基于支架与围岩耦合关系的支架适应性评价方法

基于支架与围岩的动态失稳规律,分析了支架与围岩的强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合关系,建立了以支架与围岩适应性综合指数为核心的评价模型,研究了评价指标的获取方法及评价流程。研究结果表明:顶板来压形成的冲击动载荷由顶板岩层自重及顶板运移空间共同影响,通过提高顶板来压前支架、直接顶、底板的组合刚度可促使基本顶断裂位置向采空区移动,降低顶板对支架的冲击,利用三维立体防护装置维护支架自身稳定是支架与围岩保持动态平衡的关键。针对不同煤层赋存条件对围岩控制效果的要求,确定各评价指标的优先关系系数矩阵,采用模糊综合判断矩阵计算支架与围岩适应性综合评价指数。通过分析支架对围岩适应性评价结果,有助于进行支架改进优化设计。

页岩脆性的综合评价方法——以四川盆地W区下志留统龙马溪组为例

页岩储层的脆性特性对页岩气的开发效果具有重要影响,脆性页岩有利于天然裂缝的发育和压裂后形成具有一定导流能力的网状复杂裂缝,从而提高页岩产气量。为了探寻页岩脆性特征,弥补单一学科技术评价页岩脆性存在的不足,提出了一种利用X射线衍射、计算弹性参数和室内岩石力学测试3种技术来综合评价页岩脆性的方法,即通过分析页岩矿物组分含量、泊松比、杨氏模量、横纵波比参数和岩石应力、应变性质,对页岩储层的脆性特征进行综合评价。将该方法应用于四川盆地W区下志留统龙马溪组黑色页岩的脆性评价,结果表明:该区龙马溪组二段脆性好于龙马溪组一段,龙马溪组二段在1 535～1 541m层段时,具有高的石英含量,较低的泊松比、横纵波比和较高的杨氏模量值;深度在1 541m时岩样的应力、应变曲线负坡较陡,页岩储层的脆性指数大于50%,有利于对页岩储层进行压裂改造。实践证明:该方法具有较高的有效性,与实际压裂测试结果吻合较好,可作为压裂选层的重要依据。

岩土参数概率分布推断的模糊BAYES方法探讨

探讨了如何在有限的少量样本条件下，利用已有的经验和试验资料确定岩土参数的概率分布。用模糊综合评判方法与ＢＡＹＥＳ理论相结合，给出由小样本试验数据确定岩土参数的概率分布。

综合录井钻时参数在火山岩储层评价中的应用

由于火山岩裂缝性储层的特殊性和复杂性,使得传统的岩石密度、孔隙度、渗透率等物性参数已经不能准确反映火山岩储层物性,因而初步探讨了应用综合录井钻时参数评价储层物性的方法,应用统计学方法对影响钻时的综合录井参数进行了统计分析,通过对钻时参数的校正和处理求取钻速参数,将钻速参数与另一个岩石物性参数———岩石密度联合应用,根据D—R交汇面积评价储层物性。

工程岩体力学参数的模糊选择

利用模糊数学对工程岩体给出模糊综合评判。以此,对围岩计算参数提出了一种较简便的确定方法,可供围岩数值分析使用。

宏泰26B层回采巷道顶板的岩体质量分类

为评价回采巷道顶板岩体的稳定性,分别采用工程岩体BQ分类法和岩体物理力学参数法对宝泰隆宏泰矿26B层回采巷道顶板岩体质量进行分类。首先通过现场声波测试、室内超声波实验、饱和岩样单轴抗压实验及变角剪切实验获得岩体物理力学参数,并基于BQ值和综合评分法确定岩体质量类别。然后利用模糊综合评价方法对巷道顶板岩体质量等级进行综合评价。结果表明,两种岩体质量分类方法均确定该巷道直接顶为Ⅱ类围岩;BQ分类法确定基本顶为Ⅰ类围岩,岩体物理力学参数法确定基本顶为Ⅱ类围岩。模糊综合评价法最终确定基本顶为Ⅰ类围岩。该研究可为26B层回采巷道支护提供理论依据。

