- 韩效忠;吴兆剑;司马献章;俞礽安;李建国;胡航;蒋喆;
内蒙古二连盆地马尼特坳陷是中国北方重要的砂岩型铀成矿区带之一。前人铀矿找矿工作主要聚焦于马尼特坳陷北缘,认为坳陷南部不具备铀成矿的基本条件或成矿减弱。而煤铀兼探最新成果表明,坳陷南缘已初步控制一条长约6.8 km的铀矿带,指示南缘具备与北缘同等的成矿前景。通过对比剖析马尼特坳陷南北缘典型铀矿床(点)的地质特征,结合坳陷沉积构造演化历史,构建了马尼特坳陷南北双向供铀的统一铀成矿模式,指出:马尼特坳陷南北缘均以层间氧化带型铀成矿为主,但坳陷北缘以赛汉组上段为主要找矿目的层,而坳陷南缘以赛汉组下段为主要找矿目的层,赛汉组上段为次要找矿目的层。马尼特坳陷主要铀成矿期可分为三期:第一期铀成矿为二连组晚期至古近纪早期,代表铀成矿年龄为(68±1.6) Ma～(63.4±5.5) Ma,成矿类型为潜水氧化带型;第二期铀成矿为古近纪中期,代表铀成矿年龄为(51.2±4.3)Ma,成矿类型为层间氧化带型为主,兼有潜水氧化带型;第三期铀成矿为古近纪中晚期,代表铀成矿年龄为(44±5) Ma～(37.1±1.9) Ma,成矿类型为层间氧化带型,第二和第三期铀成矿是本区主成矿期,且随着时间的推移,铀矿体变富变大。今后铀矿找矿重点应向马尼特坳陷南缘转移,且有望落实一条长度大于70km的铀成矿带,为马尼特坳陷南缘铀矿找矿工作指明了方向。
2018年06期 v.46;No.270 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K] [阅读次数：50 ] |[下载次数：260 ] |[网刊下载次数：30 ] |[引用频次：22 ] - 朱强1;2;俞安礽1;2;李建国1;2;司马献章1;2;司庆红1;2;李光耀1;2;文思博1;2;刘晓雪1;2;王善博1;2
为明确鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组、延安组地层中煤、黄铁矿等还原介质与砂岩型铀矿的共存关系，选取直罗组含矿砂体及其中的黄铁矿、炭屑以及延安组煤层等为研究对象，综合利用钻孔编录、显微镜和电子探针分析等手段开展研究。结果表明，研究区铀矿体与延安组煤层、直罗组炭屑具有空间和成因上的关联，延安组煤层为铀的沉淀提供了大量的还原剂，而直罗组炭屑里的腐植酸对铀酰离子起到吸附和络合的作用；铀石是该区最主要的铀矿物类型，其与莓球状黄铁矿、蚀变黄铁矿、胶状黄铁矿、钛铁矿、白钛石伴生关系明显；有机质、黄铁矿等还原介质的含量及空间分布可以作为铀成矿的指示标志。
2018年06期 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 5454K] [阅读次数：132 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：164 ] |[引用频次：0 ] - 王善博;杨君;李建国;俞礽安;司庆红;朱强;刘晓雪;
沉积岩的地球化学特征记录了岩石沉积时的重要地质信息,是研究沉积古环境、源区构造背景及源岩属性的有效手段。采用X衍射荧光光谱(XRF)和等离子体质谱仪(ICP-MS)对鄂尔多斯盆地西缘宁东地区中侏罗统直罗组下段地层砂岩和泥岩样品的主、微量元素及稀土元素含量进行测试分析,旨在对其沉积古环境进行恢复,并对其源区构造背景、源岩属性等特征进行综合研究。研究表明:Sr含量、Sr/Cu值、V/(V+Ni)值、U/Th值、化学蚀变指数(CIA)等地球化学指标综合指示出研究区直罗组下段地层沉积古气候为半干旱–半湿润气候,古水体环境为富氧的淡水环境。根据稀土元素(REE)特征分析,推测研究区直罗组下段地层物源主要来自盆地西北部的阿拉善古陆,源岩岩性主要为片麻岩、石榴石浅粒岩、变不等粒石英砂岩和变中细粒石英砂岩。源区构造背景主要为大陆岛弧,与大洋岛弧也有一定关联。
