管棚帷幕注浆法在含高压气体巷道掘进中的应用研究

帷幕注浆在建井时应用于封堵地下水涌入技术已经比较成熟,但用于封堵地层中气体涌入危害仅见个别实例。在总结前人研究成果的基础上,借用水力学安全厚度的计算方法,研究了煤矿巷道开挖碰到含高压瓦斯、H2S气体构造破碎带的情况,首次将管棚支护技术与帷幕注浆法相结合,确保安全掘进的技术措施。并将研究成果应用于四川龙滩煤矿＋450回风石门的掘进,取得了成功。     

有控放气措施下含浅层气地层的一维变形分析

人为控制性放气是杭州地铁工程施工前防治浅层气地质灾害的必要措施。通过对浅层气藏形成中的水气运移过程分析可知,气藏原始包气带内的水压力和吸力沿厚度呈线性分布,孔隙水压力的大小与其相同位置处的静水压力相当;借助储层土体的室内土-水特征曲线并结合现场勘探资料,能够获得气藏初始饱和度分布。在分析有控放气措施下气藏内部水气运移基础上,利用GDS非饱和应力路径三轴系统地研究了气体释放过程中储气砂土的湿化变形,并给出了气体释放引起的含气地层沉降变形的预测方法。结果表明,在经历了形成过程中的自然脱湿后,储集层砂土被进一步压密,而工程放气措施引起的水浸或再吸湿过程中,单由饱和度或吸力减小所引起的砂土湿化变形量很小,可忽略其工程影响;有控放气措施下,由气体释放引起的浅层含气地层沉降沿气藏厚度自上而下依次递减,总沉降量约为气藏总厚度的1‰～5‰。     

黑龙江省暴雪时空分布特征与发生风险研究

暴雪是黑龙江省常见的灾害性天气之一,基于1970～2006年黑龙江省78个市（县）的逐日降雪资料,对暴雪初、终日分布规律,暴雪的时间、空间分布特征进行分析,采用信息扩散理论计算了各市（县）发生不同暴雪日数的概率风险估计值,并结合GIS技术进行风险区划．研究表明：黑龙江省暴雪初始日期和终止日期37a来变化不大,初始日出现...     

基于探针气体吸附等温线的矿物材料表征技术:Ⅱ.多孔材料的孔隙结构

含纳米孔的天然矿物岩石材料的吸附和催化性能对于表生地球化学过程、材料加工、应用及煤炭开发利用等方面均有着重要意义。本文对比分析了各种纳米孔表征技术,重点介绍了基于吸附等温线的纳米孔研究方法。对三个典型样品等温线数据的模型计算表明,应根据材料中孔的形态(平行板状孔、球形孔和圆柱形孔)选择模型,不同类型孔所对应的计算方法和参数有很大差别。表征材料表面能量均匀的样品可首先考虑采用DFT法;HK法一般只作为定性研究方法,BJH方法受样品本身性质参数的影响较小,且计算简单,可广泛应用于介孔材料的孔径分布的表征。     

煤岩组分对预测自燃标志气体的影响

介绍了煤岩组分在低温氧化阶段产出的氧化分解气体浓度变化和低温氧化的难易程度，指出应用标志气体预测预报自燃发火时，煤岩组分的影响决不可忽视，煤矿应采用本矿有代表性的煤样做模拟实验，求得标志气体的浓度与煤温的相关值作为本矿预测预报临界值的依据。     

砂-黏土双层地基极限承载力的数值研究

在实际工程中,常见天然的或通过人工换填形成的上部砂土、下部黏土的层状地基,目前关于这种双层地基极限承载力和破坏机制研究还不够深入。通过有限差分法建立双层地基数值模型,分析基底粗糙程度、砂土剪胀角和超载对地基破坏模式及极限承载力的影响,并根据有限差分法计算结果对强度加权平均法、应力扩散法和冲剪破坏法等现有实用计算方法的估算正确性进行评价。研究结果表明,基底粗糙程度对极限承载力的影响随着砂土内摩擦角的增大而减小;当剪胀角较小时,剪胀角变化对承载力的影响更为明显;当下层黏土强度较小时,超载的作用更明显。强度加权平均法由于低估破坏面影响深度导致砂土层权重较大,计算结果偏大;应力扩散法忽略了砂土剪切强度,在砂土层较厚时出现低估;冲剪破坏法由于可较为精确地计算砂土破坏面上抗剪强度和被动土压力,是3种实用方法中计算最准确的,当砂土厚度和黏土强度较大时,建议按太沙基经验公式对下卧黏土进行局部剪切破坏修正后确定极限承载力。     

爆裂法作为快速测定流体包裹体中二氧化碳（和其它气体）含量的手段及其在勘探中的使用：以中国山东和河北省金矿为例

The acoustic decrepitation method heats a small monomineralic sample and counts pressure impulses as the inclusions burst when they develop high internal pressures. For aqueous fluids, the decrepitation temperature is correlated with the homogenisation temperature, but gas rich fluids give a distinct and characteristic low temperature decrepitation peak which can be used to recognize gas rich fluid inclusions. This information is useful in exploration for Au deposits, which are frequently associated with CO2 rich and sometimes CH4 rich fluids. This distinctive decrepitation occurs because the CO2 rich inclusion fluids expand according to the gas law and develop internal pressures high enough to burst the host mineral grain at temperatures well below their homogenisation temperatures. In contrast, aqueous fluids condense to a liquid and vapour phase during post-entrapment cooling. Upon subsequent heating their internal pressures do not increase significantly until after homogenisation to a single phase occurs and hence they do not decrepitate ＂prematurely＂ as gas rich inclusions do. This behaviour is usually regarded as an annoyance in conventional microthermometric homogenisation studies, but can readily be used as an exploration aid to find mineralisation deposited from such gas rich fluids. Decrepitation results on samples from Cowra Ck, NSW, Australia, which have also been microthermometrically measured for CO2 content, show that amounts of less than 5 mole % CO2 are easily distinguished by decrepitation and amounts as low as 1 mole % CO2 may be determinable. Examples of the use of acoustic decrepitation in the study of 6 gold mines in the Shandong and Hebei provinces of China are discussed.     

激光钻进煤岩技术的研究进展

激光钻进技术是一种极具潜力的创新技术,也是钻探领域的研究热点。作为一种非接触式钻进技术,对破碎松软岩层扰动破坏小,将激光钻进应用于煤层气定向钻进中可发挥出非常明显的优势。梳理和总结了激光用于煤岩钻进的成孔机制、钻进效果的影响因素。在激光钻进过程中,激光与煤岩相互作用伴随着复杂的理化作用,指出激光钻进煤岩主要的成孔机制是烧蚀成孔。从激光参数、岩石性质、外部环境等方面阐述了影响激光钻进煤岩效果的因素,论述了激光钻进用于煤岩这一特定钻进对象的特殊现象和问题,指出煤岩在激光照射下,组分的挥发、热解、升华、烧结和氧化构成了煤岩在高温下主要的热烧蚀机制。从钻进机理、工艺、装置等方面着手,建议加强激光钻进煤岩的多物理场耦合作用机制、钻进工艺、钻进装置研制等适应性研究,为激光用于煤岩的高质高效钻进研究提供参考。     

非线性扩散问题求逆之探讨

针对非线性潜水微分方程求逆出现的严重病态情况,试图提出一种新方法--模拟退火法,利用其中的Boltzmann变换可使求逆达到满意效果,实例显示此方法对带噪声的数据也是可行的.