Effects of water discharge on river-dominated delta growth

River-dominated deltas are commonly developed at modern bays and lakes and ancient petroliferous basins.Water discharge is an important variable at pay zone scales in river-dominated delta reservoirs,which affects deltaic sand distributions and evolutions.However,it's unclear how it influences riverdominated delta growth.This paper integrates Delft3 D simulations and modern analogs to analyze the effects of water discharge,considering growth time,sediment supply,and coupled effects of sediment properties.High water discharges lead to the formation of lobate deltas,and the water discharge of 1,000 m~3/s is a referenced threshold value.Fine-grained,highly-cohesive sediments increase the threshold values of water discharge at which the deltas become lobate from digitate,and vice versa.For the same simulation time,high water discharges favor more rugose shorelines,more distributary channels(especially secondary distributaries),and longer and wider deltas with more land areas.However,for the same sediment supply,high water discharges have few effects on shoreline roughness and the number of distributary channels.

掘锚机探放水钻机固定支架强度分析

针对一种掘锚一体机机载式探放水钻机,分析了其作业工况和功能需求。对钻机在各种工况下的受力进行分析,对关键部件的强度进行了有限元仿真校核。理论分析结果表明,安装座竖向载荷、伸缩滑套和钻机连接处的竖向载荷、伸缩滑套竖向载荷均是随着俯仰转角的增大,先增大后减小,在俯仰转角为0°时转矩最大。有限元计算结果显示关键部件伸缩轨道的和伸缩滑套的最大应力远小于所用材料Q345B的屈服强度,满足使用要求。钻机固定支架应力最大值仅为37.096 MPa,变形量为2.006 mm,说明钻机在最大载荷工况下,钻机固定支架能够满足强度要求。通过厂内和煤矿井下的工业性试验验证了设计的探放水钻机结构的有效性,具有较好的应用和推广价值。

定向深孔探放水技术在平煤五矿的应用

为了解决平煤五矿上层煤采空区积水威胁到下层煤开采的问题,对当前采空区积水空间位置及积水量进行分析,从经济性、合理性以及时间效应三个方面对三种排水方案进行比选,分析了定向深孔探放水技术相较于常规钻孔探放水技术具有的优势,最终确定定向深孔探放水技术为最优方案。基于此,研究了定向深孔探放水技术的设计方案及施工工艺,并进行现场应用试验,同时采用了固安特封孔技术,与传统水泥浆封孔技术相比缩短了88%的封孔时间,累计排放采空区积水量近30000 m^(3),解决了己_(15)-32020采空区水害问题,掩护了巷道安全掘进。

“长掘长探”技术在TBM掘进巷道中的应用研究

针对韩城矿区所属煤矿普遍存在奥灰含水层积水、小窑积水等水害隐患对TBM掘进巷道安全构成严重威胁的情况,迫切需要一种适用于TBM掘进工程的新型水害超前探查技术。结合矿区实际情况,提出了一种适用于煤矿井下TBM掘进巷道的水害探查技术即“长掘长探”新技术。该技术将煤矿井下定向长钻孔钻进技术和井下孔内瞬变电磁技术进行有机地结合,分别对分支孔成孔技术和数据重构技术进行技术改良,通过优选工程技术方案,选取适配的设备及钻具,使用新型孔内瞬变电磁探测仪器,有效解决了韩城矿区TBM掘进巷道无法“随掘随探”的煤矿井下超前水害隐患探查技术难题,提高了巷道快速掘进地质超前的探测效率和成果精度。应用证明,该技术探测成功率高达95.11%,掩护成功率可达91.53%,同时节约了24%的工期,探得一处富水异常区误差最大仅有0.3 m,该技术适合在类似矿井巷道掘进中推广应用。

地球物理方法在煤矿水文地质勘查中的应用现状

地球物理勘探(简称“物探”)作为一种常用勘探手段,在煤田、水文、地质勘查中扮演着十分重要的角色,为煤矿开采、水文、地质保障发挥着至关重要的作用。近些年来,随着技术的不断进步,仪器装备的不断升级,物探技术的应用取得了长足的发展,越来越多的物探手段被应用到勘探找水、煤矿防治水等领域,有效的指导了水文地质工作。本文全面梳理了目前地球物理手段在煤矿水文地质工作中的应用现状,从方法分类及解决问题的范围角度出发,系统总结了整个水文物探技术体系,以期对广大同仁在今后煤矿水文地质工作时有所启发和借鉴,促进物探方法的应用。