2018年06期 v.46;No.270 19-25+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K] [阅读次数：82 ] |[下载次数：333 ] |[网刊下载次数：72 ] |[引用频次：19 ] - 刘晓雪1;俞礽安1;曹惠锋2;朱强1;王善博1;杨君1
为了探讨鄂尔多斯盆地东南缘含煤区砂岩型铀矿成矿地质条件，通过分析该地区地质特征、构造、水文、地层-岩相及铀源等特征，采用资料收集、镜下鉴定、煤田资料筛查、地质编图等方法进行探讨。综合分析认为：鄂尔多斯盆地东南缘中侏罗统直罗组下段放射性异常发育，为主要找矿目的层；控矿构造有利，泥-砂-泥地层结构完整，水动力条件完善，铀源丰富。结合已有钻探验证发现工业矿体，说明该地区砂岩型铀矿成矿地质条件优越，铀成矿潜力较大。
2018年06期 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2826K] [阅读次数：126 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：151 ] |[引用频次：0 ] - 俞礽安;司马献章;李建国;王善博;杨君;刘晓雪;
为了准确划分直罗组地层岩性、识别地层及解译矿层,通过综合分析鄂尔多斯盆地4个主要铀矿集区侏罗系直罗组地层的定量伽马、自然电位、三侧向电阻率、密度4条测井曲线参数,采用归类统计和测井曲线形态分析,结果显示不同地区直罗组的伽马照射量率数值差异不大,东南缘地区电阻率值明显高于其他地区,密度值变化呈现"南高北低"特征;垂向上直罗组上段的伽马背景值和电阻率相对直罗组下段偏低,密度值变化不大;区域上直罗组地层中从粗砂岩到泥岩的伽玛背景值逐渐增高;密度值略微增高,电阻率和自然电位异常幅度由大变小。根据不同类型岩石测井参数和相系差异,建立了东北缘地区电阻率与密度交会图版岩性识别模型。煤田钻孔测井岩性解译时具有放射性异常的砂岩段粒度应提高1～2个级别。
2018年06期 v.46;No.270 33-39+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K] [阅读次数：54 ] |[下载次数：357 ] |[网刊下载次数：52 ] |[引用频次：11 ]
- 梁迈;谭先锋;陈现军;王佳;冉天;王萍;谭东萍;薛伟伟;曾春林;
在野外露头观察与实测的基础上,将钻井、录井及实测资料相结合,运用沉积学与层序地层学相关理论方法,对渝东南地区五峰–龙马溪组沉积特征和层序充填特征进行深入研究,并探索油气地质意义。五峰–龙马溪组页岩野外沉积特征明显,识别度高,厚度60～130m,下部为硅质页岩,向上砂质含量逐渐增加,岩性过渡为泥质粉砂岩。通过测井曲线特征、岩性、沉积构造响应及海平面升降,可将五峰–龙马溪组划分为4个三级层序,海侵体系域和高位体系域对称发育,横向上连续性较好,纵向上特征明显;Sq1海侵体系域在研究区内广泛发育,沉积一套硅质页岩,Sq2上部开始发育高位体系域沉积,对应为泥质粉砂岩沉积,Sq3下部发育海侵体系域泥岩沉积,Sq4以高位体系域为主,发育泥质陆棚相炭质页岩沉积。五峰–龙马溪组在整个层序充填过程中受到构造运动和海平面升降的控制,物源主要来自东南缘雪峰古隆起,早期的火山热事件为页岩中大范围硅化现象提供硅质来源的同时,为该时期浮游生物提供了生存条件,促进了五峰–龙马溪组页岩中有机质的发育,为页岩气富集成藏提供了充足的气源。
2018年06期 v.46;No.270 40-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 11697K] [阅读次数：70 ] |[下载次数：659 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] - 陈应显;郑景华;
