- 王理国1;唐兆青1;李玉魁1;孙良田2;胡刚1;李特社1
贵州煤层气储层具有高应力、低渗透、低孔隙的特点，常规的压裂技术对该地区煤层改造的程度较低，获得的改造体积和降压面积有限。为探索更高效的煤层改造技术，结合常规油气田暂堵转向理论，引入层内暂堵转向压裂技术，从煤层层内裂缝转向机理、转向半径及影响因素和适应性3个方面进行分析。为确保层内暂堵转向压裂能够更大限度的改造煤层，筛选出ZDJ-02暂堵剂，并对暂堵剂粒径、用量、投加工艺以及施工排量进行了优化。最后，在贵州六盘水和毕节地区优选出3口井开展了层内暂堵转向压裂现场试验，取得了很好的应用效果。
2018年02期 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2384K] [阅读次数：151 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：135 ] |[引用频次：0 ] - 李特社;胡刚;王少雷;李玉魁;李启国;王理国;唐兆青;
黔西北地区煤层具有层数多、单层薄、非均质性强等特点,为探索经济高效的煤储层压裂改造技术,进行了煤层纵向暂堵转向压裂技术应用研究。结合转向压裂技术特点,从煤层压裂裂缝形态、力学屏蔽、射孔井段和煤体结构4个方面进行了适用性分析。为确保暂堵转向压裂能够更大限度沟通煤层,实现煤层均匀改造和压裂水平缝较长延伸,对暂堵材料和用量进行了优化组合。同时,在黔西北地区优选2口煤层气井分别开展了机械暂堵和化学暂堵转向压裂现场应用试验。结果表明,采用化学暂堵剂组合模式基本能够满足纵向(层间)暂堵转向压裂工艺的要求,取得了较好的应用效果,为贵州多煤层与薄煤层压裂改造提供了有效的技术支撑。
2018年02期 v.46;No.266 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 3069K] [阅读次数：57 ] |[下载次数：332 ] |[网刊下载次数：85 ] |[引用频次：13 ] - 吴圣1;2;徐韵1;2;沈家宁1;2;金留青1;2;陈基瑜1;3;李臣臣1;2;胡小林1
根据黔北煤田长岗向斜的煤田地质钻孔及相关测试资料，分析了构造作用对该区煤层气富集的影响。研究表明，长岗向斜轴部为主要的煤层气富集有利区，煤层甲烷含量在20 m<sup>3</sup>/t以上，且总体表现为由向斜轴部到平缓翼再到边浅部陡坡带，煤层气含量逐渐降低；同时向斜轴部转折部位构造应力相对复杂，以张性应力为主，导致煤层甲烷含量较低，为20 m<sup>3</sup>/t以下，此外，该区发育的正断层同样造成煤层甲烷逸散，最低为10 m<sup>3</sup>/t左右。由断层带至断层两侧，甲烷含量逐渐上升。构造作用对煤层气富集的影响可为长岗向斜煤层气进一步的勘探开发提供基础依据。
2018年02期 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K] [阅读次数：134 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：134 ] |[引用频次：0 ] - 陈基瑜1;3;李俊乾2;李臣臣1;董磊1;孙昌花3;吴圣1;李康3
针对黔西北（贵州毕节）可乐向斜中段晚二叠世含煤地层具有含煤层数多、主力煤层埋藏较深的特点，结合该区探井钻遇致密砂岩气层的实际情况，从沉积环境、储层厚度、源储配置及含气性等方面评价了该区煤层气与致密砂岩气"两气"共探的勘探潜力。研究表明：可乐向斜下煤组和中煤组分别沉积于龙潭早期和晚期，这两个时期地层主要处于曲流河、河控三角洲平原等沉积相带，有利于煤岩与致密砂岩储层的形成；龙潭组中煤组煤层和致密砂岩层分布较稳定，累积厚度分别在16 m和20 m以上；煤系中煤岩、泥岩、砂岩互层叠置出现，具备良好的源储配置关系，可形成多套"生储盖组合"；根据X1井气测录井和测井结果，在煤层和致密砂岩层均显示全烃值异常，煤层段异常值最大可达78.35%，钻遇的两层致密砂岩层含气饱和度分别为39.97%和12.79%，说明煤系中有"两气"共存的情况。