孤岛工作面双侧采空区积水探放技术应用

采空区积水突水严重威胁着矿井的采掘作业安全,建庄煤矿212孤岛工作面两侧采空区均有积水,无疑增加探放难度。通过分析矿井的水文地质条件、埋藏条件、分布特征以及富水性变化的规律,进行采空积水和水头压力计算,判断煤柱承压水头能力,选择在建庄煤矿212工作面胶带运输巷和回风巷分别施工疏放水硐室,每个疏放水硐室施工3个钻孔对两侧采空水进行疏放。结果表明,采空区积水的水头压力分别为0.25 MPa和0.23 MPa,均未超过煤柱承载水头压力,煤柱处于稳定状态。对两侧采空区积水进行探放,消除采空区积水对212工作面巷道掘进产生的水害隐患,实现巷道的安全掘进,为类似采空区水害防治工作提供实践依据。

基于定向钻孔的探放水技术在红会第一煤矿的应用分析

针对红会第一煤矿采空区水害治理,根据水文地质概况和采空区位置,采用了定向钻进工艺对探放水钻孔进行了设计及施工。主孔及分支孔均按设计要求进入了目标区域,最大孔深达561 m。结果表明,定向钻孔探放水技术具有轨迹可控、定位精度高、延伸距离长等优点,实现了精准探测的目标,为工作面的安全回采奠定了基础。

掘锚一体机机载超前探水技术

针对现有巷道掘进过程中的超前探水的问题,结合井下探水工艺的特点,将探水钻机集成到在掘锚一体机上。介绍了物探的局限性和现有坑道钻机的技术特点,根据某煤矿井下探放水的工艺特点,对机载探水钻机的结构进行了阐述。经过井下的探水实践,达到了理想的设计效果。

综合物探法在13103工作面底板富水性探测中的实践

为掌握沙坪煤业13103工作面带压开采奥灰突水危险性,采用综合物探及钻探法对底板富水性实施探测。结果表明,运用无线电坑道透视法发现5处异常区域均与工作面掘巷已探明断层、向斜构造重合;音频电透法与瞬变电磁法均探测出工作面底板富水异常区。结合钻孔探查得到3个重叠异常富水区,YC3、S1和Y1重叠区显示向斜轴部含水层具有高富水性和补给源,YC4和S2重叠区出水量小,但仍存在补给,局部富水区域有水害风险,YCS和Y2重叠区无水力联系独立含水层。该探测结果为13103工作面回采计划的制定提供地质资料支持。

矿井老空水探放工艺研究

针对矿井老空水往往具有涌水量大、破坏性强的特点,为有效治理矿井老空水,以山西某矿12#煤层8637回收煤柱工作面采煤工况与水文地质工况为例,分析了其存在的主要老空区积水情况,通过布设探放水钻孔,应用疏放水管路把积水疏放至8613采空区,经大力疏放,8611采空区积水排放了约8.1万m3,8637工作面面临的老空水安全隐患得到了排除,更好的保障了8637工作面的安全生产,该研究可为类似工况下的矿井老空水治理提供参考。

自动钻机在石圪台煤矿探放水钻孔中的应用

为了解决石圪台煤矿常规钻机施工探放水钻孔时自动化程度低、安全性差等问题,引进了ZDY4500LFK自动钻机进行钻孔施工。介绍了石圪台煤矿31303工作面回撤通道钻孔设计、ZDY4500LFK自动钻机结构组成和自动钻孔流程。在31303工作面回撤通道从钻机可靠性、施工效率两方面进行了试验。结果表明,ZDY4500LFK自动钻机提高了探放水钻孔施工的安全性,经过改进的钻机提升了可靠性和效率,为石圪台煤矿探放水钻孔施工减人增效提供了技术支撑,也为其他矿区探放水施工提供了借鉴。

矿用掘锚一体机探放水钻机的设计

针对井下分体式探放水钻机钻进准备周期长、钻进效率低的问题,对掘锚机进行结构优化,在机体上增加探放水钻机,设计得到矿用掘锚一体机探放水钻机。对矿用掘锚一体机探放水钻机的整体结构、布置、钻进流程、卡钻处理方案等进行分析。煤矿井下实际钻进表明,矿用掘锚一体机探放水钻机灵活性高,钻进稳定性好,能够缩短井下准备及换杆周期,并缩短钻孔周期,极大提高探放水作业的效率和安全性。

复杂地质条件巷道探测钻孔施工及防治水技术研究

针对21106运输巷掘进区域内水文地质条件复杂的情况,提出采用长距离定向钻孔对顶板含水层进行超前疏排,从巷道掘进前即可降低顶板含水层富水量、水头压力,为掘进创造良好条件。为避免掘进期间围岩出现较大淋水问题,在巷道迎头布置2排探测钻孔,实现顶板及掘进前方一定范围内探测。现场应用后,21106运输巷顶板定向长钻累积疏排水量为1.69万m^(3)、迎头短距离探测钻孔疏排水量为3 690 m^(3),疏排后运输巷掘进期间围岩保持干燥,基本不出现淋水问题。

