- 宋播艺;宋党育;李春辉;袁镭;
以平煤十三矿二1煤层中受岩浆侵入影响前后的贫瘦煤和无烟煤为研究对象,利用压汞法研究了热变质作用对煤中孔隙发育特征的影响。总结了压汞法测定煤中孔隙的实验原理以及煤中比表面积、孔容及其在不同孔径段分布的计算方法与过程,深入分析了不同样品孔容、比表面积的发育特征及其在不同孔径段的分布规律,并探讨了5.5 nm~350μm孔径范围内煤中孔隙的分形特征。研究表明:岩浆侵入致使煤中出现大量的新生孔隙,孔容和比表面积都显著增大,但中值孔容孔径、平均孔径减小,说明新生孔隙主要集中在小孔径段。而孔隙的空间分形维数变化规律表明岩浆侵入使煤中孔隙粗糙度增加,孔隙吸附能力增强,粒内孔分布范围增大。
2017年03期 v.45;No.261 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K] [阅读次数：58 ] |[下载次数：386 ] |[网刊下载次数：37 ] |[引用频次：15 ] - 武玉良;董业绩;李焕同;莫佳峰;李翔;曹代勇;
从显微尺度分析了湖南梅城—寒婆坳地区岩石中出现较多的显微构造现象,并结合区域构造背景,从宏观和微观角度分析了研究区煤田构造成因。结果表明,研究区以低温脆性变形为主,多组裂隙的交错发育表明了应力场的多期次性,应用缝合线反演得出研究区印支期第Ⅰ期NW—SE向为最大主压应力场,第Ⅱ期NE—SW向挤压应力场次之;平均差应力为50~70 MPa,表明印支期以来煤田构造变形过程中,岩石经历了中等偏低强度的构造应力作用。梅城—寒婆坳地区煤田构造是在脆性-脆韧性变形为主的多期次中等偏低强度的复杂构造运动条件下形成的。
2017年03期 v.45;No.261 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 2634K] [阅读次数：42 ] |[下载次数：111 ] |[网刊下载次数：24 ] |[引用频次：3 ] - 史斌;刘鑫;辛蜜蜜;林元惠;赵云鹏;刘钦甫;
我国含煤地层共伴生矿物种类较多,资源量较大,其中京西门头沟石炭-二叠纪煤系中的叶蜡石泥岩比较罕见,具有重要的开发利用价值。利用偏光显微镜、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热分析(TA)、电子探针(EPM)等测试手段,从矿物学角度对北京西山门头沟红庙岭组叶腊石矿物学特征进行研究。结果表明,研究区泥岩叶腊石与硬水铝石、硬绿泥石等矿物共生,偏光显微镜下叶腊石通常呈隐晶或微晶鳞片状,定向分布。基于微区电子探针化学分析计算得出的叶腊石晶体结构化学式为:Al_(1.9965)(Si_(3.9982)O_(10))(O_2H_(2.0180))。根据沉积地质背景和共生矿物组合特征,推断叶腊石的形成温度在300℃左右,认为京西门头沟区叶腊石为高岭石受到构造应力影响形成的动力变质矿物。
2017年03期 v.45;No.261 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2564K] [阅读次数：34 ] |[下载次数：316 ] |[网刊下载次数：20 ] |[引用频次：5 ] - 程宏飞;梁明;梁汉东;张文海;
采用热重与测汞仪联用技术,对5种不同煤化程度的煤进行氧化热解实验,研究不同煤化程度煤的热解过程及煤中汞的释放规律。结果表明:X射线衍射(XRD)曲线中衍射峰的特征可反应煤化程度,衍射峰的高度越高,宽度越窄,煤化程度就越高。不同煤化程度的煤在氧气中热解,质量损失随煤化程度的加深而增大,且随着煤化程度的加深,氧化热解的起始温度、最大热分解温度、终止温度也逐渐升高。随着煤化程度的升高,煤中汞释放所需的时间逐渐增加,且汞释放最大值所对应的热重(TG)曲线热解率最大的温度随煤化程度的加深而升高。
2017年03期 v.45;No.261 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K] [阅读次数：45 ] |[下载次数：212 ] |[网刊下载次数：35 ] |[引用频次：2 ] - 董前林;李青元;曹代勇;李青;魏竹斌;李永红;崔扬;
