煤田地质与勘探

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张泓, 夏宇靖, 张群, 晋香兰, 靳德武

2009, 37(1): 1-11,16.

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摘要:
煤炭是我国的主要能源,是国民经济和社会健康发展的根本保障,但华北和东北地区多数老矿区的浅部煤炭资源已近于枯竭,需要开发深部煤炭资源。深层煤矿床处于高围压、高温度、高瓦斯含量和高孔隙压力的采矿环境,其勘探和开发不仅是工程问题,更多的是地质问题。根据我国煤炭资源勘探开发中存在的问题与现状,在深层煤矿床赋存规律、开采地质条件及综合探测研究方面,急待解决的关键科学问题是: a. 深层煤矿床的形成演化与赋存规律 ;b. 深层煤矿床赋存的初始能量场以及多场叠加效应 ;c. 深层煤矿床的流体来源、运移和赋存机理与多相介质耦合作用 ;d. 深层煤矿床关键地质体和多相介质的地球物理响应与综合勘查理论。建立深层煤矿床精细、快速综合探测理论和技术方法体系,将为深部煤炭资源的勘探与安全高效开发和一些老煤炭工业基地的可持续发展提供科学依据和理论基础。

灰色聚类分析在煤炭资源有效保障能力评价中的应用

李林, 桑树勋, 黄华州, 易同生, 徐宏杰, 李军

2009, 37(1): 12-16.

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摘要:
在灰色系统理论与煤炭资源评价实践有机结合的基础上,讨论了煤炭资源评价单元的灰色特征,分析了灰色聚类分析应用于煤炭资源评价的原理,给出了煤炭资源评价中的灰色聚类分析的计算方法。以贵州省9个煤炭资源评价单元为例,参考18个评价指标,按照既定的优、良、可、差等级划分标准,计算出其综合优度值,得到评价结果为4良、4可、1差,并给出开发的先后顺序。结果表明,该方法具有较大的实用性。

淮南矿区地应力场特征

韩军, 张宏伟

2009, 37(1): 17-21.

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摘要:
利用空心包体地应力测量方法对淮南矿区的地应力进行了实测,获得了矿区的地应力场分布特征。研究表明,所有测点的两个主应力近水平,一个主应力近垂直。垂直主应力与上覆岩体的重力具有良好的相关性;水平主应力随深度的增加而增加,不同区域增加的梯度不同;最大水平主应力与最小水平主应力的比值与测点深度没有明显的关系,50%以上测点的水平主应力差异显著;最大水平主应力作用方位为北东向,局部受构造等影响,水平主应力发生变化。总体上,淮南矿区受北东向的挤压应力作用。根据3个主应力量值的关系,确定淮南矿区地应力场类型属大地动力场型和准静水应力场型。地应力场的以上特征对淮南矿区煤与瓦斯突出的发生具有重要作用,提出了在进行瓦斯抽放钻孔参数设计时应考虑地应力场特征的建议。

淮北煤田梁花园井田滑脱构造

刘春, 宋传中, 张文永, 赵银木

2009, 37(1): 22-25.

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摘要:
为了查明梁花园井田的基本构造,指导本区煤炭勘查开发,应用滑脱构造理论,结合钻孔资料和地震剖面,对区内地层、煤层、断层等特征进行了详细对比、综合分析和系统研究,否定了以往对该井田（垒-堑式）构造的看法,并取得新的认识。梁花园井田的主体构造是一个滑脱构造;控制梁花园井田的东、西两条大断层（原F₁、F₈）实际是同一条向下凹的弧形滑脱断层;梁花园井田实际是一块较为完整的矿产地。该结论扩大了梁花园井田煤炭储量的估算范围,避免了因认识误差造成的资源浪费。

煤与瓦斯突出预测的距离判别分析方法

刘金海, 冯涛, 谢东海, 刘辉

2009, 37(1): 26-28,32.

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摘要:
以煤与瓦斯突出预测为研究对象,选取地质构造、采深、瓦斯放散初速度等10个因素作为预测指标,应用距离判别分析方法建立了煤与瓦斯突出预测模型;结合实际数据,对预测模型进行训练和检验;将该模型用于实际,预测结果符合实际情况。

应力对煤岩裂缝宽度及渗透率的影响

李相臣, 康毅力, 罗平亚

2009, 37(1): 29-32.

