穿越多断层破碎带隧道自适应结构走滑错动特性研究

在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过数值模拟分析穿越多断层隧道结构在断层多级走滑错动下的位移、应力响应规律,得出隧道结构纵向基于多断层蠕滑错动的影响分区;建立基于柔性初支、刚性二衬和节段铰接的穿越蠕滑断层隧道自适应结构,探究在错动区和缓冲区内设置隧道自适应结构的抗错性能。研究表明:隧道围岩性质的差异是影响穿越断层破碎带隧道结构变形和应力的最重要因素,隧道自适应结构在蠕滑错动过程中,柔性初支能够吸收部分围岩传递至隧道结构的变形,柔性接头的剪切变形和衬砌节段的刚性转动能够承担较大的位错,随着隧道衬砌节段长度的减小、接头数量的增加,各个接头的剪切变形角和衬砌节段偏转角都将减小,大幅提升结构的抗错安全性。

深部多断层工作面超前预注浆治灾技术研究

工作面回采过断层影响区时,容易出现冒顶片帮、瓦斯突出、突水以及冲击地压等一系列的煤岩体非稳态、非线性链式灾变问题。通过物化性能良好的注浆材料进行超前注浆加固,设计合理的注浆工艺和参数,能够实现工作面的安全快速回采。以淮南矿区顾北矿13121工作面为例,通过研究工作面断层带构造特征,分析开采扰动断层影响区灾变机理,提出了工作面过断层“浅孔帷幕注浆+平行深孔超前预注浆”加固技术,研发了新型无机注浆材料,采用合理的注浆参数优化了配套注浆工艺。现场实践表明:注浆后工作面月推进由15~19m提高到138m,推进速度由0.48~0.61m/d提高到4.6m/d,实现了工作面安全快速通过断层影响区。研究成果能够为破碎工作面及断层密集带工作面回采提供一定的参考依据。

多断层控制深部开采岩层移动规律分析

针对断层发育的深部矿体回采,上覆岩层移动规律分析是安全设施设计和工程实践面临的关键问题之一。基于工程案例的开采技术条件,厘清了矿山开采主要影响断层的分布特征,据此建立了涵盖多断层、多地层交叉的数值分析模型,分析了多断层控制条件下深部开采上覆岩层移动规律。研究结果表明,回采活动是导致岩层沉降位移的主要因素;矿体上盘边界角大于下盘边界角;深部开采扰动易造成近矿断层活化,显著控制地表位移沉降规律,多断层叠加会增加岩层移动规律的复杂性。研究结果可为矿山安全设施设计提供技术支撑,也可为同类型矿山安全开采提供有益借鉴。

发育规模小而多断层垂向封闭性研究方法探讨

在断层垂向封闭机理及其影响因素研究的基础上,利用最大主压应力方向与断层走向之间的夹角大小建立了一套发育规模小而多断层垂向封闭性的研究方法,并以松辽盆地滨北地区T2反射层发育规模小而多断层为例,对其垂向封闭性进行了研究,结果表明滨北地区T2反射层垂向封闭性好和较好的断层明显多于垂向封闭性中等和差的断层,尤其是滨洲铁路附近,油气聚集和保存条件相对较好,可能是滨北地区扶杨油层能在此获得天然气显示的一个重要原因之一,这表明该方法用于研究发育规模小而多断层垂向封闭性是可行的。

用有限元方法研究含摩擦多断层周围的应力场

本文使用有限元方法,研究了含摩擦多断层问题.在研究中,计算了几个物理模型(如共线、共轭等)和含摩擦多断层的应力场,并用计算机绘制出一批含摩擦多断层应力等值线图.结果表明,含摩擦多断层的应力场与单一断层相差甚远,在断层的交汇处,应力集中的范围和程度远大于断层的外端;断层的应力场在空间上分布很不均匀;高应力区和低应力区的分布随载荷作用方式和断层的形态各异.断层内的摩擦力对应力场的分布有很大的影响,并可能对断层的扩展行为起着非常重要的影响.

