旋冲螺杆钻具在临盘油田的试验应用

本文阐述了旋冲螺杆钻具的结构原理及主要性能参数,该工具可以将冲击破岩和PDC钻头剪切破岩相结合,集合冲击钻井和螺杆钻井的各自优势,改善钻头的工作状态,大幅度提高机械钻速;该工具降低钻具摩阻,应用于定向井可以提高定向钻井效率。该工具冲击力与钻压成正相关关系,冲击频率与马达转速成正比。φ178 mm旋冲螺杆钻具分别在临盘油田直井和定向井进行了试验应用,复合钻进机械钻速与邻井相比提高了22.1%～41.8%,滑动钻进机械钻速同比提高了51.1%,对加快油田勘探开发速度、降低钻井成本有积极的意义。     

隧道超前地质预报水平冲击钻探取心技术

隧道超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节。在分析目前钻探取心工艺的基础上,结合隧道施工的实际情况,提出采用冲击钻探取心技术来实现隧道超前地质预报。从隧道水平冲击钻进施工设备改进完善和三重管取心钻具研制2个方面来进行研究,通过对现有钻机的改进完善满足了隧道水平冲击钻探取心施工的要求,根据冲击取心钻进的特点,设计出的三重管取心钻具解决了水平冲击钻探取心的难题。多个工程实践应用,水平冲击钻进施工速度快,岩心采取率高,能满足隧道超前地质预报的要求。有望在川藏铁路施工中发挥重要作用。     

岩层及地表移动与冲击地压相关性研究

对岩层及地表移动规律的观测、室内试验和数值计算分析表明,采动覆岩层沉陷运动的不协调性造成裂隙带上部弯曲带岩体中产生大范围的离层空隙。随着工作面的推采,离层空隙周期性悬露垮断构成了上覆岩层及地表移动变形运动的不同特征。根据现场观测,砾岩层运动是矿井冲击地压发生的主要力源,地表下沉速度发生剧烈变化,冲击地压发生的频率较高,地表产生反弹时更为危险,且随着砾岩层的运动,冲击地压发生周期性变化。     

太湖冲击坑溅射物的发现及其意义

太湖冲击成因说由来已久,但始终未成定论。近几年在太湖及周边湖泊的淤泥层中发现了许多形态各异的奇石,经多种方法测试研究,确定为太湖冲击坑的溅射物。根据成份,溅射物分为两大类。一类富铁质,以菱铁矿及其胶结的碎屑为主,包括微小球粒、棍状及各种形态的块状和片状体 ;另一类贫铁质,以方解石及其胶结的长英质碎屑为主,碎屑为锐角状的石英晶屑及少量粘土和长英质岩屑。溅射物的大小从厘米级块体到毫米级球粒,再至微米级尘粉都有。溅射物外形多具有旋转扭曲形态及熔壳特征,显示了熔融、塑性- 半塑性特征。这些特征显示其成因经历了冲击震碎、熔融、挖掘抛射、空中飞行,最后溅落在冲击坑及其周围。溅射物的成分反映了太湖靶岩基岩岩性特征。太湖冲击坑溅射物的发现是继太湖诸岛石英砂岩中石英晶体的冲击变质微结构发现之后,又一重大突破。综合其它特征,可以确定太湖为一冲击坑。     

基于压电力传感器冲击功的检测方法研究

液动冲击回转钻探具有防止岩心堵卡、提高勘探效率的重要作用,冲击器冲击功的无损精确检测一直是困扰冲击器研究机构及生产单位的难题。本文利用压电力传感器、电荷放大器将冲击器的冲击力波形转换为电压波形信号,再利用MP4221采集板和基于Visual C++语言研发的实时采集、显示软件将冲击力波形采集到PC机,并实时显示冲击力波形曲线;依据动量定理和冲量定理,通过研究冲击器冲击功与最大冲击力的关系,确定了冲击功与最大冲击力的关系式,即冲击功与最大冲击力的平方成正比。文章通过标定实验台架进行了可行性验证,实验表明,利用压电力传感器可以准确地检测出冲击力波形,结合标定台标定出的“冲击功-冲击力”关系式系数可以准确地计算出对应的冲击功波形。     

新汶矿区深部冲击地压防治技术研究

冲击地压是世界范围内煤矿生产中最严重的自然灾害之一。新汶矿区的开采深度较深,冲击地压是矿井安全生产的一个严重威胁。该文针对孙村矿二、四层煤层及其围岩,建模分析了在不同采动条件下地应力分布规律和发生冲击地压的危险程度,并根据分析结论,提出了在实际采矿作业中应采取的解危方案和综合防治措施。     

煤层注水中的水渗流规律研究

煤层注水是煤矿矿井预防冲击地压的首选措施。本文将煤层注水中水渗流问题视为有动界面运动的渗流力学问题,针对厚煤层,薄煤层两种情况,分别用径向流．平面平行流导出了提前注水时间和流量的计算公式,为煤层注水预防冲击地压的工艺参数选择提供了科学依据和理论指导。     

针对具体地质情况选择桩机的实践

结合工程实例，讨论了在大口径钻孔灌注桩施工中，如何针对具体地质情况选择不同的桩机的问题，从而提高施工效率。     

行星矿产及行星资源地质学初论

了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律,查明行星矿产资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星矿产资源的地质调查、岩石-矿石成分、结构与性能、元素赋存状态、开发利用条件评价与预测,为行星矿产资源开发与太空的可持续永久开发建设提供基础理论与关键技术方法。因此,行星矿产资源学是研究行星矿产资源的品种、类型与分布规律、行星矿产资源成因演化与比较行星成矿学、行星矿产资源勘查评价技术与开采利用工程学的交叉学科。笔者从行星资源地质学的视角,从地球与月球的层圈结构、演化历史、岩石组成与表生环境,研判月球可能产出的矿产资源类型。认为与月海玄武岩、月幔(柱)和陨石撞击成因的层状岩体与镁铁-超镁铁质小岩体有关的铬铁矿-铜镍钴硫化物-铂族元素-钒钛磁铁矿-金刚石矿产,KREEP岩以及月幔柱熔融上覆岩石圈所产生碱性岩相伴的铌-钽-铍-铀等稀有-稀土矿产,具有形成条件与产出可能,从而拓展可能的矿产类型、品种,从更宽广的视角研究月球矿...     

南极格罗夫山球粒陨石冲击变质程度及特征

本文对93块南极格罗夫山普通球粒陨石的冲击变质特征进行了研究:在光学显微镜下观察并描述了橄榄石、辉石、长石等主要硅酸盐矿物的破裂、消光、熔融以及重结晶现象;在冲击熔脉和熔融囊中观察到了矿物的分解、相变,并确认了林伍德石、镁铁榴石、辉石玻璃和熔长石等多种硅酸盐矿物的高压多形。根据冲击变质特征以及高压矿物的组合对93块南极普通球粒陨石进行了冲击变质程度分类。冲击变质类型的统计结果表明,这批样品中共有23块陨石遭受了强烈的冲击变质作用(S4-S5),并且其中绝大部分为L群普通球粒陨石(22块),仅有1块H群陨石受到明显的冲击变质,并形成熔脉。H与L群陨石完全不同的冲击变质特征,可能反映了两者小行星母体表面不同的物性。此外,相同化学群陨石中,冲击变质程度的分布与岩石类型相关,平衡型(特别是5-6型)陨石具有最高比例的强烈冲击变质陨石。