胶轮式定向钻机在煤矿探放水钻孔施工中的应用

针对具备无轨运输条件的煤矿井下探放水孔密集、成孔精度高和钻机快速搬迁和降低工人劳动强度等需求,开发了胶轮式定向钻机。介绍了该钻机的组成及基本参数,并在布尔台煤矿进行了现场试验。试验结果表明,该钻机机动性强,1人可完成搬迁,极大降低了工人的劳动强度,提高了工作效率;在探放水孔施工中性能稳定,命中率高,各项参数达到设计要求,为同类矿井钻孔施工奠定了基础。

定向钻进技术在煤矿地质防治水中的探析

在煤炭开采过程中,保障矿井安全生产对于煤矿企业的发展至关重要。特别是在深井矿开采中,由于地下水量较大,很容易发生水害事故,这对安全开采工作造成极大的影响。因此,煤矿企业需要做好煤矿地质防治水工作,而定向钻进技术在煤矿地质防治水过程中有很广泛的应用。就定向钻进技术的优势、设备及原理、存在的问题以及在煤矿地质防治水过程中的应用进行深入探讨,为煤矿企业防治水工作提供参考。

全自动钻机在煤矿地质探放水中的应用

针对煤矿井下钻探施工自动化水平低、工人劳动强度大、施工效率低且工期较长等问题,通过对石圪台煤矿地质情况、传统施工工艺的分析优化,采用ZDY4500LFK型全自动钻机进行探放水钻孔施工,利用双机械臂代替人工加卸钻杆,有效降低了工人的工作强度,实现了一键全自动钻进施工、关键钻进参数实时监测、故障自诊断等功能。应用结果表明,该钻机设计合理、维护性好、施工效率高、可靠性强,进一步提高了矿井智能化与信息化建设水平。

不同水文地质单元水害预防及治理研究

大社矿在巷道掘进过程中严格执行超前钻探和超前物探工作,虽然能有效预防水害事故,但存在工程量大、费用高、施工工期长等问题,影响矿井正常衔接。针对这一情况,本文以《煤矿防治水细则》中要求的“一矿一策、一面一策”为基础,根据大社矿矿井未来生产规划及不同水文地质单元的特性,分区制定水害治理措施,保证矿井安全生产的同时,节约生产成本,确保矿井正常生产衔接。

煤矿工作面探放水钻孔机器人研制

针对煤矿水害防治中的探放水钻孔施工存在的问题,研发了一种新型的煤矿工作面探放水钻孔机器人。该机器人集成了大容量钻杆自动化输送系统和高水压智能孔口安全系统,实现了钻孔施工过程的自动化、智能化、安全性和精准度的提升,为煤矿水害的有效防治提供了有力的装备支撑。

广西苗儿山大厚度水敏性地层冲洗液技术研究及应用

广西苗儿山地区铀矿找矿潜力巨大,但局部地区地层复杂,存在大厚度水敏性地层及破碎地层,钻探施工中频繁遇到孔壁坍塌及钻孔超径等难题,导致孔内事故频发,严重影响施工进度。因此,对该地区水敏性岩心进行了矿物成分和微观特征分析,分析结果表明水敏性地层含有大量蒙脱石、高岭石、水云母等粘土矿物,且微裂隙发育,水化膨胀严重。针对以上问题,通过室内实验评价,优选了新型成膜护壁材料,进一步研制了护壁性良好的成膜护壁冲洗液体系,其最优配方为:5%成膜A剂+3%成膜B剂+1.5%改性沥青+1%随钻堵漏剂+1%封堵剂+0.6%增粘剂+0.2%包被剂。该冲洗液API滤失量为5~8 mL,相对膨胀降低率达到87%以上,可有效抑制水敏性岩心水化膨胀,护壁效果明显。该技术在苗儿山地区3个试验钻孔成功应用,顺利钻穿水敏性地层,未发生岩心分散、孔壁坍塌等问题,取得了良好的应用效果,初步形成了针对该地区水敏性地层的成膜护壁冲洗液技术。

控压放水技术在超高压超强蠕变软泥岩钻井中的应用

针对库车山前钻井液密度不能均衡上部超高压超强变软泥岩地层和下部薄弱砂岩的矛盾,采用控压放水技术,降低钻井液密度,解决了软泥岩蠕变、溢流和漏失之间的矛盾。结果表明:采用排混浆回收的最低钻井液密度计算地层压力较为真实,可有效避免地层压力降低的假象;对于超高压强蠕变软泥岩地层,通过控压放水,钻井液密度由2.65g/cm降低至2.52g/cm,出水量控制在0.2~0.6m/h,满足了地层出水量的处理要求,保障了安全钻进;控压放水后下探验证软泥岩蠕变时,应先下探到软泥岩顶部,开泵循环,待振动筛无掉块返出后再进行下探,防止掉块影响判断软泥岩地层蠕变。超高压超强蠕变软泥岩控压放水技术拓宽了控压放水技术的运用范畴,对类似软泥岩安全钻进具有一定的参考性。