复杂构造多断层油藏小层对比分析

针对小层对比工作在复杂构造、多断层油藏很容易出现分析失误,使油水井注采关系不清,区块完善程度不清,给地质研究、动态分析和开发决策造成严重的影响,本文以吉林油田扶余采油厂西区的小层对比分析为例,采用常规油层对比的同时,结合构造位置、构造趋势及钻井地质录井资料等,进行了多井分析判断,及时发现断层。通过对1984年以来728口新井小层对比分析,特别是对14口钻遇断层井的分析,经三维地震资料验证,与分析结果基本吻合,进一步完善了油层对比方法。

多断层破裂下单双峰地震动参数对比分析

大地震多断层破裂方式将导致地震动时程形状的改变和更为严重的震害。为揭示多断层破裂方式对地震动特性的影响,以5·12汶川地震记录为基础,推求了单、双峰地震动的峰值、持时及频谱的衰减关系式,对比分析了单、双峰地震动参数的差异性。研究结果表明：伴随多断层破裂产生的双峰地震动的峰值、持时及频谱均大于单峰地震动的相应值;单、双峰地震动参数随断层距增加的变化趋势相同,变化快慢程度不一致,表现为双峰地震动的峰值加速度和能量持时随断层距变化的变化速度要快于单峰地震,双峰地震动的峰值速度、绝对持时及加速度反应谱值随断层距变化的变化速度则要小于单峰地震。

多断层构造应力下回采巷道围岩破坏特征及控制技术研究

断层构造结构复杂,在煤矿开采过程中会造成应力分布不均,顶板破碎不连续以及围岩性质的改变,增加巷道围岩控制的难度.针对某矿11401综采工作面存在较多大小断层,顶板煤岩层裂隙较为发育且易垮落的问题,利用FLAC^3D数值模拟软件分析多断层构造应力下回采巷道变形破坏特征并提出锚杆+金属网+锚索+钢筋梯子梁的联合支护方案.通过工程试验反馈变形监测结果表明:顶底板围岩的最大移近量190 mm,两帮围岩的最大移近量202 mm,有效地控制了围岩变形,达到了预期的支护要求.

多断层矿区回采方案数值模拟分析研究

为了保证漂塘钨矿东部矿区回采的安全,根据矿区的开采现状以及采空区、断层的相互关系,提出两种回采方案,并利用有限元软件FLAC3D对两种方案进行数值模拟比较分析。分析结果表明,东区留556、616中段为隔离层,将有效保护采场上覆岩层,在不利的地形地质条件下有利于东部区域资源回采的整体安全。

综采支架在大倾角多断层工作面的应用

大倾角、多断层的复杂地质条件限制煤炭产量。通过采取切实可靠的生产工艺措施,鹤煤公司三矿在大倾角、多断层3008工作面应用综采支架,使大坡度条件下工作面单产保持了原有水平,实现了安全生产。总结出了一套合理的管理办法,为类似条件矿井的综放工作面生产提供了技术经验。

高档普采在大坡度多断层工作面的实践

对高档普采工作面在大坡度、多断层情况下提高工效提出了技术措施。

泌阳凹陷断层岩性圈闭识别技术及应用效果

针对泌阳凹陷斜坡内带岩性、断层岩性油气藏勘探难点,以地震沉积学理论为指导,通过井震结合,进行了统一地质分层和细分目的层段,为沉积微相及砂体展布研究奠定基础。采用正演模拟技术明确了岩性圈闭地球物理响应特征,应用地震资料保幅与拓频处理技术、提高了对岩性、断层岩性圈闭识别能力;通过地震资料精细解析及变速成图落实了微幅度构造;利用特殊处理及属性分析技术刻画砂体边界,落实了岩性、断层岩性圈闭,并优选了有利钻探目标,取得了良好的勘探效果。

瑞丽江一级水电站ZK606多断层地层钻进工艺分析研究

本文从ZK606钻孔多断层复杂地层钻进的护壁措施、取芯方法、工期控制及钻进过程中存在问题的处理等方面，对该孔钻进工艺技术进行分析研究，突出相关技术难题的攻破和解决措施，总结和改进了关键技术环节，全面阐述了多断层复杂地层的钻进工艺，对降低该孔钻进成本，缩短工期，提高作业水平意义重大，为类似地层的钻进提供了参考和指导，该孔勘探任务顺利完成。