2018年02期 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K] [阅读次数：115 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：142 ] |[引用频次：0 ] - 徐堪社;赵永哲;杨哲;李彦龙;
堵漏是煤层气井优快钻井和节约成本的关键技术。针对六盘水牛场区块纵横分布较广的含水裂隙性漏失带的漏失问题,结合现场堵漏实践,开展了恶性漏失地层堵漏失效分析及堵漏方法研究,形成了成套的投入式复合堵漏塞+水泥浆综合堵漏法,成功解决了牛场区块中部恶性漏失地层堵漏问题,研究成果为贵州煤层气井钻井堵漏提供了新途径,具有显著的应用和推广价值。
2018年02期 v.46;No.266 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K] [阅读次数：40 ] |[下载次数：190 ] |[网刊下载次数：35 ] |[引用频次：16 ]
- 王晓东;徐拴海;张卫东;武搏强;许刚刚;张宏刚;
为了掌握高海拔多年冻土区露天煤矿边坡形成后的水分变化规律,明晰其对边坡稳定性的影响特征,依托青海木里聚乎更矿区露天煤矿矿坑开挖过程,运用调查和监测的方法分析了采场边坡的水冰环境。调查分析结果表明,矿区内分布着连续的厚度不等的多年冻土(岩)层,矿坑开挖切割不同岩性的冻结地层而形成多种类型的边坡,由于边坡地层岩性和结构的差异而使岩体含冰特征体现出较大不同。原始冻结岩土体因开挖形成边坡而使其温度与水分环境发生了显著变化,边坡表面地层由温度和水分稳定态转化为温度与水分敏感态,即逐渐由多年冻土(岩)层转化为季节冻土(岩)层,在水分和温度的双重因素作用下,边坡岩体的水冰环境在不断地发生着复杂的变化。通过地层温度和水冰环境的调查与分类概化,可为研究岩体的真实冻融劣化规律及边坡稳定性演化规律提供科学基础。
2018年02期 v.46;No.266 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 7902K] [阅读次数：36 ] |[下载次数：250 ] |[网刊下载次数：26 ] |[引用频次：9 ] - 张海涛;许光泉;
水文地质参数是含水层特征及富水性评价的重要指标,但人工计算过程极为繁琐,公式循环迭代又容易出错,一旦出错会造成不可估量的损失。应用Visual Basic 6.0所具有的强大编译和可视化功能,将复杂的水文地质参数求解公式和循环迭代过程编译成程序代码,开发出一套基于抽水试验求取水文地质参数及富水性评价的专业化软件,并在谢桥矿东二采区A1煤层水文地质条件补充勘探项目中得到了很好的应用。
2018年02期 v.46;No.266 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K] [阅读次数：66 ] |[下载次数：155 ] |[网刊下载次数：48 ] |[引用频次：11 ] - 朱冠宇1;姜波1;朱慎刚2
淮北朱仙庄煤矿北部采区8煤开采主要水害威胁来自顶板侏罗系"五含"，"五含"压覆下首采面866-1工作面回采过程中发生"五含"溃水溃沙事故，造成重大损失。"五含"赋存条件复杂，勘探程度较低，亟待进一步探查、分析其水文地质条件及水害特征，以便提出根治其水害威胁的防治对策。通过对"五含"的空间展布、构造发育特征、岩溶发育规律、富水性及分区、水化学特征、水位动态特征及与主要含水层的补给关系等方面的勘探分析，对"五含"的水文地质特征进行了深入研究，得出"五含"具有静储量大、径流条件好、水压高、动态补给强等主要水害特征，提出了"帷幕截流"和"疏干开采"相结合的综合水害防治对策。
2018年02期 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1924K] [阅读次数：117 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：137 ] |[引用频次：0 ] - 张宏伟;曹煜;朱峰;邵凌峰;
