棘爪机构伸缩式钻孔水力开采装置的设计与试验

钻孔水力采矿由于安全系数高、工程效益和生态环境保护好等优点在国外一直被研究和使用。我国相关的科研院所也正在开展研究。本文在分析研究国外钻孔水力开采装置的基础上,研制了具有自主知识产权的棘爪机构伸缩式钻孔水力开采装置。该装置利用机械式伸缩水枪的方式扩大水力开采矿层的范围,创新性地采用棘爪机构固定水枪的伸出角度,从而提高单孔开采量,降低开采成本。初步野外实验结果表明,该装置结构设计合理、工作可靠性高,可有效进行开采,达到了预期的目标。     

天津崇德园基坑支护工程技术

介绍了天津崇德园（南开区水上公园西路团校、政法学院地块）基坑支护工程技术的选择和应用,考虑到基坑变形控制以及较强的止水性,采用SMW工法、深层搅拌水泥土围护墙、钻孔灌注桩、高压旋喷桩综合支护方案。     

煤矿用锚杆钻头的应用现状与发展趋势

我国是采煤大国,大多数煤矿以井工开采为主,煤矿巷道掘进和支护的工程量很大,巷道支护钻孔施工需要消耗大量锚杆钻头,锚杆钻头的设计和制造技术也得到了快速发展。介绍了锚杆钻头的发展和应用现状,对我国煤矿现用的锚杆钻头的技术特点、适用性进行了分析,并结合煤矿巷道支护的实际需求,提出了施工硬岩和复杂地层时锚杆钻头存在的问题,最后从锚杆钻头设计、加工工艺等方面,阐述了锚杆钻头的发展趋势。     

基于BOTDR的光纤应变与顶板沉降变形关系的模型构建与试验研究

可以实现分布式、长距离、实时监测的BOTDR监测技术已在土木工程领域得到了较为广泛的应用,但在岩土工程领域的应用研究起步较晚,相关技术还有待于进一步完善。以布里渊BOTDR的巷道/隧道应变监测技术为基础,研究了沿巷道轴向进行一维布设的光纤应变测量值与隧道顶板沉降变形之间的关系。首先,根据巷道/隧道顶板的变形规律,建立了光纤沿巷道/隧道轴向发生的应变与巷道/隧道顶板的沉降变形之间的数学模型,即圆弧模型、抛物线模型和三角形模型。其次,对巷道/隧道顶板的沉降变形与光纤应变之间的关系进行了试验研究。对比分析表明,理论计算值与试验值具有很好的一致性。利用圆弧模型、抛物线模型和三角形模型等3个计算模型,可以将光纤应变与顶板沉降联系起来,这对于BOTDR技术的应用与推广具有重要的理论意义和工程实用价值。     

基于特征函数的钻孔图像结构面识别方法

针对数字全景钻孔摄像系统获取的实测图像,提出了一种基于特征函数的钻孔图像结构面识别方法。该方法根据井壁结构面在钻孔图像中呈正弦曲线状的特征,采用正弦函数作为特征函数来匹配识别结构面。通过改变特征函数参数来统计分析结构面及附近像素点灰度梯度的匹配情况,然后筛选出一条匹配最优的正弦曲线作为该结构面的特征曲线,从而实现了钻孔图像结构面的识别。该方法省略了传统方法中人工选取结构面特征点和特征点曲线拟合的过程,其方法稳定可靠、准确率高,为钻孔图像结构面的自动识别与工程应用提供了一种实际可行的有效途径。     

低渗透油藏菱形反九点井网不等缝长优化研究

在低渗透油藏开发中广泛使用菱形反九点井网,但针对不同位置生产井及注水井的裂缝缝长配比关系还缺少广泛深入的研究。基于长庆油田某低渗透油藏参数,建立了数值模拟模型,在菱形反九点井网中分别设置不同的边井、角井和注水井裂缝穿透比,研究不同裂缝配置模式对水驱开发效果的影响。流线模拟及数值模拟计算结果表明,在注水开发中,注水井缝长是影响油田产液量及水驱效果的关键因素;边井裂缝较角井裂缝更易见水,对油田综合含水影响较大,在菱形反九点井网中需要进行不等缝长优化设计;边井裂缝缝长对水驱效果的影响分为早、中、晚期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)曲线段,随着注水井裂缝穿透比增加,早期(Ⅰ)曲线段增长,中期(Ⅱ)曲线段缩短,而晚期(Ⅲ)曲线段变化较小;随着角井裂缝穿透比增加,采出程度逐渐增大,当角井裂缝穿透比较大时,存在“反转”现象;随着注水井裂缝穿透比增加,角井裂缝优化穿透比减小,而边井裂缝优化穿透比增加。该研究成果对于指导低渗透油藏菱形反九点井网裂缝优化设计,提高波及系数和开发效果具有重要的指导意义。     