三维矿床地质模型的不确定性对矿山生产决策有着重要影响,正确地对矿床地质模型进行不确定性分析可以对其本身和在其基础上所做的决策作出科学评价。矿床地质模型的不确定性主要来自于建模数据和插值方法的不确定性。通过对建模数据的产生、处理过程的分析,利用处理不确定性问题的理论和方法建立建模数据的不确定性模型。通过对建模方法产生的理论误差和实测误差进行量化,实现对建模方法不确定性的定量描述。将建模数据的不确定性和建模方法的不确定性进行叠置分析,建立矿床模型的不确定性模型。以内蒙古自治区某煤矿的地质资料为例,通过不确定性分析,建立了该矿的不确定性三维矿床地质模型。
2018年06期 v.46;No.270 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 11958K] [阅读次数：59 ] |[下载次数：162 ] |[网刊下载次数：23 ] |[引用频次：3 ] - 余坤;屈争辉;薛志文;琚宜文;
为研究二连盆地胜利煤田构造及成因问题,以野外地质调查及煤田地质资料分析为基础,结合前人研究成果,分析研究区构造及其演化。结果表明:早白垩世以来,位于西伯利亚板块与欧亚板块缝合带之上的胜利煤田在早期基底断裂的基础上,受东部太平洋板块向欧亚板块俯冲的影响,主要经历了伸展断陷、压扭变形和抬升剥蚀三期次级构造运动,形成了NE向边界断层控制下的压扭成因的NW向高角度正断层与NE向帚状构造的组合;其构造演化主要分为3个阶段,分别为阿尔善期的缓慢裂陷阶段、腾格尔和都红木期加速裂陷–快速裂陷阶段、赛罕塔拉期进入缓慢裂陷–终止裂陷阶段,研究区在此基础上发育的聚煤盆地。
2018年06期 v.46;No.270 59-66+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 4332K] [阅读次数：52 ] |[下载次数：350 ] |[网刊下载次数：99 ] |[引用频次：7 ] - 杨昌永;郝春生;李瑾;田庆玲;于振锋;季长江;常会珍;
地温场是采矿活动的重要地质条件之一。基于332井次钻孔测温数据、地层岩性及其组合特征、构造地质及水文地质条件等,探讨了寺家庄井田地温负异常及其主控因素。结果表明:寺家庄井田现代地温场受地层及热导率、地下水和开放型构造等三大地质因素控制。地层砂岩所占比例较高,其导热性强、热传导快,不易造成局部聚热,是井田地温值整体偏低的主要控制因素,区域地下水的强径流状态是现代地温整体偏低的宏观控制因素;地下水径流状态对围岩温度起到"制冷"和诱发构造通道散失双重控制作用,是研究区地温负异常和地温场分异的重要控制因素,开放型张性较大正断层、陷落柱不但为地温的散失提供了有利通道,亦为邻近含水层间地下水循环、径流对围岩温度的"制冷"提供了有利条件,是井田地温负异常和地温场分异的关键控制因素。
2018年06期 v.46;No.270 74-80+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K] [阅读次数：150 ] |[下载次数：217 ] |[网刊下载次数：52 ] |[引用频次：6 ]
- 李智学;李明培;申小龙;鲁文宇;
为研究榆神矿区局部基岩顶面中新世—中更新世土层缺失的机理及其与矿井涌水灾害的关系,采用地质钻探、野外观测、数理统计的方法分析了基岩顶面标高与残留土层厚度的关系,运用"将今论古"的方法分析了土层成因及剥蚀机理。结果表明:榆神矿区土层剥蚀是降水、风和线状流水地质营力共同作用的结果,线状流水是土层颗粒冲蚀以及土层纵向剥蚀直至缺失的主要因素。榆神矿区基岩顶面标高与残留土层厚度呈正相关线性耦合关系,土层缺失可以作为古河流发育的直接标志,据此恢复了与基岩顶面连通的古河流形态、分布范围及古分水岭。基岩顶面古河床充填的含水层是煤矿涌水的主要充水来源,将对煤矿安全生产构成威胁。
2018年06期 v.46;No.270 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1759K] [阅读次数：59 ] |[下载次数：106 ] |[网刊下载次数：133 ] |[引用频次：16 ] - 胡金鑫;郑刘根;孔令健;陈业禹;