以忻州窑矿8939工作面为工程背景,运用弹性板理论分析坚硬顶板破断期间释放的弹性能量值,并利用FLAC3D数值模拟划分工作面回采期间的高应力区域,同时根据分形理论分析微震事件的时间分布、空间分布与冲击地压的内部关联。研究结果表明:坚硬顶板断裂前,悬露顶板由于旋转下沉不断对工作面前方煤体缓慢加载,由于过程缓慢,应力与能量不断向煤岩体深部转移,不易发生冲击地压。当顶板断裂时,会瞬间释放大量的弯曲应变能,对工作面周围煤体产生强大的脉冲作用,若脉冲能量超过冲击地压的临界值,则发生冲击地压的可能性较大。且冲击地压发生之前,煤岩体处于非稳定状态,会与外界积极交换能量,此时微震事件处于活跃期,当微震能量超过一定数值或微震事件的分维值低于某临界值时,易发生冲击地压。
2018年02期 v.46;No.266 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1477K] [阅读次数：57 ] |[下载次数：287 ] |[网刊下载次数：27 ] |[引用频次：17 ] - 李志伟1;陈德明1;梁向阳2;吴永辉1
门克庆矿井水文地质类型为"复杂型"，矿井达产时，设计布置3<sup>-1</sup>煤1个工作面和2<sup>-2</sup>中煤1个工作面，2层煤之间平均距离为34 m，2煤层回采过程中主要的充水含水层均为直罗组底部七里镇砂岩含水层。该含水层水压力大，达到4 MPa，疏放水钻孔单孔涌水量最大达到180 m<sup>3</sup>/h，富水性相对较强，且距离2<sup>-2</sup>中煤距离多小于5 m，导致2<sup>-2</sup>中煤巷道掘进过程中出现顶板淋水严重，锚索锚固困难等现象，无法保障2<sup>-2</sup>中煤的安全生产。笔者提出先开采下层3<sup>-1</sup>煤，待七里镇砂岩含水层水量、水压被疏降至可以保障2<sup>-2</sup>中煤顺利掘进和生产时，再开采上层2<sup>-2</sup>中煤的"反层序"采煤方法。生产实践证明，该方案是可行的。
2018年02期 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 482K] [阅读次数：95 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：103 ] |[引用频次：0 ] - 蒯洋1;刘辉1;2;朱晓峻1;郑刘根1;陈永春3
为了研究厚松散层下多煤层重复开采对地表移动的影响，结合淮南矿区地质采矿条件，在分析顾桥煤矿重复开采地表移动规律的基础上，运用FLAC<sup>3D</sup>软件建立数值模拟模型，研究了重复开采地表变形规律，并建立了地表变形参数与采动次数之间的关系模型。研究表明：厚松散层下首次开采时地表下沉系数大于1，随着采动次数的增加，松散层逐渐被压实，地表下沉系数呈现线性增大的趋势，但3次开采后松散层已经压实，下沉系数趋于稳定，不再随采动次数增加而增大；达充分采动后，地表移动盆地范围不再增大，但受到采深增大的影响，主要影响角正切、边界角与采动次数之间均呈线性增大关系。该成果为研究厚松散层重复开采地表移动规律提供了理论依据和技术参考。
2018年02期 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K] [阅读次数：121 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：110 ] |[引用频次：0 ] - 方冬1;张云1;于军2;龚绪龙2;卢毅2
苏锡常地区是我国地裂缝地质灾害重灾区之一，给当地群众的生产生活造成了巨大的经济损失。利用灰色关联度理论对苏锡常地区地裂缝进行了分析。通过分析苏锡常地区地裂缝形成条件，选取基岩埋深、基岩面起伏度、第Ⅱ承压含水层厚度、黏性土层厚度、主采层水位埋深、地面沉降梯度作为影响因子指标，计算了各个影响因子的关联程度和影响权重，对整个苏锡常地区地裂缝进行危险性分区。根据区划结果，划分出地裂缝的安全区、过渡区、较危险区以及危险区。通过灰色关联度理论对苏锡常地裂缝分析，达到了对该区地裂缝发育影响因素量化的目的，为地裂缝灾害防治工作提供一定的理论依据。