煤矿冲击地压综合监测预警平台研究及应用

为了全面提高煤矿冲击地压监测预警精度,提升日常监测的自动化水平,以冲击地压发生载荷条件为切入点,提出对冲击启动载荷源开展分源监测的思路,开发了煤矿冲击地压分源权重综合监测预警平台。结果表明,以现场监测数据为基础,为每种预警指标赋予属性权重和等级权重,进而得到可随冲击危险性动态变化的综合权重,采用冲击地压分源权重综合预警方法,可解决人为定权易造成主观误差的问题,回避固定权重中部分指标被中和的情况,预警结果更加客观可靠;开发了集成接口融合、格式转化、统计分析、指标优先、权重计算、等级预警等功能为一体的冲击地压综合预警平台,实现了对微震、地音、应力、钻屑等多参量、多尺度预警信息的深度开发与警情智能发布,大幅提高了预警效率及效果,在多座典型冲击地压矿井进行了成果应用。

不同围岩地质条件下盾构掘进效能评价方法

考虑盾构掘进过程中掘进机与围岩的耦合作用,提出反应掘进参数和地质条件综合作用的盾构掘进效能评价指标体系。将岩石磨蚀性指标KCAI作为围岩可掘性评价指标,构建围岩可破量模型,提出适用于盾构施工的围岩可掘性分级体系。通过对盾构掘进效率研究,提出盾构掘进指数KSTI以反应盾构掘进能耗,基于对盾构施工大数据的分析,确定了不同围岩分级下掘进指数合理区间并进行分级评价。综合围岩可掘性分级和盾构掘进指数分级体系建立盾构掘进效能评价方法,并对盾构掘进效能评价划分为1～7个等级。以广州地铁3号线大石-汉溪区间的地质条件和掘进参数为例,进行了盾构掘进效能评价,验证了该效能评价方法的正确性,为盾构掘进参数的设定提供理论参考依据。

北山露天煤矿边坡稳定性评价及防治措施

以北山露天煤矿为依据进行边坡稳定性研究,通过对收集的地质资料、边坡揭露的岩层产状、外部影响因素等资料进行整理与分析,确定了研究区域内边坡工程地质条件、水文地质条件及影响边坡稳定的重要因素,并建立相应的计算模型;通过对以往岩土物理力学试验取得的数据进行归纳总结,获取适用于本次研究区域的岩体力学评价参数;通过实地勘察、地质资料分析及理论分析,确定研究区域边坡的潜在滑坡模式;采用极限平衡法对研究区域边坡进行稳定性评价,并根据边坡评价结果提出边坡变形破坏综合防治措施。

综合物探技术在第四系地层勘察中的应用

第四系地层作为各类建筑物(构筑物)基础的主要持力层,对工程造价影响较大,第四系地层埋深剧烈变化或侵入风化基岩中极大地增加了施工风险。在分析铁路不同工点类型的勘察要求及难点的基础上,开展物探方法适用性研究,建立第四系地层综合勘察原则;确定了黏土、砂土、碎石土的承载力和压缩模量计算公式;针对任务需求,建立了桥址、浅埋隧道、路基的勘察成果模式。通过大量钻孔的比对表明,以物探为主的第四系地层综合物探勘察可满足勘察精度,以物探参数获取的岩土力学参数对设计具有较强的指导意义。

综合评价法确定岩质顺向坡软弱结构面的强度参数

岩质边坡的勘察相对较为简单,不像土质边坡那样当岩土结构复杂时使得勘察较为困难,但当岩质边坡为顺向坡、且有软弱夹层时,其软弱结构面抗剪强度指标的确定一直是勘察人员难以把握的问题。结合工程实例,通过结构面大型现场直剪试验、规范查表法及反算法等综合评价法,确定了岩质边坡软弱结构面的抗剪强度指标,并对各方法进行了详细的介绍和分析,以供类似工程作对比参考。

鄂尔多斯盆地长7_(3)页岩油烃源岩测井综合评价

烃源岩测井评价是页岩油“四品质”评价中一项重要的研究内容。目前,针对陇东长7_(3)页岩油应用测井资料来进行烃源岩识别与有机碳含量评价已较为广泛,但精度不高且其他有机地化参数测井定量评价相对空缺,烃源岩测井评价标准还未完善。因此,针对以上问题,本文首先阐述了鄂尔多斯盆地陇东地区烃源岩特征;然后,精细构建了研究区烃源岩测井评价参数体系,特别是针对有机碳含量计算提出了声电面积包络法、细分岩性法等多种算法,有效提高了计算精度;最后,基于烃源岩品质综合评价指数,建立了陇东长7_(3)烃源岩分类评价标准,为后续“甜点评价”提供技术支撑。

