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2011年  第39卷  第3期

煤田地质矿井地质
内蒙古早白垩世五间房含煤盆地煤层煤相分析
付黎明, 庄新国, 李建伏, 庞起发
2011, 39(3): 1-6,13. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.001
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摘要:
内蒙古是我国非常重要的后备煤炭资源基地,煤层大多聚集在白垩纪断陷盆地中,其中,五间房含煤盆地煤炭资源丰富。通过对该盆地东南部3个钻孔57件煤样的煤岩学和煤化学分析,探讨了煤层的煤质特征、煤相类型及其演化规律。研究结果表明:本区煤层以低—中高灰、高挥发分产率和低—特低硫为特征;具有较高的镜/惰比和结构保存指数;煤相类型主要为潮湿森林沼泽相,自下而上,成煤泥炭沼泽覆水程度总体有所加深,上部泥炭沼泽具有水体逐渐加深的水进型特征,下部泥炭沼泽具有水体逐渐变浅的水退型特征。
中国北方地下煤层发火概率统计分析
刘晓晨, 武建军, 赵菲菲, 刘明
2011, 39(3): 7-13. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.002
浏览量:25 下载量:0
摘要:
二项逻辑回归模型能够弥补样本量小、自变量类型不统一等不足, 对因变量数据假设的要求较低, 可用来预测具有二分特点的因变量概率值。以新疆现存的地下煤火火点与随机生成的控制点作为建立回归方程的样本, 以煤质指标中的灰分、挥发分、硫分、发热量, 煤层上覆岩层的地质年代、地表坡度与深大断裂带的分布, 以及干燥度、人口密度与矿区的管理水平等11个指标作为自变量, 以火点为1与控制点为0作为因变量值, 运用二项逻辑回归模型建立回归方程, 并预测了中国北方11个省区的地下煤层发火(地下煤火)概率。结果显示, 研究区内地下煤火发火概率的分布局势总体上为:东部等级高且集中;西部等级较低;在各大煤田中, 极高与高等级发火概率均有分布。经验证, 研究结果精度可达67.7%左右, 且预测高发区与原煤火发生区域相当匹配, 中国北方地下煤火的发火概率等级分布图可以作为灭火工程实施与火区治理的参考。
煤田地质勘探钻孔瓦斯突出危险性评价
杨靖, 陈飞, 胡广青, 汪吉林
2011, 39(3): 14-18. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.003
浏览量:26 下载量:1
摘要:
基于灰色关联分析法和模糊综合评判理论,综合考虑煤体结构、瓦斯压力和含量、地质构造、煤层埋深以及煤厚等因素,利用勘探钻孔所测瓦斯资料,建立了勘探钻孔煤层瓦斯突出危险性评价模型,并以重庆松藻矿区为例,对矿区勘探钻孔附近煤层瓦斯突出危险性进行了评价。结果表明:模型评判结果与矿井实际生产揭露情况一致,评判结果可靠。该模型避免了以往勘探阶段仅利用单项指标或简单综合指标进行突出危险评价的不足,使评价指标更全面,评判结果更可靠。
煤层气
沁水盆地南部高阶煤储层垂直压裂缝导流能力分析
时伟, 桑树勋, 周效志, 黄华州, 刘会虎, 徐宏杰
2011, 39(3): 19-23,28. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.004
浏览量:53 下载量:2
摘要:
以沁水盆地南部山西组高阶煤储层压裂缝的地质模型为依据,对常规储层压裂缝导流能力的计算模型进行修正,建立起适合高阶煤储层水力压裂填砂裂缝导流能力的计算模型;通过分析沁水盆地南部压裂施工工艺及煤储层力学特征,结合支撑剂在牛顿力学中的沉降理论,进行了填砂裂缝的导流能力计算,分析了影响因素,评估了结果的可靠性。研究表明:压裂缝中砂分布是分区的,且各区域的导流能力不同;缝长和缝宽越小,砂分布越均匀,单层砂重越大,则导流能力越强;导流能力与气井产能呈正相关关系。研究结果对于优化施工参数、获取最佳导流能力、提高煤层气井产能具有重要意义。
柴达木盆地东部石炭系烃源岩热模拟实验及生烃潜力
邱军利, 妥进才, 张明峰, 雷天柱, 夏燕青
2011, 39(3): 24-28. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.005
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摘要:
通过热模拟实验及热模拟产物组分和稳定碳同位素分析,对柴达木盆地东部石炭系烃源岩的生烃能力及产物特征进行了研究。结果表明:石炭系烃源岩的气态烃产率为67.27~161.01m3/t(TOC),总气体产率为220.51~453.39m3/t(TOC),显示柴达木盆地东部石炭系烃源岩具有较高的生气能力;液态有机质产率仅为1.73~4.30kg/t(TOC),残余生油能力相对较低,但考虑到石炭系烃源岩的成熟度已经接近生油窗的下限值(1.3%),因此模拟实验的液态有机质产率不能真实反映石炭系烃源岩的生油潜力。根据模拟实验的气态烃产率可知,柴达木盆地东部石炭系泥质烃源岩的生气强度为14.2×108~42.5×108 m3/km2,显示其具备形成规模气藏的生烃条件。
