"可燃冰"--人类未来理想的替代能源

俗称“可燃冰”的天然气水合物，是最近20年来在海洋和冻土地带发现的新型洁净能源，是天然气和水在一定温度、压力条件下所形成的貌似冰状、可以燃烧的固体。据测定，1m^3“可燃冰”可释放200m^3的甲烷气体，其能量密度是煤的10倍，是常规天然气的2倍-5倍。据估算，世界上“可燃冰”所含有机炭的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。可以肯定，“可燃冰”将是未来人类理想的替代能源。     

黄土湿陷性评价若干问题探讨

根据实际经验，对在特殊条件下湿陷性黄土场地的湿陷类型及地基湿陷等级的评价问题，阐述了作者的认识和见解。     

广西百色水电站边坡治理工程

文章通过广西右江百色水利枢纽地下发电厂房进水口与尾水洞高边坡的治理，介绍在此工程中具有特殊性的一些施工方法。该工程地质体为弱风化硅质泥岩夹泥化夹层、强风化含洞穴硅质泥岩石、强风化硅质岩及全强风化辉绿岩，地质条件非常复杂，对坡体的稳定极其不利。根据三维有限元的分析计算和国内有关权威专家的调查研究需施工1500kN、1000kN的锚索方能保证坡体的永久稳定。大吨位的锚索需锚固在强风化岩土体上，锚索设计采用能提高锚固力的防腐型压力分散锚索。通过现场锚索基本试验，其锚固力完全能满足工程需要。为保证进水口总体施工的进度，在施工进水口约30m高的垂直壁上的锚索时，笔者采用了通常施工中较少采用的垂直壁悬吊式施工法，满足了水电站的整体施工进度和要求。     

云南个（旧）-冷（墩）公路K22＋336回头湾段边坡治理工程研究

目前，在我国地质灾害防治及道路建设工程中，岩土锚固施工大多采用单一的拉力型锚索工法。一般锚索索体的长效防腐问题没有得到应有的重视。文章对云南省个旧-冷墩公路边坡工程中所采用的压力分散型锚索工法从设计、试验及成功应用等多方面进行了详细介绍。①在一些复杂地形条件下，锚索防护方案有其独特的经济实用性。②在地基承载力较低的软弱地层中，常用的拉力型锚索无法提供防护工程所需的大吨位锚固力。而有多个受力体的压力分散型锚索则因其对锚固段全长范围内地基承载力的充分利用来提供较大吨位的锚固力；③永久锚索防护工程作为一项具有隐蔽性强特点的结构工程，为保证在其报务年限内锚索能够可靠地工作，在设计阶段，锚索体的长效防腐应为不能忽略的主要考虑因素。在该工程中首次应用了新型高强材料——环氧全喷涂无粘结钢绞线作为锚索体的杆材，较好地解决了永久锚固工程中的锚索防腐问题。     

塔里木盆地西部阿克莫木气藏地层压力特征

阿克莫木气田目前已有多口井完钻,各井在钻揭白垩系砂岩储层前,对地层压力纵向上的变化规律认识不清,在什么层位及深度下7″套管意见仍不统一。本文根据目前研究现状和生产面临问题,对白垩系各组地层分布规律、压力特征进行了详细研究,认为白垩系克孜勒苏群、库克拜组分布稳定,压力窗口相近,白垩系东巴组与上覆古近系阿尔塔什组压力窗口相近。建议今后该区钻探7″套管应下至库克拜组顶部-东巴组底部,减少地层漏失和油气勘探风险。     

岩石中的压力影形成的实验观测研究

野外地质观察发现,在大陆地壳变质岩中可以广泛观察到围绕一个大的单晶或者硬质点的两端区域填充低粘度相物质形成的压力影。为了定量研究岩石材料中压力影的形成条件,本文利用高精度Paterson气体介质变形装置,对含有刚性球的圣卡罗橄榄石和洋中脊玄武岩(MORB)的混合物圆柱型样品进行了高温高压扭转变形试验。变形实验前样品的初始熔融均匀分布,比例为φ≈0.05,变形试件尺寸为D8.9mm×L5.5mm,内含8粒直径约1mm的刚性球。扭转变形试验温度为1473K,围压为300MPa,应变率为γ≈1×10~(-4)s~(-1),最大剪切变形为γ≈4。实验结果表明,岩石受到扭转力的作用产生变形之后,当局部剪切应变达到γ≈1时,可以在刚性球周围形成熔融富集带和熔融贫乏带,即压力影构造,围绕刚性球对称分布。由于熔融分布的不均一性,富集带熔融比例上升,最高可以达到φ_(high)=0.1~0.3,熔融贫乏带熔融比例下降,含量为φ_(low)=0.01~0.02。由于刚性球对其周围的压力分布的扰动区域大约为刚性球的尺度范围,因此,在离开刚性球一定距离后,熔融趋于均匀分布。     