以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明:与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013～0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。
2018年06期 v.46;No.270 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K] [阅读次数：42 ] |[下载次数：256 ] |[网刊下载次数：34 ] |[引用频次：10 ] - 周振方;曹海东;朱明诚;李德彬;贾东秀;尚宏波;
煤矿顶板突水溃砂威胁矿井安全。基于煤层顶板突水溃砂区"人工假顶"再造的思路,提出了水泥–水玻璃混合液速凝封堵突水溃砂通道的技术。以鄂尔多斯盆地西缘某侏罗系煤矿上组煤开采发生的一次顶板突水溃砂事件为研究对象,提出了通过双浆并列管进行水泥和水玻璃孔口注浆、孔底混合的地面治理方案;利用三维地质模型构建技术,呈现了类"马鞍型"溃砂区空间形状特征,以及溃砂区中部向四周边缘变薄、且局部"孤峰"凸起的浆液–溃砂混合体空间形状特征;充水含水层水头动态特征、地下水流场变化特征以及瞬变电磁电阻率特征指标,综合指示突水溃砂通道实现了完全封堵。形成的堵水及评价技术在类似工程应用中具有一定的借鉴意义。
2018年06期 v.46;No.270 121-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2035K] [阅读次数：51 ] |[下载次数：337 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] - 肖拥军;王泰;李玉泉;
黄土坡复杂滑坡体形成机制研究对滑坡稳定性分析非常重要。通过地层对比并考虑软弱夹层的发育特征建立了巴东城区黄土坡斜坡原岩结构模型,斜坡前缘巴东组第三段上亚段岩体中软弱夹层发育密集,可与黄土坡滑坡深部多级滑带对应。数值模拟计算表明,斜坡在形成演化过程中斜坡前缘巴东组第三段上亚段岩体出现了明显的剪应变集中分布,变形深度与斜坡临江I号崩滑堆积体厚度基本一致,可见斜坡岩体结构和斜坡演化过程的应力应变特征控制了临江I号崩滑堆积体的形成。三峡水库蓄水后会加剧滑坡体的剪切变形,泥化夹层的存在容易诱发深层滑坡。
2018年06期 v.46;No.270 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 2311K] [阅读次数：31 ] |[下载次数：246 ] |[网刊下载次数：29 ] |[引用频次：9 ] - 郑文;刘乃飞;刘小平;
高地温问题严重制约了地下工程的施工和安全运营,结合新疆某水电站引水洞存在的高岩温问题展开研究。根据地质资料设置了6种地温边界,研究隧洞围岩及支护结构在开挖、施做喷层、施做衬砌和过水等工况下的受力及变形特性,并与不考虑温度场时的分析结果进行了对比分析。研究表明:高温对隧洞稳定性有显著的影响,高温下锚杆轴力约为不考虑温度场时的294倍,衬砌环向拉应力约为不考虑温度影响时的2.13倍;保温层作用显著,若不考虑保温层的影响,锚杆轴力和衬砌拉应力会更大;过水对衬砌受力影响较大,过水后衬砌环向拉应力迅速增大为过水前的2.65倍。研究结果为类似工程的设计与施工提供借鉴。
2018年06期 v.46;No.270 138-143+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K] [阅读次数：25 ] |[下载次数：284 ] |[网刊下载次数：14 ] |[引用频次：12 ] - 张庆嵬;姚磊华;