常规的二维地质图件难以直观地表达煤炭资源的三维空间展布。基于青海木里三露天勘探区的钻孔数据、二维平面地形地质图、煤层底板等高线和地质勘探剖面图,对该地区地形、煤层底板和断层的三维空间形态及温度场进行了重构。三维重建结果清晰明确地展示了三露天勘探区煤层的形态特征、各个沉积旋回的聚煤范围和强度、构造轮廓特征以及地下地温特征等。结果表明,基于多源地质数据的三维可视化技术可直观形象地反映煤层等地质体的形态和属性特征,可有效地分析复杂断层在地质历史中产生的先后顺序及古构造应力场特征。使用三维建模技术重构地质体对沉积构造及地质体属性特征分析是一种行之有效的手段。
2017年03期 v.45;No.261 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 6175K] [阅读次数：36 ] |[下载次数：317 ] |[网刊下载次数：26 ] |[引用频次：14 ] - 任自强;吴基文;彭涛;桂祥;张海潮;
为研究淮南煤田煤系岩浆岩生热率特点及其对地温场的影响,以淮南朱集井田为研究对象,基于36个钻孔内6 208个煤系岩石自然伽马(GR)测井值的基础上,利用自然伽马与生热率GR-A的关系式,计算不同岩石生热率及其标准差,结果得出,煤系沉积岩的GR值由大到小依次为泥岩83.83 API、砂岩62.23 API和煤34.32 API,岩浆岩的GR值为103.89 API,远大于沉积岩;岩浆岩的生热率也最大,平均1.63μW/m3,约为煤的3倍,但因受岩浆岩侵入分期性的影响,其标准差较大。总的来说,朱集井田内煤系岩石放射性生热对区内大地热流的贡献量不大,但岩浆岩的高生热率对岩层生热结构的改变较大。
2017年03期 v.45;No.261 49-53+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K] [阅读次数：53 ] |[下载次数：204 ] |[网刊下载次数：43 ] |[引用频次：11 ]
- 赵宝峰;
为了科学合理地评价工作面顶板水疏放程度,分析了工作面涌水量预测值和疏放水观测值等要素,构建了顶板水疏放程度评价指标体系,划分了相应的评价等级标准,并利用AHP法确定了各评价指标的权重,建立了顶板水疏放程度的物元可拓模型。利用AHP-物元可拓模型对宁东煤田水文地质条件较为复杂的5个工作面顶板水疏放程度进行了评价,评价结果均为顶板水疏放程度好,并且各工作面已经实现了安全回采,实际情况与评价结果一致。AHP-物元可拓模型可以用于评价顶板水疏放程度,并且可以作为工作面采前水文地质条件评价的参考依据。
2017年03期 v.45;No.261 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K] [阅读次数：37 ] |[下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] - 赵宝峰1;2
为了科学合理地评价工作面顶板水疏放程度，分析了工作面涌水量预测值和疏放水观测值等要素，构建了顶板水疏放程度评价指标体系，划分了相应的评价等级标准，并利用AHP法确定了各评价指标的权重，建立了顶板水疏放程度的物元可拓模型。利用AHP-物元可拓模型对宁东煤田水文地质条件较为复杂的5个工作面顶板水疏放程度进行了评价，评价结果均为顶板水疏放程度好，并且各工作面已经实现了安全回采，实际情况与评价结果一致。AHP-物元可拓模型可以用于评价顶板水疏放程度，并且可以作为工作面采前水文地质条件评价的参考依据。
2017年03期 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K] [阅读次数：61 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：84 ] |[引用频次：0 ] - 强玲娟;常安定;陈玉雪
传统方法求解优化问题时，一般都是依据最小二乘原理来确定目标函数。鉴于这种方法没有考虑到原始测量数据的误差对计算结果及精度带来的影响。为此，提出机器学习算法改进传统的目标函数，同时结合双评价粒子群算法来求解水文地质参数。结果表明，该算法具有良好的收敛性和稳定性，求解效率高，简单易实现。