瓦斯压力对煤系页岩瓦斯吸附特性影响核磁共振谱试验研究EI北大核心CSCD

瓦斯压力是影响煤系页岩瓦斯吸附特性的关键因素。以阜新高瓦斯矿井清河门矿煤系页岩为研究对象,采用低场核磁共振（NMR）谱技术,通过向放有试样的夹持器中不断充入瓦斯,模拟煤系页岩瓦斯集聚赋存过程。以核磁共振T2谱幅值积分作为反映瓦斯吸附量定量化指标,从微细观角度定量研究瓦斯压力对吸附态和游离态瓦斯量影响规律。试验结果表明,（1）两个截止阈值确定了吸附态和游离态瓦斯T2谱曲线范围;（2）瓦斯压力对煤系页岩吸附态和游离态瓦斯增量均有显著影响。吸附态瓦斯增量变化受控于煤系页岩和瓦斯分子间作用力,而游离态瓦斯增量则主要与煤系页岩孔隙结构有关;（3）吸附态瓦斯量与瓦斯压力间关系符合朗格缪尔等温吸附方程,而游离态瓦斯与瓦斯压力呈3次函数关系;（4）以瓦斯T2谱均值变化幅度定量描述孔隙平均半径扩胀变形程度,随瓦斯压力增加,煤系页岩中大孔隙结构均发生显著扩胀,平均半径增加1.47倍,而微孔隙结构尺寸未见明显变化。     

煤体结构对煤层气吸附-解吸及产出特征的影响

煤的孔隙、物理化学结构差异对煤层气的吸附-解吸及产出特征有巨大影响。基于对不同煤体结构煤的孔隙、结构、力学性质的认识,利用现场实测资料,分析了煤体结构对煤层气产出的影响。结果表明:构造变形使煤的孔容和比表面积增大,吸附能力增强。含气量和损失量呈正相关关系;在含气量相同的情况下,逸散速率相对大小依次为:原生结构煤<碎裂煤<碎粒煤<糜棱煤。原生结构煤和碎裂煤的临界解吸压力大于糜棱煤。在0~45 min、45~95 min、95~185 min,平均解吸速率关系为:原生结构煤<碎裂煤<糜棱煤,而在185~485 min内,平均解吸速率关系反生改变,即:糜棱煤<原生结构煤<碎裂煤。在含气量大致相等时,原生结构煤和碎裂煤的解吸量及解吸时间明显大于糜棱煤。      

基于Langmuir吸附的瓦斯含量和瓦斯压力的对应关系

为探讨煤层瓦斯含量和瓦斯压力的对应关系,应用Langmuir方程,分析总结了吸附常数测值的影响因素,初步阐述了瓦斯含量和瓦斯压力的内在联系,并进行了不同变质程度煤的相关实验研究和理论计算。研究结果表明:Langmuir吸附常数测试受吸附时间、压力点设置、温度和水分含量等多种因素影响;利用修正的Langmuir方程换算的瓦斯含量或瓦斯压力与煤的变质程度有关,在低煤级阶段表现为高压低含量特点,而高煤级阶段正好相反,瓦斯压力0.74 MPa和瓦斯含量8 m3/t只有在贫煤阶段才近似一致。建议综合考虑地质构造和构造煤发育情况,以实测瓦斯压力为主要依据,针对不同变质程度煤的矿井制定合理的突出预测指标。      

河元背地区绳索取心钻进泵压计算模型的建立与应用

泵压是反映金刚石绳索取心钻进时井内作业是否正常的重要参数。为了进一步研究泵压波动变化与实际钻进作业之间的关系,指导钻进工作的快速、安全开展,结合江西相山河元背地区CUSD2井实际泵压波动数据及相关钻进资料,建立了适用于本井的循环系统压力损失计算模型。对比分析模型计算的理论泵压与实际泵压的波动变化趋势,将模型应用于实际钻进,在此基础上预测后续地层的泵压波动区域范围,发现7 MPa的泵压安全值不再适用于后续地层钻进,调整设置泵压安全值为10 MPa,并利用邻井泵压波动数据进一步验证其可靠性。适当调整修正理论模型,使其可应用于河元背以及相山地区绳索取心钻进中,指导该地区钻探工作。