物质平衡法对定容煤层气藏生产动态的预测
胡小虎, 郑世毅, 李保振, 翟雨阳
2011, 39(3): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.006
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摘要:
由于煤层气藏特殊的赋存及渗流方式,使其有别于常规气藏,而煤层气藏开采初期的多相渗流问题使其产能预测更为复杂。在定容煤层气藏物质平衡法基础上,利用历史生产数据完成线性拟合,并用拟合得到的参数对未来生产动态进行预测。通过将模型预测的平均地层压力、平均含水饱和度及产气、产水量随时间变化与CMG数值模拟结果进行对比分析,结果显示,本文方法预测结果较为准确可靠,尤其是在煤层气峰值产量之后。
水文地质工程地质
贵州谊源煤矿矿山环境影响耦合分区
曹运江, 廖坤炎, 冯少真, 蒋建华
2011, 39(3): 33-37,43. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.007
浏览量:26 下载量:1
摘要:
准确划定矿山环境影响范围,可有效地开展矿山环境保护与综合治理,并促进矿山可持续发展。在分析矿山环境问题现状的基础上,根据采掘活动过程中的安全开采深度、移动角、边界角和地下水均衡原理,系统地分析和计算矿业活动对矿山环境的几类不同影响范围。利用移动角确定地质灾害危险性大区、采用边界角确定井下开采影响范围和利用地下水位降落漏斗“大井法”定出疏排水影响范围。依据矿山环境问题类型影响耦合程度,相应地将影响耦合范围划分为严重区、较严重区和较轻区3类,并给出其量化指标。
深层地下水稀土元素无机形态及其对稀土特征的影响——以皖北任楼矿煤系含水层为例
孙林华, 桂和荣, 陈松
2011, 39(3): 38-43. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.008
浏览量:33 下载量:0
摘要:
在对皖北任楼矿煤系含水层地下水常规离子和稀土元素组成分析的基础上,运用Visual Minteq软件对溶解态稀土的无机形态进行了模拟。结果表明:煤系含水层地下水分为富SO42-和富HCO3-(或富CO32-)两类,二者pH值大致以8.20/8.36为界。富SO42-水具有相对富HCO3-水偏低的稀土总量,但二者在PAAS(后太古代平均页岩)标准化图解上均表现为轻稀土亏损的型式。富SO42-水中稀土无机形态包括Ln3+、LnCO3+、LnSO4+、Ln(CO3)2-和Ln(SO4)2-(Ln代表稀土元素),但富HCO3-水中以Ln(CO3)2-和LnCO3+为主,且各形态的相对含量与pH值和元素类型(如轻、重稀土)关系密切。HCO3-含量与地下水∑REE和/NdSN/YbSN存在明显的相关性,表明不同含量的稀土元素无机形态(尤其是Ln(CO3)2-)对地下水中稀土元素总量和轻重稀土分异程度存在影响。
基于有限元计算的岩溶区CFG桩复合地基分析
叶观宝, 孟明辉, 邢皓枫
2011, 39(3): 44-48,51. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.009
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摘要:
分析了岩溶区复合地基的形成机理,并采用Plaxis有限元软件对岩溶区CFG桩复合地基的加固机理进行了研究,同时结合相关资料对岩溶区CFG桩复合地基在应用中存在的一些问题进行了探讨,得出的主要结论有:岩溶区CFG桩复合地基具有较高的承载力和有效控制沉降的能力;支承于基岩面的桩体属于摩擦端承桩或端承桩,倾斜基岩面对单桩承载力具有较大影响,建议在条件允许的情况下按照摩擦桩进行单桩承载力计算;岩溶区上覆土层土性变化大,地基处理规范中第9.2.5条CFG桩复合地基承载力的设计计算公式尚值得商榷,且规范中第9.2.8条加固区复合土层压缩模量计算公式亦值得商榷,建议采用桩长范围内土层承载力特征值的加权平均值fsk计算复合地基承载力fspk
灰色理论模型在矿区滑坡变形预测中的应用
姜刚, 康艳霞, 杨志强, 田永瑞
2011, 39(3): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.010
浏览量:23 下载量:1
摘要:
灰色理论模型具有利用“少数据”、“小样本”的优点,使得其在滑坡预测分析中显示出极大的优势。利用矿区滑坡监测数据建立起GM(1, 1)模型,通过数据对比、验证和分析,证明了灰色理论模型能更好的反映观测目标的变形趋势。
ESDA-GIS支持下复杂岩溶地面塌陷区特征提取
梁双华, 汪云甲, 杨敏
2011, 39(3): 52-57. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.011
浏览量:16 下载量:0
摘要:
