G 109国道拉萨—羊八井段喀努纳危岩体变形破坏模式及稳定性分析

喀努纳危岩体发育于青藏铁路、G109国道和京藏高速公路的交汇路段,对交通工程施工建设和安全运营造成极大威胁.为了评价喀努纳危岩体的稳定程度,同时查明潜在崩塌的失稳条件和主控因素,深入系统地分析了危岩体的地质背景、发育特征及潜在变形破坏机理.利用块体理论和离散元方法,分别研究了自重条件和地震荷载作用下危岩体的稳定性及动力...     

基于Newmark模型的概率地震滑坡危险性模型参数优化与应用:以鲁甸地震区为例

应用概率地震危险性评价模型进行地震滑坡危险性区划,是解决潜在地震诱发滑坡危险性评价中震源不确定性与诱发滑坡时空不确定性的有效方法 .通过理论分析,结合鲁甸地震区的实际情况,对基于力学原理的Newmark滑块位移模型与概率地震滑坡危险性分析方法中的参数的不确定性问题进行了分析,将斜坡岩土体地震作用下的强度衰减效应、地震加速度地形放大效应、断层破碎带效应融合到了斜坡累积位移计算模型中,进行了模型计算参数的优化.改进后的分析模型,更好地反映了高陡斜坡地形与断层破碎带对地震滑坡灾害发育的控制作用,在鲁甸地震区域滑坡应用中,优化模型中的滑坡失稳极高风险区与实际地震滑坡分布表现出了较好的一致性,在超越概率2%的滑坡失稳概率分布中,鲁甸地区包谷垴-小河断裂、鲁甸-昭通断裂带及牛栏江河谷地带地震滑坡高-极高风险区分布面积增幅十分显著.因此,在Newmark滑块位移模型中考虑地震动参数与岩土参数动态响应规律与变量间的定量关系,对于提高区域斜坡稳定性分析的可靠性具有重要意义.     

断层影响的水平井套管损坏分析与模拟研究

套管损坏是油气开发过程中一种常见的地质灾害。以往研究主要集中在常规油气竖向套管变形破坏等方面,而在页岩气水平井套管损坏问题中,由于水平套管和竖向套管与陡倾断层之间夹角的差异,以及页岩储层浸水蠕滑效应与常规油气储层相比更为显著,使之与常规油气竖向套管变形破坏的微观机理有一定差别。本文研究的受断层影响的页岩气水平井套损就是一个典型的套管与断层大夹角、储层围岩强蠕滑的灾害问题。针对该问题进行机理分析和仿真模拟,得出：断层剪切活化前套管围岩蠕滑作用产生的径向挤压力可以造成套管缩颈,在断层处表现为套管的差异变形;随着水力压裂及页岩气开采过程中断层的不断活化,断层产生的剪切应力成为套管弯曲错断的主因。模拟结果与机理分析的一致性表明断层面水平套管剪切损坏是围岩蠕滑挤压力和断层活化剪切力共同作用的结果,可为页岩气开发中套损的防治提供参考。     

岩石力学性质的影响因素分析

室内岩石力学实验作为岩石力学性质分析的有效手段之一,已逐渐被国内外学者广泛使用。但是,由于岩石力学试验仪器、微裂隙、孔隙等各因素的影响,同组岩石样品力学参数数据结果相差较大。如何排除或减少各类影响因素造成的结果偏差,以合理的确定岩石力学性质,是岩石力学实验研究的重要内容。本文根据胶西北山东黄金4000m深钻岩石样品获得的室内劈裂、单轴和三轴试验结果,结合岩样破裂方位、方式及强度特征,分析了微裂隙、孔隙率（孔隙）、围压、岩样实验时所受摩擦力4类因素对室内岩石力学性质的影响,研究结果可为室内岩石力学试验数据的选取工作提供参考。     

开挖顺序对Y形巷道交岔点变形影响分析

根据对金川二矿区的调查,确定矿区永久巷道的主要交岔形式多为Y形交岔巷道。对于巷道交岔点而言,影响其稳定性的因素有很多,巷道的开挖顺序是其中非常重要的一项。文中利用有限元软件针对二矿区Y形交岔巷道进行模拟,分析不同开挖顺序对巷道应力变形的影响。开挖顺序主要分为两种方式：方式一是先主巷,后支巷;方式二为主巷-支巷-主巷的顺序。经分析得出,按照方式二进行开挖的巷道围岩中产生的位移大于方式一开挖过程所产生的位移。并且支巷的开挖使得巷道两侧围岩位移产生较大差异,同时在位移较大处围岩压力会产生一定的应力消解,为其支护提供参考。最终得出在矿山采准工程中,Y形交岔巷道开挖时,应优先考虑先主巷后支巷的开挖顺序。若条件限制需要采用方式二（主巷-支巷-主巷）的顺序进行开挖,则要选取适当的支护形式。     