2017年03期 87-90,95页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K] [阅读次数：73 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：81 ] |[引用频次：0 ] - 张晓亮
为克服层次分析法主观确权的弊端，同时避免熵权客观确权与主控因素实际重要程度相悖的错误，以山西长治三元煤矿3号煤层底板奥灰突水危险性评价为例，将熵权与层次分析耦合确定煤层底板突水主控因素权重并建立脆弱性指数模型，采用<i>K</i>均值聚类法对脆弱性指数值进行聚类分区，确定阈值3个，按照突水危险程度将研究区分为安全区、相对安全区、过渡区和危险区4个区域。经对比验证评价结果符合实际情况。
2017年03期 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K] [阅读次数：61 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：103 ] |[引用频次：0 ] - 李寻昌;李葛;吴瑞芳;杨威
削方减载因其方法简单、施工方便和抗滑效果良好，已成为常用的滑坡治理措施之一，但削方位置的不同对坡体稳定性的影响差异较大。为了直观说明这种影响，借鉴结构力学中移动荷载作用下的影响线概念，以削方减载位置的不同作为可变荷载，以每次削方减载情况下对应的稳定系数作为影响量，建立相应的滑坡削方减载影响线计算分析方法，并根据稳定系数的大小，结合工程实际，确定最优的滑坡削方减载位置。最后以某滑坡为实例，对其不同位置情况下的削方减载对应的稳定系数进行了统计，根据稳定系数的大小，结合坡体情况，直观地给出了最优的卸载位置，为合理和科学地进行坡体削方减载提供了依据。该方法计算原理简单，结果清晰直观，可对同类滑坡治理工程提供参考和借鉴。
2017年03期 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K] [阅读次数：100 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：112 ] |[引用频次：0 ] - 焦姗;龙建辉;于慧丽;
滑坡分类研究一直是滑坡研究的基础和重点。通过对山西煤矿区滑坡灾害的工程实践和大量的调查统计分析,根据滑坡地层结构、岩性特征、诱发机制及运动特征等因素将山西煤矿区滑坡归结为5种类型:顺基岩面推移—滑动型黄土滑坡;蠕滑—挤出型黄土滑坡;水浸溜滑型黄土滑坡;煤层自燃倾覆—拉裂滑移型岩质滑坡;受节理控制的蠕滑—张裂型岩质滑坡。研究结果发现:黄土滑坡滑带土一般为松散土层,岩质滑坡的滑面为软弱结构面(多为泥岩薄层)或煤线;除溜滑型黄土滑坡滑动速度较快外,其他为低速滑坡,其典型特点是历时长,滑距短,致灾范围小,但滑坡推力大,破坏力强,往往造成更大损失。该研究进一步细化了滑坡分类的内容,其成果可对山西矿区及类似滑坡地质灾害的防治提供指导。
2017年03期 v.45;No.261 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K] [阅读次数：50 ] |[下载次数：399 ] |[网刊下载次数：20 ] |[引用频次：16 ] - 许锐;程辉;李寻昌;马安锋;
通过对香溪大道失稳边坡地质灾害调查,对边坡的地形地貌、地层岩性、岩体结构、原设计方案与施工过程进行研究,在此基础上通过FLAC3D数值模拟,结合工程地质条件分析,对原格构挡墙逆作法施工诱发边坡牵引式滑动过程进行了分析,并对其变形破坏机制进行深入探讨。研究结果表明:边坡变形受工程地质条件控制作用明显,边坡开挖改变了坡体原来的力学平衡条件,为边坡变形失稳创造了客观条件;由于超开挖施工,受格构挡墙自重作用,下部支撑岩体受压破坏,导致格构挡墙失稳下沉,带动其后坡体变形,形成牵引式滑动;随着坡体滑移的发展,边坡将逐渐拉裂破坏并形成贯通的剪切滑动面,从已施工的格构挡墙下部贯通剪出,最终整体失稳破坏;基于破坏机制分析的应急治理措施将重点放在为原格构挡墙下部提供有效支撑和控制潜在滑动面变形上;监测结果表明,应急治理后边坡达到稳定性要求。