三维地质建模凭借着形象直观、操作简单、功能丰富的优势,广泛应用于地质、矿产、工程等领域。在讨论表面建模与实体建模方法的基础上,开发程序探索了其在交互式数据语言(IDL)平台上的实现过程,并初步建立了可以应用于滑坡、泥石流、地面沉降等动态过程展示的算法。最后以煤田与泥石流模型的构建与可视化作为实例进行了效果验证。经测试,IDL可以较好地完成三维地质建模任务,并且在插值、剖分等方面表现了自己的优势,为工程地质信息化的实现提供了一种思路。
2018年06期 v.46;No.270 144-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 3022K] [阅读次数：35 ] |[下载次数：381 ] |[网刊下载次数：55 ] |[引用频次：4 ]
- 徐浩1;贾晓静2;张云峰3;4
地震多属性分析是储层预测的重要手段之一。以塔河油田桑塔木南地区石炭系Ⅳ砂组油为例，在单井沉积相分析的基础上，优选振幅属性信息，进行AVF分频反演，建立振幅属性与砂体之间的耦合关系及砂体识别模式，刻画沉积相平面分布。将地震反射结构类型细分为4种类型；以Ⅳ砂组油层顶面为基准，上下浮动10 ms进行平均波峰振幅属性提取，对灰质含量重的西南地区进行AVF分频反演；振幅属性与砂体之间总体存在正相关关系，砂含量越高，振幅值越大。水下分流河道主要分布在S1072井区及研究区西北缘；砂坪主要分布在AT10及S111井区，呈片状展布；潮砂脊主要分布在南部，可作为研究区岩性圈闭的重点目标区。
2018年06期 163-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 14536K] [阅读次数：95 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：155 ] |[引用频次：0 ] - 侯彦威
瞬变电磁法（TEM）以其对低阻体反映灵敏而被广泛用于煤矿水文地质勘探中，当煤层埋藏较深，上覆地层纵向上有多种电性层存在时，瞬变电磁法晚期经验公式计算结果已不能反映实际情况。通过深入研究OCCAM反演算法，认为选择使误差目标函数达到最小的正则化参数，在反演迭代步长过大时进行压缩迭代步长的控制方法，以及最光滑的模型约束，可以提高反演分辨率。在瞬变电磁数据处理中使用加入了上述参数、控制和约束的反演技术，经对理论模型数据进行反演，反演结果与模型的电性分布规律吻合，表明算法正确；在华北煤田深部采场的瞬变电磁法探测应用中，OCCAM反演分辨出了煤层上覆多种电性地层，效果较好。
2018年06期 169-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] [阅读次数：102 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：89 ] |[引用频次：0 ] - 杨阳;周竹生;谢维;刘思琴;谢静;
激发极化法对煤层采空区、采空积水区、裂隙富水区等情况的探测,可以取得不同的响应特征,具有良好的区分效果。将该方法的物理–电学特性与土力学理论相结合,从土力学中的"三相"(固体、液体、气体)角度对激发极化法探测煤层采空积水等情况的不同特征进行理论分析,并进行了"三相"相关参数(饱和度、孔隙率)与激发极化特征(视电阻率、极化率)之间的关系实验。理论分析及实验结果表明:煤层采空区激发极化特征表现为"高电阻率、低极化率",采空积水区表现为"低电阻率、中–高极化率",裂隙富水区表现为"低电阻率、高极化率";煤层采空积水等不同情况下的激发极化特征与饱和度、孔隙率的变化密切相关。山西晋城某煤矿的工程实例,验证了理论分析成果。
2018年06期 v.46;No.270 174-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 3832K] [阅读次数：51 ] |[下载次数：161 ] |[网刊下载次数：58 ] |[引用频次：5 ] - 李俊杰1;严家斌2