煤矿冲击地压多参量监测综合评价方法

针对现有的冲击地压多参量监测综合评价方法,提出冲击地压多参量监测两级指标综合评价方法。该方法依据冲击启动理论,从冲击启动的载荷类型出发,首先对引起冲击地压的各种因素进行两级分类,并将载荷类型作为一级指标I_(i),计算出监测区域各载荷类型的权重。然后将各载荷类型下不同的监测方法作为二级指标C_(ij),进而求得不同载荷类型下不同传感器的综合指标I_(ij)。最后用该综合指标与对应监测方法的监测结果M_(ij)相乘,即可求得不同载荷类型下的冲击地压预警指数W_(i)以及多种载荷共同作用的冲击地压综合预警指数W′,取其最大值作为冲击地压预警指数W,计算结果可作为冲击地压危险等级的判定标准。结果表明,这种新的冲击地压多参量综合评价方法不仅可以分析某一类载荷类型对冲击地压的贡献情况,还可以分析不同载荷类型对冲击地压的综合作用情况。

土压平衡盾构双孔隧道近接运营隧道施工参数研究

盾构法施工时,为确保土压平衡盾构机下穿施工既有地铁运营隧道的安全,运用三维数值有限元软件,考虑注浆压力和掌子面压力变化的影响,多工况模拟土压平衡隧道施工获得运营隧道变形规律。通过分析土压平衡盾构机下穿施工过程中的位移响应,判定上部交叉运营地铁隧道所受影响。工程实际中对运营隧道的位移进行了监测。根据计算与监测结果,选取在注浆压力0.30~0.36 MPa与土仓压力0.10~0.13 MPa下施工,盾构隧道穿过运营隧道后,运营隧道中股道沉降最大值为0.5 mm,符合规范要求,运营隧道安全。

一种地震裂缝预测与岩石力学相结合评估井漏风险的新方法——以准噶尔盆地玛湖油田A井区为例

钻井过程中发生井漏的情况较为复杂,引起井漏的因素有多种。准噶尔盆地玛湖油田A井区二叠系上乌尔禾组储层低孔、低渗、横向非均质性强,井漏主要是由裂缝和地层破裂引起,常规利用地震裂缝预测评估井漏风险的方法效果不佳,需要探索更有效的井漏风险评估方法。通过对玛湖油田A井区已有钻井井漏、裂缝、岩石物理和地震的综合分析,形成了利用地震预测裂缝相对强度和裂缝视长度与利用叠前地质统计学反演预测岩石力学参数杨氏模量相结合的一种评估井漏风险的新方法——井漏综合指数法。该方法同时反映了裂缝和地层破裂对井漏的影响,并建立了井漏综合指数风险评估模型及分级评价标准。应用该方法对玛湖油田A井区2口最新完钻井进行井漏风险评估,评估结果与实钻情况吻合。基于井漏综合指数的井漏风险评估方法能有效评估储层低孔、低渗、横向非均质性强及水平井钻井地区的井漏风险,为油田现场钻井井漏评估,特别是水平井钻井轨迹优化提供了新的手段。

烃源岩有机地化参数的测井综合评价方法及应用

测井资料已广泛应用于烃源岩识别与有机碳含量评价,但其他有机地化参数的测井评价方法则少见报道.要实现测井资料的烃源岩综合评价,仅有有机碳含量的评价参数是不够的,需要建立配套的有机地化参数评价方法与技术.研究建立了多个有机地化多参数的测井评价模型,形成了较为完善的烃源岩测井综合评价方法与技术.有机碳含量TOC采用较为成熟的ΔLog R法计算,热解参数S_2通过岩心分析数据刻度测井的方法获得.将测井资料计算的烃源岩的含烃饱和度转换为含烃量的重量百分比,形成了氯仿沥青"A"的测井计算模型.使用TOC和氯仿沥青"A"交会图分析技术,分析二者的相关关系及分布规律,导出了多个有机地化参数的计算方法.应用交会图数据分布的外包络线形成了计算生烃量的一元二次数值计算模型和确定有效烃源岩TOC下限的方法.在此基础上,导出了计算排烃量、生烃效率、排烃效率的测井计算模型.以中国南海西部北部湾盆地乌石凹陷一口井流沙港组二段烃源岩地化参数测井综合评价为例,详细地介绍了测井烃源岩综合评价的方法与流程.