煤矿井下采煤工作面过断层技术应用研究

以澄合矿区山阳井田工程为例,对煤矿井下采煤工作面过断层技术措施进行详细分析,确保采煤企业具体运营过程中的经济效益,减少采煤作业中工作人员的人身安全隐患,为相关工作人员提供技术参考。

煤矿井下过断层地质构造技术研究

在煤矿开采的过程中,经常会遇到诸多地质构造等不稳定的情况。地质结构不稳定将会在很大程度上影响煤矿企业开采作用的进行。通过对煤矿井下过断层构造技术进行分析,得出采用后退卧底法、直接割顶等方法过断层,从而尽可能地降低断层对煤矿开采作业的影响。

增子坊矿厚煤层采动及断层影响下矿压显现规律

针对增子坊矿5300-1工作面回采过程中受多条高落差断层的影响,研究断层可能造成的地质灾害及其影响,利用FLAC^(3D)数值模拟研究断层影响下工作面超前支承压力分布规律及采动影响下不同位置巷道围岩应力及破坏特征。结果显示:断层上盘回采时,工作面推进离断层越近,应力峰值越大,推进到断层下盘时,应力峰值较小,断层附近岩体应力高度集中。在超前支承应力作用下,断层上盘位置巷道围岩变形破坏严重,应力较大;断层下盘下巷道围岩变形破坏程度较小。

济阳坳陷Y3地区基于地震资料的流体识别方法

济阳坳陷Y3地区为复杂断块区,砂岩储层的厚度和物性变化快,油藏类型比较丰富。油田已经过多年开发,剩余油分布不明制约了后期开发水平的提高。为了弄清该地区的剩余油分布情况,在地震岩石物理分析的基础上,综合应用地震资料和测井资料提高地质框架模型的精度,利用叠前地震反演结果对储层的含流体性质进行描述。针对Y3地区小断层发育的特点,研究了多断块地震、地质、测井联合精细标定技术和井-震联合提高地质模型精度技术;针对油层的低密度、低泊松比特征,采用对流体敏感的泊松阻抗属性参数进行流体识别,提高了流体识别的精度。识别结果与采油动态情况吻合程度较好,新部署的钻探井获得了较高的产量。

复杂地质条件下回采巷道分区动态加固支护技术研究

针对淮北青东矿7261工作面回采巷道的复杂地质条件,通过实测获得了回采巷道的矿压显现规律,并且利用FLAC3D数值模拟软件分析了回采巷道应力分布特征,综合矿压显现规律和回采巷道的数值模拟应力分布特征,得出了巷道受工作面回采超前支承压力影响范围和侧向支承压力影响范围,根据其影响范围和巷道围岩的情况,制定回采巷道在开采期间的超前分区加固措施,确保巷道在回采期间的稳定性。结果表明:回采巷道的矿压显现规律、工作面超前支承压力分布和巷道两侧支承压力分布指导了回采巷道围岩分区动态加固支护技术,保证了7261工作面的回采巷道在开采期间的安全稳定。

基于连续－离散单元法的汶川地震动力学二维自发破裂全周期模拟研究

首先利用地震地质调查、地震剖面探测结果对汶川地震的发震断层几何形态及周边块体介质参数进行约束,建立了3个包含有不同主断层的龙门山断裂带二维黏弹性有限元模型;然后基于连续-离散单元法对汶川地震的孕育与发生进行了全周期模拟,包括震间应力积累阶段、同震应力释放阶段及震后恢复调整阶段。模型对比研究结果表明,龙门山断裂带中由于断层几何结构及断层面剪切应力与正应力的综合作用,使得最先达到断层破裂准则阈值的灌县-江油断层率先破裂,初始破裂在深度15~20km处,破裂进一步传导至映秀-北川断层;同时由于灌县-江油断层与映秀-北川断层的破裂导致系统内应力大幅度降低,使得灌县-江油断层不具备产生同震破裂的应力条件。然而,尽管汶川-茂汶断层上的应力水平与汶川地震前相比有所减弱,但仍积累了较高的震间应力,可能预示其在汶川地震后具有较高的地震危险性。模拟结果还表明,铲型逆冲断层系统的深部断层破裂能够推动浅部高倾角区域发生被动破裂,因而其发震断层的倾角上限很可能比传统认识的大。