无网格法是一类新型数值算法，具有精度高、高阶形函数构造与物性加载便利等特点，在计算力学领域应用广泛。将无网格方法（PIM、RPIM及EFGM）用于重力异常场二维正演计算：首先从重力异常二维变分问题出发，利用Galerkin法结合高斯积分公式推导了对应的无网格离散系统矩阵表达式；其次通过数值试验得出了RPIM-MQ、RPIM-exp及EFGM-exp形状参数的建议值，最后比较分析了最优形状参数下不同无网格法的计算效果。结果表明：无网格法适用于介质物性分布变化较大的重力异常二维正演，exp函数形状参数<i>α</i><sub><i>c</i></sub>最优取值区间为[1.5，1.7]，<i>β</i>建议值为0.6，MQ函数<i>q</i>取值区间为-4.1~1.9；EFGM较PIM及RPIM具有更高的计算精度。
2018年06期 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K] [阅读次数：76 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：149 ] |[引用频次：0 ] - 燕斌;程建远;蔡远利;代晨昱;李萍;冯宏;
针对目前煤矿井下采用人工测量方法不准确和基于三轴光纤陀螺的钻孔定位成本较高等问题,设计了一种新型钻机开孔定向仪,介绍了仪器的总体方案及工作原理,搭建了基于MSG7100D-300陀螺和KXR94加速度计,以STM32单片机为CPU核心的硬件平台;系统采用静态四位置方法寻北方式及卡尔曼滤波的跟踪算法,有效地、快速地实现系统的测量。通过对原型样机的实验测试,结果表明,基于MEMS陀螺的钻机开孔定向仪其寻北时间、寻北精度以及动态测量精度,均满足了钻机开孔定向的指标要求及用户的实际需求。
2018年06期 v.46;No.270 187-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K] [阅读次数：31 ] |[下载次数：241 ] |[网刊下载次数：35 ] |[引用频次：7 ]
- 李泉新
针对现有煤矿井下随钻测量系统信号传输必须依赖通缆专用钻杆而不能采用常规钻杆的技术限制，提出泥浆脉冲无线传输技术，以钻杆柱内环空间为信号传输通道，通过对孔内轨迹参数测量、泥浆脉冲载波信号传输、间歇工作模式设计与控制、孔口信号接收与解调处理等关键技术研究，研制了基于泥浆脉冲的矿用无线随钻测量装置YHD3-1500，并在山西晋城寺河和成庄煤矿进行了试验。试验结果表明：泥浆脉冲无线随钻测量装置信号幅度大、传输距离远、工作时间长、工作稳定性强。装置使用过程中不受钻杆限制，不但可提高钻孔深度，又可实现钻孔轨迹实时控制，进一步拓宽了定向钻进应用领域，具有极大的推广应用价值。
2018年06期 193-197,202页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K] [阅读次数：125 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：140 ] |[引用频次：0 ] - 张素慧;戴勇波;李耿;王传留;潘卓轩;
随着聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在复杂地层的应用范围不断扩大,对PDC复合片与钻头体材料的焊接强度要求越来越高,为了探究PDC复合片和不同钻头体材料的钎焊工艺,选用2种基体材料(胎体式和钢体式PDC钻头试样,以下简称胎体试样和碳钢试样)、2种钎料,采用火焰钎焊和高频感应钎焊,研究了钎焊温度、钎料、钎焊方式对PDC复合片和不同基体材料焊接性能的影响,得出了剪切强度随温度的变化曲线。同时,采用光学显微镜对PDC的焊缝断面进行了观测。结果表明,PDC复合片与胎体试样钎焊时,为硬质合金间的钎焊,钎料与母材润湿效果好,剪切强度值较高;PDC复合片与碳钢试样钎焊时,为硬质合金和异种材料间的钎焊,为了提高剪切强度,可适当提高钎焊温度或采用Ni含量高的钎料。
