超临界CO2温变对低渗透煤层孔渗变化的实验研究

为解决我国高瓦斯煤层渗透性差导致瓦斯抽采率低的难题,利用超临界二氧化碳强扩散和溶解增透等独特优点,采用自制三轴渗透实验装置,开展不同温度下超临界二氧化碳作用后煤的宏观增透实验,在宏观增透实验基础上进行煤微观扫描成像实验。结果表明：恒定体积应力和孔隙压力条件下,不同温度超临界二氧化碳作用后,煤的渗透率较增透前提高一个数量级,但在二氧化碳的超临界温度范围内,煤的渗透率随温度增加呈负指数变化规律。超临界二氧化碳作用后,煤微观孔隙率较增透前提高两个数量级,随着温度增加,煤微观孔裂隙的演化速率减慢,孔隙率随温度增加呈负指数变化规律。宏微观实验数据同时表明,煤宏观渗透率随微观孔隙率增加而增大。超临界二氧化碳增透过程中,孔隙压力对低渗透煤层的增透效果起主控作用。     

东昆仑—柴达木地区泥盆系划分对比

东昆仑—柴达木地区泥盆系较为发育,均表现为陆相碎屑岩和火山岩沉积。前人将该地区泥盆系笼统地划归晚泥盆世牦牛山组,但其空间分布情况不详,划分与对比仍存争议。本文结合近些年在该地区开展的1/5万、1/25万区域地质调查和相关的科研成果等资料,重新厘定了东昆仑—柴达木地区泥盆系,将牦牛山组限于柴达木盆地北缘地区,代表中—晚泥盆世陆相碎屑岩-火山岩沉积;重新启用契盖苏组,代表东昆北地区早泥盆世陆相碎屑岩-火山岩沉积;新建雪水河组代表万保沟地区早泥盆世陆相碎屑岩-火山碎屑岩沉积。     

基于多重分形的矿产资源预测

分形理论正日益渗透到成矿规律和成矿预测的研究中(Turcotte,1999;秦长兴等,1992;Cheng等,1996;申维,2002).本文根据多重分形对广东省高要市某铜矿区进行了矿产预测,实验结果优于传统的评价方法.     

深部地质钻探钻进过程流式大数据分析与动态预处理——以辽宁丹东3000 m科学钻探工程为例

深部地质钻探钻进过程数据价值密度低,传统方法难以在钻中流式大数据条件下有效去除尖峰、毛刺等各类钻进过程数据噪声。本文提出一种深部地质钻探钻进过程流式大数据分析与动态预处理方法,并成功应用于辽宁丹东3000 m科学钻探工程。首先,深入分析过程工艺和数据处理需求,建立深部地质钻探钻进过程流式大数据分析与动态预处理框架结构;然后,运用限幅滤波结合过程数据分布特征、司钻/机长人工操作经验去除过程数据中的离群值;接着,引入滑动窗口策略对流式钻进大数据进行动态处理,在每个窗口中运用Savitzky Golay滤波进一步提升数据质量。仿真实验和工程应用结果验证了本文方法具有很好的工程适用性和有效性。     

地质钻探垂钻定向纠偏控制的工程实现与实验分析

理论提出的纠偏方法需反复进行实验验证方可应用于实际工程,然而垂钻纠偏控制过程复杂,操作难度大,所需时间长、资金庞大,直接将所提方法放置现场调试是不可取的,而仅采用计算机仿真对算法进行验证也有一定局限性,因此发展和研究纠偏控制工程实现方法十分必要。本文以地质钻探钻进过程定向纠偏控制的工程实现为导向,首先分析并给出实际纠偏工艺过程以及纠偏控制的特点与目标;然后总结基于模型预测控制的纠偏控制问题与优化目标,结合笔者早期的一些纠偏控制理论研究,分别阐述不同纠偏工况下的纠偏控制方法;其次开发定向纠偏控制系统,用于集成纠偏控制算法,使得算法能够应用于实际工程;最后设计纠偏控制实验,以验证纠偏控制算法的工程适用性。实验表明,所提纠偏控制方法能够有效应用于实际纠偏过程,并应对和完成多种纠偏任务。     

青海省共和-玉树高速公路新建块石路基下的温度状况分析

块石路基是多年冻土区应用最为广泛的多年冻土路基形式. 为了研究多年冻土区修筑高速公路后块石路基的效果,选取青海省新建共和-玉树高速公路3个块石路基监测断面的实测资料,对路基修筑初期多年冻土温度状况进行了分析. 结果表明：路基修筑初期路基中心原天然地表下0.5 m处仍表现出季节变化规律,至原多年冻土上限深度处,温度波动幅度急剧减小. 块石路基的保温效果与年平均地温密切相关,年平均地温越低,对冻土的保护效果越显著. 受阴阳坡效应的影响,左路肩/坡脚温度高于右路肩/坡脚. 左右路肩及中心孔下多年冻土上限都得到不同程度的抬升,抬升幅度主要受路基高度影响,与多年冻土年平均地温没有必然关系.     

基于钻孔数据的含断层地质体三维建模方法

提出了一种构建含断层地质体三维模型的新方法。该方法以广义三棱柱作为建模的基本体元,根据钻孔数据的特点和知识推理规则,进行断层等复杂地质构造的推理和自动建模,避免了不必要的人为干预,扩展了钻孔数据建模的适用范围和表现能力。最后,通过研究实例展示该方法的实际建模效果。      

强震人员损失回归预测方法

在回顾近年对地震人员损失预测的研究工作的基础上,根据USGS的PAGER系统中地震人员损失回归模型,利用发生在1970-2008年间的128条地震现场调查灾害记录建立了我国东、西部区域适用的地震人员损失预测模型;并利用发生在1980-2007年间的234条地震损失记录建立了地震人员重伤数与人员死亡数的回归关系;最后利用模型对2008年四川汶川地震的人员损失进行评估计算,得到了与实际震害损失相接近的评估结果。     

辽东地区和海城地震区的地热观测

1980年至1984年间,在辽东地区和海城地震区,我们利用地质,冶金和化工部门的一批勘探钻孔,观测了这些井孔不同深度的温度,获得了它们沿深度方向的温度梯度,同时,由这些观测孔取得岩样,在实验室中测定它们的岩石热导率,从而得到每个钻孔的热流值这些热流值可粗略地给出海城地震区和辽东地区的热结构。结果表明:平行郯庐断裂的辽阳一熊岳北东条带具有相对高的热流值,平均热流为2.0微卡每平方厘米秒,这个条带恰好是下辽河盆地和辽东山地的交界,它与重力异常梯度带显示的北东向上地慢降起带一致。海城地震区的平均热流值达2.3微卡每平方厘米秒,又是高热流值条带上最高的区域。比较海城地震区已知的其它地球物理资料后,给出了该地区地球物理资料的综合解释剖面。我们推测,海城地震区下地壳中的低速层是由于上地慢物质的大规模侵入产生的。高温和低速意味着该层具有塑性力学性质,海城地震震源区恰好位于这样一个塑性状态的介质层上部。     

山区厚硬覆岩条件下采动损害特征

本文以四川杉木树矿山区开采试验研究为例，分析了采场上方有厚硬岩层时的采动损害特征．指出覆岩内部组合结构暨托板控制作用在煤矿工程地质与水文地质研究中具有不可忽视的作用．