针对传统方法提取复杂岩溶地面塌陷区特征时存在的诸多不足,首先运用探索性空间数据分析技术对样本数据的空间分布、空间结构和空间趋势性等性质进行分析,实现了不同提取方案模型参数的估算、检验及优选,确定最佳方案。以徐州市塌陷区为例,构建了ESDA-GIS支持下的复杂岩溶地面塌陷区特征提取模型,并在GIS平台下进行模型验证。结果表明,该模型充分考虑了样本的空间依赖性,这种信息提取方法,减少了建模误差,提高了插值精度,实现了对塌陷区边界信息的准确提取。
路堑边坡稳定性影响因子的均匀设计和数值模拟
王宇, 余宏明, 樊涛, 田浩
2011, 39(3): 58-62. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.012
浏览量:15 下载量:0
摘要:
将均匀设计引入边坡的稳定性影响因素敏感性分析中,可大大减少试验次数,使试验点在试验范围内均匀分布,得到理想的分析结果。针对杭兰高速公路一典型的路堑边坡,采用均匀设计法,对影响边坡稳定性的7种因素进行了敏感性分析。同时采用有限元数值模拟分析法,针对边坡开挖支护作对比分析,证实了均匀设计的可靠性,得出影响边坡稳定性的因子敏感性由大到小依次为内摩擦角、锚索长度、重度、粘聚力、锚索间距、预应力、锚固段长度,从而为公路路堑边坡的综合治理提供了依据。
煤田物探
叠前深度偏移技术在QMQ地区成像中的应用
杜业波, 朱筱敏, 王赟, 王利, 余朝华, 袁志云
2011, 39(3): 63-66. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.013
浏览量:16 下载量:0
摘要:
位于东部QMQ地区的地震资料,其地表地质条件较好,但因勘探目的层是奥陶系复杂的古潜山,因此,适合应用叠前深度偏移技术进行潜山顶及其内幕的成像。通过Kirchhoff叠前深度偏移技术中精细的数据准备、速度-深度模型的建立与优化、偏移孔径的试验与选择和偏移成像4个关键环节的应用研究,完成了QMQ地区地震资料的Kirchhoff叠前深度偏移。通过与叠前时间偏移剖面对比,叠前深度成像改善了QMQ地区地震数据的信噪比和分辨率,同时提高了奥陶系潜山及其内幕的成像精度,为后续的深度域地质解释和构造成图提供了可靠的偏移数据,研究成果对深层煤勘探所面临的底板奥灰水的研究具有借鉴意义。
基于烟圈效应的11点超前探观测系统设计
王大设, 汪志军, 刘盛东, 于景邨
2011, 39(3): 67-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.014
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摘要:
矿井瞬变电磁法因关断时间影响存在一定探测盲区,一定条件下关断时间长短取决于发射回线边长、等效面积。针对掘进巷道迎头有限空间,设计采用多匝、重叠小边长回线以满足探测深度需要。研究计算表明,40匝、2m×2m的发射回线盲区范围为20m左右,并据此首次提出了矿井瞬变电磁法测点间距选择盲区理论法。基于“烟圈效应”设计了适用于不同巷道条件下的“11点法”矿井瞬变电磁超前探观测系统。该系统随煤/岩层倾角变化而变化。通过推理计算得到了与煤/岩层倾角相关的线框布设角度公式,使该系统更具实际应用价值和指导意义。
煤田三维地震叠前深度偏移技术及其应用
高远, 王琦, 董守华, 于鹏飞
2011, 39(3): 71-73. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.015
浏览量:13 下载量:3
摘要:
三维地震叠前深度偏移可实现反射点的正确空间归位和真正的共反射点叠加,减小菲涅尔带的影响范围,大大提高地震资料的分辨率。论述了三维地震叠前深度偏移的成像原理和关键技术,并应用于实际地震资料的处理中。结果显示,小断点显示较叠前时间偏移剖面更为清晰,提高了煤田三维地震探测细微构造的能力,取得了较好的地质效果。
探矿工程
近水平孔坑道用绳索取心钻具
魏欢欢, 殷新胜
2011, 39(3): 74-76,80. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.016
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摘要:
针对国内目前将地面绳索取心钻具用于坑道内施工效果不佳的问题,研制了一种坑道专用绳索取心钻杆,该钻杆具有捞矛头持心装置、弹卡复合定位机构、快断机构的内外管总成及水力输送器、水力打捞器及通缆式水接头等附属装置。现场实验证明,该钻具成功解决了地面用绳索取心钻具不适宜进行近水平孔坑道内取心钻探施工的现状。
一种基于全液压动力头钻机的钻进参数检测方法
邵春, 张杰, 鄢泰宁
2011, 39(3): 77-80. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2011.03.017
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摘要:
针对与深孔钻机相配套的钻进参数检测仪(钻参仪)滞后发展的问题,提出一种适合全液压动力头钻机的全面钻进参数检测方法,并对钻具悬重、钻压、功率、扭矩、孔深、机械钻速、流量等主要钻进参数的检测机理进行了阐述。利用此方法,开发出了一套全液压动力头钻机高精度钻参仪系统,野外应用表明,提出的检测方法切实可行。