2018年02期 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K] [阅读次数：99 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：105 ] |[引用频次：0 ] - 师修昌1;2;孟召平2
采动岩体变形与渗透特性是工作面突水防治研究的基本问题。采用理论分析和数值模拟计算方法，分析了岩石变形-渗透特征及其三维定量关系，研究了煤炭开采中回采工作面围岩应变场、渗透系数场分布及其控制因素。研究结果表明，采动岩体渗透性变化主要取决于应变状态及应变增量，且随着垂直于裂隙的张应变的增加而增加；工作面后方垮落带和煤壁边缘的剪碎带产生剧烈的采动拉伸变形，渗透系数较采前显著增大，而支承压力区和整体移动带岩层产生较大的采动压缩变形，渗透系数较采前明显减小；工作面围岩垂向渗透系数较水平渗透系数增加的幅度及增加区的范围小，但对水体下采煤工作面涌水起主导作用。加快工作面推进速度、减小工作面斜长和采高能降低采场围岩渗透系数增加幅度，并将渗透系数场变化范围局限在采区附近，能有效减小采动对原始煤岩层渗透性的影响。
2018年02期 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2828K] [阅读次数：83 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：142 ] |[引用频次：0 ] - 师修昌;孟召平;
采动岩体变形与渗透特性是工作面突水防治研究的基本问题。采用理论分析和数值模拟计算方法,分析了岩石变形–渗透特征及其三维定量关系,研究了煤炭开采中回采工作面围岩应变场、渗透系数场分布及其控制因素。研究结果表明,采动岩体渗透性变化主要取决于应变状态及应变增量,且随着垂直于裂隙的张应变的增加而增加;工作面后方垮落带和煤壁边缘的剪碎带产生剧烈的采动拉伸变形,渗透系数较采前显著增大,而支承压力区和整体移动带岩层产生较大的采动压缩变形,渗透系数较采前明显减小;工作面围岩垂向渗透系数较水平渗透系数增加的幅度及增加区的范围小,但对水体下采煤工作面涌水起主导作用。加快工作面推进速度、减小工作面斜长和采高能降低采场围岩渗透系数增加幅度,并将渗透系数场变化范围局限在采区附近,能有效减小采动对原始煤岩层渗透性的影响。
2018年02期 v.46;No.266 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K] [阅读次数：33 ] |[下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] - 赵峰;
考虑到基坑工程施工过程监测的问题与难点,将项目信息门户(Project Information Portal,PIP),建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)和物联网(Internet of Things,IOT)三大信息技术与基坑工程相结合,形成一套适合于基坑工程特点的基坑工程自动化监测系统以及管理平台。通过平台,实现基坑模型从参数化建模、模拟仿真到基坑监测的全过程、整个生命周期、各个生产要素之间信息化的动态可视化过程。通过建立起的三维BIM模型可方便、快捷地监测基坑,确保基坑开挖、支护过程及周边环境的安全,并且使基坑工程经济效益最大化。
2018年02期 v.46;No.266 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1603K] [阅读次数：36 ] |[下载次数：687 ] |[网刊下载次数：11 ] |[引用频次：48 ]
- 金鑫
探地雷达（GPR）是管线渗漏探测的有效方法，但是当地下介质分布较为复杂时，难以直接从GPR数据剖面图中准确识别出渗漏异常区。为此，针对渗漏异常区含水量高的特点，根据反射波系数与介电常数的关系，提出了GPR数据的电场分量成像技术。利用时间域有限差分法（FDTD）模拟了不同介电参数的地质模型在GPR中的电磁波响应，由正演模拟结果可知分界面两侧介质的介电常数差异性越大反射波能量越强。最后将GPR数据的电场分量成像技术应用于某工业区管道渗漏探测中。试验结果表明，管道渗漏异常区在电场分量图谱中表现为高幅值区。