浏览量：32 下载量：6

摘要:
煤层气的开发实践表明,煤岩裂缝和渗透率是制约我国煤层气资源开发成败的关键因素之一。以室内实验为手段,系统研究了有效应力改变条件下煤岩裂缝宽度和渗透率的变化规律。结果表明:煤岩裂缝宽度和渗透率都随有效应力的增大而减小;当有效应力达到8 MPa后,裂缝宽度变化相对缓慢,渗透率变化也很微弱。由此可见,煤岩裂缝和渗透率对应力的变化非常敏感。

沉积结构面及其对岩体力学性质的影响

孟召平, 陆鹏庆, 贺小黑

2009, 37(1): 33-37.

浏览量：46 下载量：2

摘要:
基于沉积结构面的成因类型,通过理论分析和实验研究,分析了沉积结构面的变形与破坏特征,研究了沉积结构面力学特征及其力学效应,提出了弱面型层理、层系或层系组界面和岩层面以及不整合面均为沉积构造弱面,这些弱面对沉积岩体力学性质产生重要的影响。分析了沉积岩体沿层面方向和垂直层面方向岩体力学性质的差异性。研究表明,垂直层面方向的纵波速度和弹性模量要比平行层面方向低;平行层面方向的抗拉强度要大于垂直层面方向;而平行层面方向的抗压强度与凝聚力小于垂直层面方向。沉积岩体易于产生垂直于结构面方向的张性破坏和沿结构面方向的剪切破坏,在采动影响下顶板岩体易于沿岩层层面产生离层破坏现象,这进一步揭示了沉积结构面变形与破坏机制。

岩体弹粘塑性显式波动有限元分析

刘红帅, 唐立强, 薄景山, 冯志仁

2009, 37(1): 38-42,47.

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摘要:
真实反映地震动传播特性的分析方法是准确描述岩体地震反应的基础。基于显式波动有限元,采用能够考虑应变率影响的弹粘塑性本构模型,提出了一种用于分析岩体地震反应的新方法,编制了相应的计算程序。以均质岩石边坡为例,计算了EL-CENTRO波输入下边坡的位移和应力反应,并将计算结果与采用粘弹性本构模型的结果进行了比较,初步验证了程序的可靠性。计算结果表明,所提出的新方法能够较合理地计算出地震作用下边坡的永久位移和残余应力。

黄土滑坡滑带土的特点——以天水椒树湾滑坡为例

李瑞娥, 徐郝明, 王娟娟

2009, 37(1): 43-47.

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摘要:
黄土滑坡已成为影响黄土地区公路、铁路等基础设施建设的主要因素,滑坡的形成在一定程度上就是滑带土变形破坏过程。从黄土滑坡滑带土的分类、物理力学性质、宏观与微观特征等方面进行了较系统的研究,探究其变形和破坏规律。结合甘肃天水的黄土滑坡实例进行了具体分析。

地质环境抗扰动能力的可拓学评价

夏玉成, 唐利君, 张海龙

2009, 37(1): 48-51.

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摘要:
根据地质环境抗扰动能力合理规划开采强度,是保证资源开发与环境保护协调发展的必要前提。煤矿区地质环境的抗扰动能力取决于构造介质、构造形态、构造界面、构造应力等构造环境要素,而且受地下水影响。由此建立的评价指标体系,即有定量体现的指标,又包含定性描述的指标。对地质环境的抗扰动能力进行分级评价,实质上是一个复杂的模糊模式识别问题。应用以物元理论和可拓集合论为核心的可拓学理论评价方法,将矛盾问题转化为相容问题,将定性指标进行量化处理,将定性结论进行量化表达,为准确地评价煤矿区地质环境的抗扰动能力探索出一条比较理想的路径。

露天煤矿边坡稳定性影响因素的敏感性正交分析

李荣伟, 侯恩科

2009, 37(1): 52-56.

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摘要:
对白音华三号露天煤矿复合边坡稳定性进行评价。借助理正软件,采用极限平衡法计算的稳定系数为评价指标,通过多因素敏感性分析认为,地震作用、粘聚力、内摩擦角、地下水位和重度等因素对该边坡稳定参数的敏感性依次变小。这一研究结论与工程实际基本相符。

基于二项logistic回归模型与CART树的煤层底板突水预测

刘再斌, 靳德武, 刘其声

2009, 37(1): 56-61.