2017年03期 v.45;No.261 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3182K] [阅读次数：22 ] |[下载次数：168 ] |[网刊下载次数：42 ] |[引用频次：12 ] - 李坤;龙建辉
目前，对于预应力影响下抗滑桩外荷载的变化情况尚不明确，为进一步探讨该问题，以山西离柳焦煤新民二矿南山滑坡治理工程为研究对象，对抗滑桩桩背土压力及预应力锚索锚固力进行了长期的现场实测，重点分析了土压力的分布规律、变化情况以及锚索预应力的损失情况，在此基础上分析了预应力对滑面以上桩背土压力的影响效应。结果表明，预应力施加阶段对滑面以上桩背土压力的影响主要与初始预应力大小以及锚索抗滑桩结构形式有关；滑坡推力作用阶段对土压力的影响主要表现为对滑坡推力分布形式的影响，在预应力锚索长期作用下，滑坡推力分布趋于更加均匀。
2017年03期 112-118,124页 [查看摘要][在线阅读][下载 4196K] [阅读次数：91 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：71 ] |[引用频次：0 ] - 黄磊;李喜安;蔡玮彬;乔露;
为了深入了解延安新区马兰黄土的粒间作用,揭示其湿陷机理。首先利用扫描电子显微镜观察了黄土的微观结构特征,并且利用IPP图像处理软件对黄土颗粒定量分析,论证了PFC~(2D)软件模拟黄土粒间作用的可行性。然后,基于离散元理论,利用颗粒流PFC~(2D)程序模拟了延安新区不同埋深原状黄土颗粒的分布情况及颗粒间相互作用,以一种直观的方法再现了天然黄土的微观结构特征。对比分析了不同深度黄土颗粒分布及接触力分布与湿陷性的关系。结果表明:骨架颗粒间的作用决定了土体的结构强度,尤其以团粒结构的接触力为主。随着深度的增加,黄土骨架颗粒由点接触方式逐渐过渡到团粒重叠接触,粒间接触力明显增强。PFC~(2D)模拟方法为黄土湿陷性成因机理研究提供了新的思路。
2017年03期 v.45;No.261 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] [阅读次数：41 ] |[下载次数：500 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] - 黄磊1;2;李喜安1;蔡玮彬1;3;乔露2
为了深入了解延安新区马兰黄土的粒间作用，揭示其湿陷机理。首先利用扫描电子显微镜观察了黄土的微观结构特征，并且利用IPP图像处理软件对黄土颗粒定量分析，论证了PFC<sup>2D</sup>软件模拟黄土粒间作用的可行性。然后，基于离散元理论，利用颗粒流PFC<sup>2D</sup>程序模拟了延安新区不同埋深原状黄土颗粒的分布情况及颗粒间相互作用，以一种直观的方法再现了天然黄土的微观结构特征。对比分析了不同深度黄土颗粒分布及接触力分布与湿陷性的关系。结果表明：骨架颗粒间的作用决定了土体的结构强度，尤其以团粒结构的接触力为主。随着深度的增加，黄土骨架颗粒由点接触方式逐渐过渡到团粒重叠接触，粒间接触力明显增强。PFC<sup>2D</sup>模拟方法为黄土湿陷性成因机理研究提供了新的思路。
2017年03期 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 0] [阅读次数：75 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ]
- 李栋
为了有效预防煤矿水害，针对煤矿探放水钻孔施工的需求，研制了一种高转速、长行程、适用于300 m孔深的ZDY3500T型探放水专用钻机。介绍了钻机的防水设计、给进装置、大角度变幅装置、卡瓦组件、大开口夹持器、动力泵组以及孔口安全装置。试验表明，该钻机技术方案先进，能满足多数煤矿对探放水钻孔施工的需求，为降低煤矿水害提供了一种可靠的设备支持。
2017年03期 151-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K] [阅读次数：89 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：69 ] |[引用频次：0 ] - 江泽宇;谢洪波;文广超;黄先瑞;