2018年02期 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 4593K] [阅读次数：100 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：154 ] |[引用频次：0 ] - 曹小玲;严良俊;蒋涛;
为了消除大地电磁测深数据中的工频干扰,提出基于DWT-EEMD的盲源算法,利用DWT、EEMD和盲源分离的优良特性,在进行DWT和EEMD处理之后再进行盲源分离以消除噪声。该方法主要优势在于DWT-EEMD模型的采用和自适应权重因子的引入,在降低独立分量分析算法对恢复信号的幅值的不确定性的同时,使得在工频干扰噪声的幅值高于原始信号很多的情况下依然能较好地分离出原始信号。通过对实测大地电磁信号进行处理后发现,该方法使视电阻率曲线和相位曲线均变得平滑而稳定,较好地消除了大地电磁信号中的工频干扰噪声。
2018年02期 v.46;No.266 164-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K] [阅读次数：24 ] |[下载次数：186 ] |[网刊下载次数：8 ] |[引用频次：10 ] - 庄益明;宋利虎;刘镜竹;
煤矿安全高效开采对小断层、小陷落柱等解释精度的要求越来越高,基于蚂蚁算法的地震属性分析技术能够较好地识别落差3~5 m的小断层。以淮北祁南煤矿82采区三维地震数据为例,采用蚂蚁追踪技术增强异常边界特征,从蚂蚁体沿层切片和剖面上综合分析,提高了对小断层的识别能力。利用蚂蚁追踪技术解释的18条断层异常,其中15条与实际揭露的相比,吻合率较高,验证率达83.3%。
2018年02期 v.46;No.266 173-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K] [阅读次数：35 ] |[下载次数：238 ] |[网刊下载次数：15 ] |[引用频次：11 ] - 申有义;田忠斌;王建青;杨晓东;程慧慧;
对煤层气储层进行识别和预测是煤层气勘查工作的一个重要问题。常规的反演方法对储层厚度预测精度不高,不能很好满足实际需要。利用非线性随机反演方法,在充分利用地震资料的基础上,以钻井、测井等已知信息作为约束条件,同时,考虑地下介质的随机性,通过拾取目的层地震反射波振幅、频率、相位等信息,提高了储层预测的精度。该方法在沁水煤田榆社–武乡煤层气区块得到了良好的应用,与实际地质资料对比发现,预测精度与钻井揭露成果吻合率较高,预测的煤层气储层厚度的分布与地质规律吻合。
2018年02期 v.46;No.266 177-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K] [阅读次数：46 ] |[下载次数：168 ] |[网刊下载次数：16 ] |[引用频次：6 ] - 左卫华1;单蕊2;朱伟3
EXB矿区主要目的层为一套泛滥平原河流相含煤碎屑岩沉积地层，煤层顶板岩性空间变化快，预测难度大。针对该问题，本文利用测井岩石物理分析建立煤、中砂岩、细砂岩和泥质砂岩的波阻抗频率直方图：煤的波阻抗值较小，主要范围3 000~6 300 m/s·（g/cm<sup>3</sup>）；中砂岩的波阻抗值域范围5 500~10 000 m/s·（g/cm<sup>3</sup>）；由于细砂岩和泥质砂岩性质接近，在波阻抗上无法区分，将两者合并处理，值域范围6 000~12 000 m/s·（g/cm<sup>3</sup>）。然后利用叠后地震反演计算波阻抗体，利用岩相与流体概率分析技术预测煤层顶板岩性的空间展布。结果表明，地震预测的岩性及其厚度的宏观变化趋势与钻井揭示结果基本一致，岩性平面厚度分布规律与沉积环境相符。
2018年02期 184-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 4897K] [阅读次数：86 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：136 ] |[引用频次：0 ]