浅埋煤层覆岩结构稳定性数值模拟研究

以神东矿区大柳塔矿井1203综采工作面为例,运用适合分析岩层断裂和垮落的离散元数值模拟软件,建立了相应的数值分析模型,进行动态数值模拟计算。其结果揭示了浅埋煤层关键层结构变形破坏规律,给出了控制关键层切落失稳的开采高度为2 m,为神东矿区的保水开采和生态环境保护提供了重要的参考依据。      

巨厚黄土地区煤田地震资料采集关键技术

巨厚黄土覆盖地区土层结构疏松,地震波速度低、吸收衰减严重、次生干扰发育,资料信噪比与分辨率极低,煤田地震勘探面临诸多难题,其核心是数据采集问题。提出了利用微测井约束的瑞雷波反演技术精细刻画浅表层黄土速度结构,合理选取激发层位;利用震/检联合大基距组合技术提高单炮信噪比、压制低速强规则干扰;采取低频检波器接收以适应厚黄土层中地震波传播的衰减特征;利用多线/长排列观测技术提高目的层段的有效覆盖等技术方案。实际应用表明,通过上述4项技术的集成应用,取得了良好的效果。      

上海地区松散地层温度垂向分布特征分析

基于大量的实测数据,对上海地区200 m以浅的松散地层温度进行了研究,认为上海地区松散层温度在垂向上分带明显、规律性好,通常可分为变温带、恒温带、增温带。变温带底面埋深一般为13.3 m,其温度受气候影响明显;恒温带深度范围一般为14～23 m,平均温度17.9 ℃;200 m以浅地层温度增温率一般为3.03 ℃。通过变温带随时间的变化规律分析了地层的导热性能,最后对影响地层温度的主要因素进行了分析。     

渭北煤田蒲白矿区雷衙井田钻探施工技术

蒲白矿区雷衙井田属典型的渭北石炭-二叠系煤田,地层结构复杂,在钻探施工中存在着覆盖层巨厚、地层破碎、漏失严重、粉未煤层难以采取等诸多难点,钻探施工难度大。在施工中,针对地层特点,进行了反复实践研究,提出了在巨厚覆层下泥浆护壁钻进,在破碎地层采用优质低固相泥浆保护孔壁,采用肋骨复合片钻头,增加环空间隙,在漏失地层采取了套管封隔、桥塞堵漏、水泥堵漏、冲洗液护壁堵漏和惰性材料堵漏,在粉未煤层采用绳索取心工艺等措施,从而找到了一套适合该地区复杂地层施工的钻探技术工艺,使平均钻月效率由2010年的470.88m,提高到2011年的688.51m,取得了较好的施工效果和可观的经济效益,为今后在该地区钻探施工提供了技术上的借鉴。     

层析法在黄土塬区近地表结构调查中的应用

我国西部黄土塬区的静校正问题十分突出,精细、准确的近地表结构调查对于解决激发井深的设计和静校正问题尤为重要,但该区的常规小折射解释精度极低,微测井难以追踪到高速层。在充分试验的基础上,提出了一种新的近地表结构调查方法——层析近地表结构调查法,该方法有效解决了上述难点,与常规小折射方法比较,该方法获取的近地表结构信息更丰富,刻画的近地表结构更为精细,能够较好地用于井深设计和静校正处理中初始模型的建立。     

松散层水与煤系地层砂岩水混合效应的水文地球化学研究

防止松散层水溃入矿井是祁东煤矿的重点防治水对象,正确判断出水点和出水水源是解决问题的关键。文章通过对松散层水和煤系地层砂岩水混合效应的水文地球化学研究,利用对比分析方法找出变化明显的特征离子(Ca2+、Mg2+、SO42-和HCO3-),将其作为水质监测的重点对象,从而判断突水水源,为建立防止松散层水溃入矿井的预警系统提供可靠依据。     

巨厚土层一维固结方程的解析解及其在预测非稳定地面沉降过程中的应用

追踪一维固结方程的推导过程，可见方程中的固结系数和含水层导压系数是同一物理量的两个名称．在固结上层巨厚条件下，用把偏微分方程变换为常微分方程的方法，求得上述方程的解析解，原来与水库蓄水后库岸壅水方程相同。利用此解和压缩性关系，预测了砂层和土层的非稳定地面沉降过程。     

贵州省纳雍县岩脚寨基岩顺层滑坡特征及研究意义

岩脚寨基岩顺层滑坡，滑体为关岭组第二段灰岩，滑床为关岭组第一段杂色泥岩，滑坡后壁被拉张节理控制。SE端以较快速度剪出，滑体破碎，前缘再次滑动形成牵引式松散层滑坡危及当地村民生命财产安全；NW端缓慢蠕动，地裂缝发育，向SE演变为松散层滑坡后壁。     

巨厚松散层下防水煤柱合理留设及其数值模拟

防水煤柱合理留设是巨厚松散层下煤炭开采设计的基本参数。通过对东欢坨矿第四系巨厚松散层地质特征分析,揭示了本区第四系巨厚松散层中的含、隔水层厚度及其结构分布特征和对煤炭开采充水的影响,建立了巨厚松散含水层下防水安全煤柱计算模型和理论,提出了在巨厚松散层下的防水煤柱留设的非线性计算方法,计算东欢坨矿8煤层防水煤岩柱的高度为65.62 m。根据流-固耦合理论,应用FLAC3D数值模拟计算软件,模拟了东欢坨矿 8煤层开采过程中上覆岩层变形破坏规律,揭示了煤层顶板岩体冒落带、导水裂隙带和弯曲下沉带的分布规律,获得了防水煤柱高度及相关工程技术参数,验证了巨厚松散层下防水煤柱留设的非线性设计方法和计算模型的可靠性,为巨厚松散层下防水煤柱合理留设探索了可行途径。