毛乌素沙漠地震勘探历程及效果

总结陕西省煤田地质局物探测量队在毛乌素沙漠开展地震勘探攻关的三个阶段及各阶段取得的成果,认为该区虽然表浅层地震地质条件复杂,地震勘探难度较大,但勘探精度基本上可以达到解释5m断层的的精度。并以国家重大产业技术开发专项的依托工程,内蒙古鄂托克前旗新上海庙地区SZT井田三维地震勘探为例,对地震激发、接收技术进行改进,并采取精细静校、地表一致性振幅补偿等处理手段,结合多参数信息,进行资料精细解释。成果表明：依托工程野外原始资料甲级率达到70％以上,获得的三维数据体信噪比高,构造及煤层解释成果可靠、准确。     

山西沁水盆地中,南部现代构造应力场与煤储层物性关系之探讨

山西沁水盆地中、南部下二叠统山西组主煤储层现代构造应力场主应力差增大、煤储层渗透率梯度呈指数形式增长,煤储层压力梯度呈对数增长,这种规律主要受控于现代构造应力场应力方向与煤储层天然裂隙优势发育方向之间的相互关系,这两组方向对于煤储层来说近于平行,对煤储层顶板则表现为近于正交,由此导致主煤储层中天然裂隙处于相对拉张状态,而其顶板天然裂隙处于挤压状态,主应力 越大,相对拉张效应就越显著。基于这种规律和     

煤层顶底板DEM二维光照渲染制图方法

煤层顶底板等高线图是煤矿企业用于生产决策的一种常用图纸,这种图的直观性较差,难以阅读。参照Tanaka明暗等值线图的方法提出一种基于二维显示的煤层底板DEM的光照渲染制图方法。该方法通过假定光源所处的位置,并计算DEM的三角面片的法向,进而求得三角面片的亮度,然后以填充绘制的方式将所有三角形以二维的方式绘制出来。这种方法具有显示效率高、编程简单、易于图层叠加、效果较Tanaka法逼真等优势。     

顺煤层断层的基本特征及其地质意义

顺煤层断层是指顺煤层发育的断面与煤层层面的交角较小或近于平行的断层。它的主要识别标志是断层面、构造煤和煤层厚度的强烈变化。顺煤层断层可独立存在，也可与其它地质构造相互转换，相伴出现。顺煤层断层具有特殊的选层性，这一特征与煤体较低的力学强度、煤层瓦斯压力及形变期顺煤层的剪切作用有关。顺煤层断层在煤田中分布广泛，它所产生的构造煤是瓦斯高聚集区，亦是瓦斯突出的危险区，其研究意义重大。     

碎软煤层空气泡沫复合定向钻进技术应用研究

针对碎软煤层空气定向钻进存在空气螺杆马达降温润滑, 煤尘降尘处理和孔内煤层出水处置技术需求, 在分析钻渣运移特性的基础上, 通过集成稳定高效发泡、“机械+泡沫”复合排渣和“空气+泡沫”复合钻进等关键技术, 配套定向钻机、泡沫发生灌注系统、空气螺杆马达、异形钻杆和随钻测量系统等关键装备, 开发了碎软煤层空气泡沫复合定向钻进技术。在安徽省宿州市某矿开展了应用试验, 在出水碎软煤层中顺利施工了主孔深度232 m顺煤层定向钻孔, 与应用空气定向钻进技术施工的2个钻孔相比, 成孔深度分别提高了97%和105%, 显著提高了顺煤层定向钻孔成孔深度, 增强了碎软煤层瓦斯抽采效果, 同时达到了降温润滑空气螺杆马达, 降低孔口返出煤尘目的, 可为碎软煤层定向钻孔施工提供一种新的技术途径。      

基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。     

地震反射波检测煤层厚度的直接反演方法

为适应矿井建设时采区地震勘探检测煤层厚度的需要,从煤层具有地震勘探中"薄层"特点出发,建立煤层反射波数学表达式在频率城直接反演,并采用可减少非煤厚因素影响的谱平方比法检测煤厚,取得良好效果,可达到煤矿建设要求。      

利用测井曲线绘制煤岩层真厚对比图

采用三次样条函数拟合测井数据，并使用新的采样间隔对其进行采样，将采样数据映射到真厚的钻孔柱状图上，从而绘制出真厚对比图。实际编程中，为保证其拟合精度及计算效率，实际采用的计算步长一般为本层厚度加上下扩展10m。选择采样间隔时，可对测井曲线进行抽稀，以减小数据占用的空间。该方法的使用解决了长期以来地质与测井对比图工作分离、结论出现差异的问题。     

基于CFD的大通孔开闭式钻头流场研究

采用计算流体力学方法对大通孔开闭式钻头\[1\]的流场进行数值模拟。对不同工况下的速度场进行分析,获得了最佳钻进风量,并发现流场中存在“阻塞漩涡”。对最佳流量工况下的压力场进行分析,发现流场中还存在“抽吸压差”。获得了“阻塞漩涡”和“抽吸压差”对排渣和散热的影响机理,为钻头的优化设计提供了一些参考依据,为松软突出煤层全孔筛管护孔瓦斯抽采技术在煤矿中推广应用奠定了基础。