2018年06期 v.46;No.270 198-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 5232K] [阅读次数：35 ] |[下载次数：206 ] |[网刊下载次数：39 ] |[引用频次：5 ] - 郝志勇;王率领;潘一山;
为准确预测预报冲击地压危险性,提出一种通过监测钻孔过程中钻杆推力、钻杆扭矩与钻屑量等钻孔多参量指标变化规律来预测冲击危险性的方法。利用自主研制的钻孔多参量一体化测试装置,在实验环境下对不同煤体应力状态下的多参量指标进行测试分析,发现钻杆扭矩与钻屑量均随着煤体应力的增大而增大,钻杆推力随着钻进时间的增加呈现先增大再减小,并出现波谷随后增大最后减小的规律。在相同钻机及钻具条件下,进行井下原位钻孔试验,结果表明:随着钻进深度增大,钻杆扭矩与钻屑量变化规律呈现较好一致性,在5m深度前均先增大随后减小;钻杆推力在1～4 m内呈上升趋势,在5 m处下降至波谷位置,随后推力值再次上升,最后呈稳定趋势。对此区域应力分布带情况进行划分,可确定应力峰值点大致在孔深5m处,并利用SPSS数据分析软件初步确定此试验点钻杆推力临界指标为7.5kN,钻杆扭矩临界指标为50.0N·m。研究结果可为冲击地压等煤矿动力灾害危险性的预测预报提供理论基础与工程指导。
2018年06期 v.46;No.270 203-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 2059K] [阅读次数：63 ] |[下载次数：457 ] |[网刊下载次数：52 ] |[引用频次：15 ] - 韦猛1;曾一芳1;朱金勇2;明俊男1
含煤地层，裂隙发育且复杂多变，在钻进过程中事故频发。针对这一现象，首先从含煤地层微观形貌分析入手，发现含煤地层存在大量微裂缝，且裂缝中多为水敏膨胀型充填物，易导致含煤地层失稳。采用降低钻井液滤失、封堵抑制水分侵入含煤地层的思路，通过理论与实验相结合的方法，优选出具有增黏兼降滤失作用的高聚物黄原胶XC，能封堵地层孔隙的超细惰性材料纳米二氧化硅、超细碳酸钙3种添加剂。通过室内实验分别测试出了加入不同剂量（质量分数）添加剂对钻井液的流变、滤失性能等参数，将实验数据整理分析，发现钻井液的性能参数随这3种添加剂剂量变化的规律。通过膨胀实验佐证了XC聚合物钻井液体系的抑制效果，并从微观结构的角度阐述了这3种添加剂的作用机制。研究成果对含煤地层的钻进提供了理论依据，同时在类似含煤地层的钻进中具有一定的参考价值。
2018年06期 212-216,222页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K] [阅读次数：77 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：165 ] |[引用频次：0 ] - 杨明军;王玉丹;文国军;刘浩杰;吴玲玲;
探究激光辐照煤岩的热效应,有助于理解激光作用于煤岩的成孔机制,从而为激光应用于煤层气水平钻进提供理论支持。基于传热学理论,建立了激光辐照煤岩的数学模型,通过多物理场仿真分析软件COMSOLMultiphysics对激光破岩过程中温度场分布情况进行数值计算,探讨了激光光束辐照在煤岩表面时激光功率、光斑半径及辐照时间等因素对激光作用于岩石的热效应影响。再考虑到煤岩在极高的升温速度下将发生相变,建立了其发生气体相变的数值仿真模型,对其气化后形成的烧灼孔进行模拟仿真。仿真结果分析表明,影响钻孔深度的主要因素是激光功率和辐照时间,影响孔口直径大小的主要因素是光斑直径,激光辐照煤岩的成孔机理主要是激光高温烧蚀成孔,如果用于实际钻进过程中将大幅减少固体岩屑,有助于降低排屑工艺的难度。
2018年06期 v.46;No.270 217-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 2285K] [阅读次数：43 ] |[下载次数：305 ] |[网刊下载次数：32 ] |[引用频次：11 ]