基于4000m深钻地球物理测井信息的岩石物理及地应力参数分析

山东胶东地区属于华北克拉通东南缘,地质构造复杂。区域内金矿资源丰富,是中国重要的黄金生产基地。为了揭示金成矿带的深部成矿规律,山东黄金地质矿产勘查有限公司采用金刚石小口径绳索取芯钻探完成了三山岛金矿床的深部控矿勘探,并由中石化胜利石油工程有限公司测井公司采用自主研发的 60mm小井眼测井仪器,实施了4000m探矿深钻综合数字地球物理测井工作,创下了小口径超深孔地球物理测井的新记录。本文基于地球物理测井信息,根据前人已建立的岩石物理和地应力参数的测井计算模型,并通过纵波时差以及密度曲线的合成预测横波时差,实现了对岩石物理及地应力参数的计算。结果表明： 利用测井资料计算的动态弹性参数较为连续,可以较好地反映钻孔一定厚度环状井壁地层剖面的变化;根据地球物理参数反演得出该区水平方向最小主应力梯度基本稳定在0.02MPam-1,水平方向最大主应力梯度主要分布在0.024～0.03MPam-1,垂向地应力梯度基本稳定在0.027MPam-1,3个地应力关系是垂向应力 最大水平主应力 最小水平主应力,地应力状态类型为正断型。研究结果对未来深部矿床的开采设计具有重要的指导意义。     

金属矿山深部巷道围岩分区破裂现场监测研究

近年来浅部资源的不断减少使得对深部资源的需求不断增大,国内外千米级以上的深部岩体工程早已成为常态。金川二矿区目前深部工程已经深达1000 m以上,面临着深部开采巷道的工程安全性问题。深部巷道围岩中出现的分区破裂化现象一直是深部工程研究的热点。为监测金属矿山深部巷道中的分区破裂化现象,在金川二矿区700m水平巷道选择了6个断面,每个断面布置2个监测点,借助松动圈监测仪对围岩内部的破裂区范围进行了监测,发现了深部工程围岩的分区破裂化现象。监测结果表明,所监测断面内存在有分区破裂化现象,破裂区的厚度随着距离巷道表面的距离增加而减小,而破碎程度降低,完整程度增加。分区破裂现象的再发现对于深部工程围岩稳定性分析与支护设计方案的改进具有重要的意义。     

高密度电阻率法在海底金矿含水构造探测中的应用

海底金矿上覆岩层中含水直接对矿床的开采构成威胁,选择山东三山岛金矿新立矿区海底-135 m水平沿脉巷道,采用地球物理高密度电阻率法对该巷道635 m测线以下200 m深度范围内岩体中的含水构造进行了坑道探测,利用三种装置（温纳装置（Wenner）、偶极装置（Dipole-Dipole）、Schlumberger装置）进行实施,相互验证,取得了很好的探测结果.温纳、偶极和Schlumberger三种装置的视电阻率反演结果反映在测线（-135 m沿脉巷道）以下至30 m深度为一高阻层,表明自-135~-165 m的岩体中已不含水或含少量的水;测线以下30~60 m段为低阻层,反映-165~-200 m的岩体中含基岩裂隙水;测线以下大于60 m的地段为特高阻层,反映-200 m以下岩体含水性逐渐变差.该探测结果与矿区水文地质结构调查分析结论具有很好的一致性,表明了坑道高密度电阻率法探测含水构造是可行的.     

高速公路隧道岩溶区地质结构电磁法精细探测研究

在岩溶区修建隧道时,需要获知隧道洞线附近的地质结构,特别是要了解是否有岩溶和破碎带的发育,这些不良地质结构体对于隧道安全施工有着重要的影响。在勘查深埋长隧道不良地质体的研究中,可控源音频大地电磁法（CSAMT）是比较有效的一种方法。本文结合频率-电阻率测深曲线,将之与钻孔标本的电阻率相比较,检验原始数据的可靠性和真实性。然后对CSAMT数据进行了反演及地质解释和验证。研究结果表明,CSAMT法在岩溶区进行隧道围岩地质结构探测具有很好的效果,对于隧道施工有着一定的指导意义。     

金川矿山地表岩移GPS监测及岩体采动影响规律

本文通过建立在金川二矿区地表的GPS监测系统,对由于地下采矿引起的地表岩移进行了GPS实时监测,并根据2001～2006年12期监测数据分析了二矿区地表岩体移动变形的特征。在此基础上,阐述了急倾斜金属矿体开采条件下岩体移动的概化传递模式及其地表岩移显现特征,并结合数值模拟和GPS监测结果,分析了采动影响下金川矿山岩体移动发生的机理,同时,探讨了地表岩体移动速率变化特征。