浏览量：26 下载量：1

摘要:
为定量评价煤层底板突水信息对突水过程的影响程度,获得煤层底板突水规则,采用二项logistic回归与CART树相结合的方法进行煤层底板突水预测。在煤层底板突水信息分析的基础上,建立了包含全因素的煤层底板突水预测概率模型,基于向后逐步回归分析方法获得了包含6项主要突水信息的精简煤层底板突水预测概率模型。通过CART树算法获得了煤层底板突水规则,分类测试结果表明,所获得的突水规则分类准确率达到91.67%。

成像测井数据处理中分辨率匹配及深度校正方法

闫建平, 蔡进功, 郑德顺, 隋鲁宁

2009, 37(1): 62-65.

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摘要:
成像测井由于分辨率高、信息量大而得到广泛应用。但其采样密度相当高,在深度校正数据预处理中,当与常规测井数据进行分辨率匹配时带来了困难,通常的插值方法都不能很好地解决这一问题。采用快速且精度较高的阿克玛(Akima)光滑等距插值方法,对常规测井自然伽马(GR)曲线进行插值处理,在此基础上采用相关分析方法,确定成像测井带测GR曲线的深度偏移量。结果表明,该方法能够快速地进行测井数据分辨率匹配及有效地校正成像测井曲线的深度误差,为进一步提高成像测井图像解释的精度奠定了基础。

煤矿采空区下组煤三维地震勘探技术

张广忠, 张运成, 李长河, 孙永亮

2009, 37(1): 66-68,71.

浏览量：42 下载量：8

摘要:
利用三维地震勘探技术探测老窑采空区的位置和范围,已取得了很好的效果,但是对于采空区下组煤的探测,还处于探索阶段。总结了采空区下组煤地震反射波特征,分析了影响下组煤探测效果的主要因素,提出了采取“高覆盖次数、单深井激发、大药量、中低频检波器、变观”等手段,可以获得具有较高信噪比的下组煤层地震信息,说明三维地震方法探测采空区下组煤是可行的。

F-K域三层对称模型洛夫型导波频散分析

任亚平, 李德春, 亢永敢

2009, 37(1): 69-71.

浏览量：35 下载量：0

摘要:
导波(分瑞利型和洛夫型2种)在波导层中传播时,其能量持续时间长,而且传播过程中携带着波导层的结构信息。基于多道分析的F-K方法(频率波数域二维傅立叶变换),分析研究了3层对称模型中的洛夫型导波的频散特性,计算了理论频散曲线,并据此合成了特定频率的导波记录。通过对合成记录的F-K域分析,获得了理论模型的速度参数。从分析结果来看,速度参数与理论合成参数相一致,说明F-K方法可作为导波的频散分析。

影响瑞利波在矿井中探测精度的因素

王小波, 王勇

2009, 37(1): 72-74.

浏览量：36 下载量：0

摘要:
瑞利波可对煤矿井下进行全方位探测, 具有简便、快速、应用范围广的优点。依据瞬态瑞利波井下探测原理, 对影响探测精度的因素进行了分析。结合矿井探测的应用情况, 提出在进行井下瑞利波探测中应综合考虑各个因素, 依据实际情况来确定道间距、偏移距、采样率、放大增益、锤击次数和测线布置等, 并选择合理的采集窗口。

极射赤平投影在定向钻进轨迹设计计算中的应用

胡二中, 彭振斌

2009, 37(1): 75-77,80.

浏览量：21 下载量：0

摘要:
赤平投影是将物体三维空间的几何要素(线、面)反映在投影平面上进行处理的方法。将极射赤平投影方法应用到定向钻进轴线的设计计算中,将空间问题转化为平面问题,再利用球面三角形有关公式进行计算,即可得到一系列的特征参数计算公式。研究表明,采用极射赤平投影和球面三角形解析几何相结合的设计计算方法,是一种既简便又快捷的定向钻进轨迹设计方法。

钻屑量采样技术分析及改进

徐文全, 赵恩来, 马衍坤, 宋大钊, 白慧敏, 许晓阳

2009, 37(1): 78-80.

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摘要:
用钻屑量指标预测煤与瓦斯突出时,由于采样装置落后和操作不规范等原因,导致预测结果可靠性降低。从现场实际操作方面分析了造成误差的主要原因,提出采用抽吸方法收集钻屑。在现有的采样设备基础上进行了技术改进和实验验证。结果表明,改进后的防突采样钻机在采样准确性、效率等方面都有显著提高。

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2009年第37卷第1期

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