研究

为了恢复郑州超化煤矿山西组沉积时盆地的介质环境条件,利用X射线衍射和等离子光谱分析技术对研究区泥质岩的粘土矿物和微量元素进行了分析,研究表明研究区泥质岩中微量元素和粘土矿物组成在二₁煤层的上下明显存在差异:B、Sr/Ba、P、CaO、MgO、V、Li、Ni、Zn含量在底板泥质岩中含量较高,而在顶板以上泥质岩中含量明显降低;TiO₂、Cu和Co含量在垂向上的变化趋势与上述元素相反;伊/蒙间层矿物和伊利石在底板泥质岩中含量较高,而顶板以上泥质岩中高岭石具有增高趋势。这反映出二₁煤层底板明显受到海水影响,而在煤层形成以后海水影响明显减弱。     

乌尔逊凹陷沉积成岩体系与油气分布

乌尔逊凹陷地处海拉尔盆地中央，是一个面积较大、勘探程度较高的箕式凹陷。其主要储集层为基岩风化壳、下白垩统的铜钵庙组、南屯组及大磨拐河组。已在其中的两个弧形构造带20余口井获商业油气流。受西缘主断裂控制，该凹陷内形成了4类构造体系，同时也控制形成了西陡东缓的古地形。南屯组、大磨拐河组的各类沉积相以不完整的环带状展布，由此划分出7类构造岩相带，即乌西断阶扇三角洲构造岩相带、乌中深洼湖相构造岩相带，吞－巴中央隆起三角洲构造岩相带、乌东斜坡辫状三角洲构造岩相带、苏仁诺尔弧形断隆近岩水下扇－浊积扇构造岩相带、黄旗庙鼻状隆起扇三角洲构造岩相带、巴彦塔拉弧形断垒冲积扇构造岩相带。分析了南屯组、大磨拐河组的储层特征，并确定5种成岩相，即压实成岩相、碳酸岩交代及胶结成岩相、溶蚀溶解成岩相、自生矿物充填成岩相、硅质沉淀成岩相等。成岩相的差异导致各构造岩相带内的油气藏类型和含油规模的不同。溶蚀溶解成岩相孔渗性最好，苏仁格尔、巴彦塔拉构造岩相带以这种成岩相为主，并已发现一定规模的油气储量。而吞－巴、黄旗庙构造岩相带则是下一步突破的方向。     

使用最简几何基元构建3维空间数据模型

在对现实世界进行高度抽象化的表达过程中,许多学者和机构提出了多种空间数据模型(或称之为空间数据结构)。文章首先总结了现有模型所使用的基本几何要素,并对其利弊进行了讨论;然后总结了使用这些几何要素进行组合、扩展以构建更为复杂的空间实体的理论即空间数据建模理论,同时也对不同理论的适用性和局限性进行了讨论。笔者随后以4维空间为基础,从空间内嵌的角度去思考不同维度下的空间构成,得出了3维空间的最简基本要素,并通过对比相关文献对geometric primitives的中文翻译将其命名为"几何基元"。在此基础上笔者探讨了3维几何基元构成空间实体的数学表达本质,论述了依此几何基元构成的空间实体之间基本拓扑关系的表达方法。最后笔者设计了一套数据结构以系统构建空间数据模型,该模型有利于实现3维空间数据库,可为形成3维数据资产提供基础。本文的结论认为,该3维空间数据模型可以有效地解决体3维和表面3维的模型一致性问题,提供了结合"地学3维"和"3维数字城市"等不同应用系统的途径;同时可将当前的2维地理信息系统自然地扩展到3维;另外还可以为3维空间分析和专门的3维渲染引擎提供理论支持。     

不同结构类型煤体地球物理特征差异分析和纵横波联合识别与预测方法研究

本文以对国内外煤层气地球物理探测理论与技术研究现状进行系统回顾和分析的基础上,以淮南矿区主采煤层131煤为例,详细分析和研究了不同结构煤层的测井曲线特征及其与煤层气富集之间的关系;分析研究了多波多分量地震勘探技术在煤层气勘探中的应用基础和主要技术方法,并建立了煤层气富集区预测的测井参数门限和多波地震勘探的技术指标,首次明确指出煤层气富集区和煤矿瓦斯突出灾害区有本质不同,并在地球物理标志中有明显的分辨特征。     

淮南煤田第四含煤段砂体的演化特征及对煤层厚度的控制

讨论了淮南煤田第四含煤段砂体的演化特征及其对 13-1煤层厚度的影响。研究表明, 煤层底板砂体展布型式变化较大, 继承性较差, 反映出网状三角洲平原上分流河道发育特点; 顶板分流河道沉积作用以垂向加积作用为主, 岩体演化具有较好的继承性; 在靠近煤层发育的时期内, 底板砂岩和煤层空间分布呈现互为消长的关系, 而在顶板砂体发育的早期, 砂岩体对下伏煤层的冲刷作用和影响也比较明显。     

煤层气储层参数多信息综合定量预测方法

提出了以地震属性和钻孔测井参数为基础, 以数学地质为桥梁, 实现煤层气储层参数定量预测的科学方法。薄煤层厚与反射波振幅之间为单调增减关系公式; 孔隙度与地震反射瞬时频率成正比关系, 可采含气量与地震反射瞬时振幅成反比关系, 且相关程度高。最后应用该成果对山西沁水煤层气地震勘探工程实际预测, 对储层厚度、孔隙度、含气量做出定量预测。该成果有利于提高煤矿采煤安全性和降低煤层气开采的风险性, 同时也将开拓地震勘探技术新的应用领域。     

工程因素对围岩稳定性影响三维数值模拟分析

结合某地下工程实际,运用FLAC3D模拟了巷道断面形状、开挖面距离以及开挖顺序对巷道围岩稳定性的影响,并模拟了围岩深部多点位移规律。结果表明,相同围岩条件下,不同断面形状其力学效应不同,同一断面在不同围岩条件下变形不一样;围岩水平位移曲线随开挖面的距离呈S形,围岩水平最大位移主要发生在距开挖面后方 2倍巷道长径的范围内;Ⅲ级围岩深部位移影响范围约 2 .8～ 4 .3m,Ⅳ级围岩影响范围 6 .9～ 7.8m;对较大断面,分步开挖有利于围岩控制。