东天山土屋–延东铜矿带石英钠长斑岩与辉钼矿形成年龄及其重要意义

土屋–延东铜矿带位于东天山大南湖–头苏泉岛弧带上,是目前新疆最大的铜矿带。铜矿体主要赋存于石炭纪斜长花岗斑岩和晚古生代企鹅山群中,但是前人研究表明斜长花岗斑岩的成岩年龄(339~332 Ma),明显老于成矿年龄(约322Ma),因此,土屋–延东铜矿带的致矿岩体至今还存有争议。本次研究首次对该铜矿带晚石炭世石英钠长斑岩进行了详细的岩相学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,并结合辉钼矿Re-Os同位素年龄测定,探讨土屋–延东铜矿带矿床成因。对延东铜矿4件辉钼矿样品进行Re-Os同位素分析,得到322.0±2.7 Ma的加权平均模式年龄和319.1±9.1 Ma等时线年龄,明显要晚于斜长花岗斑岩年龄。两个石英钠长斑岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为324.9±2.4 Ma和324.5±2.1 Ma,表明石英钠长斑岩为晚石炭世岩浆活动的产物。岩相学研究表明,石英钠长斑岩中发育黄铜矿+绿泥石+硬石膏+方解石矿物组合,这与延东铜矿主成矿阶段的矿物组合基本一致,并且石英钠长斑岩成岩年龄与辉钼矿年龄在误差范围内一致,表明石英钠长斑岩可能与土屋-延东铜矿带铜矿形成有着密切关系,这一发现可能为大南湖–头苏泉岛弧带晚石炭世铜矿的勘查提供新的思路。     

北京西山下苇甸剖面特殊沉积现象对比

北京西山下苇甸剖面崮山组和凤山组地层分别属于寒武系第三统和芙蓉统。其中,崮山组发育浅水叠层石生物丘,凤山组发育浅水叠层石生物层,二者都发育深水环境碳酸盐泥丘,代表了碳酸盐岩沉积的多样性;大量存在的不同类型的竹叶状砾屑灰岩,代表了“风暴海”时期特殊的沉积组构。特殊沉积组构作为寒武纪贫乏骨骼风暴海后中奥陶世生物大辐射前的特殊现象,为研究较深水背景下微生物造礁作用提供了典型的岩石记录,同时也代表了这一特殊时期的沉积作用样式     

地震反射剖面揭示的苏北盆地北缘构造特征及其演化

苏北盆地位于下扬子板块东北部鲁苏隆起的南侧,由于构造位置特殊,其构造演化比较复杂。利用高分辨率反射剖面资料,得到苏北盆地北缘清晰的地下结构和断裂形态。结果表明,整个剖面以大东凸起为对称轴,两侧箕状凹陷近似对称发育,涟南凹陷呈南深北浅的形态,涟北凹陷呈南浅北深的形态,该凹陷内正断层发育。这些研究成果为建立研究区的构造演化模式提供了重要的信息,推测自白垩纪末期以来,研究区在印度板块碰撞和太平洋板块碰撞影响下,拉张裂隙和挤压隆起2种作用交替进行,形成了对称箕状凹陷。     

南辽河群斜长角闪岩的地球化学特征及地质意义:以三家子地区为例

基于详细的野外地质调查,对南辽河群下部里尔峪组斜长角闪岩进行了岩相学和地球化学研究。岩相学研究表明,南辽河群下部里尔峪组斜长角闪岩属于正变质岩。地球化学研究显示,这些斜长角闪岩原岩属于高铁拉斑玄武岩系列(Nb/Y=0.16~0.4),SiO_2含量为47.27%~50.68%,具有较低的TiO_2含量(0.92%~1.61%),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf等),表明其原岩形成于岛弧或活动大陆边缘,而非前人所说的大陆裂谷。综合岩相学和地球化学特征,初步认为其岩石成因与活动大陆边缘有关。