井下钻探是煤矿日常生产中获取地质资料及消除安全隐患的技术手段。而现阶段煤矿生产中施工的钻孔多不进行钻孔轨迹测量,造成地质资料误判、安全措施客观上不到位的情况时有发生。为根本解决这一问题,根据钻孔轨迹测量原理研发出基于航姿参考系统的电磁波无线随钻轨迹测量系统。该系统具有成本低、方便应用的特点,且能满足无线随钻测量的要求。井下实验证明,该系统可以高效地完成随钻钻孔轨迹测量,提高钻进效率。
2017年03期 v.45;No.261 156-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [阅读次数：25 ] |[下载次数：335 ] |[网刊下载次数：27 ] |[引用频次：17 ] - 赵哲睿;张绍和;燕建龙;
如何提高岩(矿)心采取率是钻探工程施工中关注的重要问题之一。针对在钻探中经常遇到的岩(矿)心采取率低的问题,设计了一套钻探工程施工用囊袋式双管取心钻具。该钻具能利用双管中的塑料囊袋结构满足在极破碎、易冲蚀、极软弱、水敏性等地层中钻探施工实现高取心率的要求,在进行双管钻进工艺且不需增加其他钻探设备的前提下,实现岩心采取率达到90%以上。
2017年03期 v.45;No.261 162-164+169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1244K] [阅读次数：36 ] |[下载次数：87 ] |[网刊下载次数：15 ] |[引用频次：5 ] - 刘新民1;王力2;王建利1;黄寒静2;宋朝晖1;王建强2
针对韩城桑树坪二号井煤层松软破碎，现有设备能力小、自动化程度低、钻探工艺不合理导致瓦斯抽采钻孔钻进深度浅、钻进效率低等问题。对研究矿区3号煤层进行了大螺旋钻杆回转钻进、宽翼片螺旋钻杆空气钻进与宽翼片螺旋钻杆清水钻进工艺试验。试验表明：宽翼片螺旋钻杆清水钻进工艺施工效率是原来的1.5倍，钻孔深度由80 m左右提高到了200 m以上，成孔率达80%以上，满足了桑树坪二号井工作面瓦斯抽采钻孔施工要求。
2017年03期 165-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K] [阅读次数：69 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：143 ] |[引用频次：0 ] - 秦品光;
深孔钻探对目前深部找矿有重要意义。针对新疆某矿区含煤地层的特殊地质条件,选择胎体硬度HRC25~HRC36金刚石齿轮钻头及金刚石梯齿钻头,适宜的钻进参数,使用植物胶无固相泥浆及低固相泥浆进行钻孔护壁等措施,保证了1 200 m深孔的绳索取心金刚石钻进,并取得很好的实际施工经验。同时,重视卡簧的测量选取及安装,加强相关设备的日常安全管理工作,防止因管理原因而引发的孔内事故发生。
2017年03期 v.45;No.261 170-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K] [阅读次数：28 ] |[下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] - 秦品光
深孔钻探对目前深部找矿有重要意义。针对新疆某矿区含煤地层的特殊地质条件，选择胎体硬度HRC25~HRC36金刚石齿轮钻头及金刚石梯齿钻头，适宜的钻进参数，使用植物胶无固相泥浆及低固相泥浆进行钻孔护壁等措施，保证了1 200 m深孔的绳索取心金刚石钻进，并取得很好的实际施工经验。同时，重视卡簧的测量选取及安装，加强相关设备的日常安全管理工作，防止因管理原因而引发的孔内事故发生。
2017年03期 170-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K] [阅读次数：74 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：91 ] |[引用频次：0 ] 下载本期数据