NEMV技术在官地矿中六采区的应用

官地矿中六采区地质构造复杂,小断层、褶曲、陷落柱发育,同时由于该区域地表山高坡陡,植被发育,无法采用三维地震勘探技术进行探测,在此情况下,使用基于应力-自然电磁脉冲的NEMV技术对该区域进行探测。该技术采用无人机进行数据采集,不受地面情况影响,能够准确查明煤层赋存、地质构造形态,并对采空区、陷落柱等水文条件不清的区域进行精细探查。通过各煤层应力系数平面图异常分布进行划分,在研究区内共发现采空区1处,积水区1处,陷落柱2个,有效解决了煤矿开采中的实际问题。

NEMV技术在陈家山煤矿采空区探查中的应用

陈家山煤矿主采侏罗系延安组4^(-2)煤层,矿井自然条件复杂,煤、油、气共存,水、火、瓦斯、煤尘、顶板灾害俱全。该矿东南边界浅部4^(-2)煤层露头线附近分布较多小煤窑,使煤矿安全生产存在安全隐患;同时由于该区域地表山高坡陡,植被茂密,无法采用传统勘探技术进行探测。在此背景下,使用基于应力-自然电磁脉冲的NEMV勘探技术对该区域进行勘探,该技术可采用无人机进行数据采集,不受地面条件影响,能够准确查明煤层赋存、地质构造形态,并对采空区、积水区等水文条件不清的区域进行精细探查。通过煤层应力系数平面图中异常区分布进行划分,在研究区内共发现该矿采空区2处,小煤窑盗采区2处,有效解决了煤矿开采中的实际问题。

大震前地下水位异常与应力异常区

利用井口水位对潮汐应力的响应 ,分析了含水层对强震孕育过程中应力变化的响应。结果显示 ,当含水层的瞬时应力变化值大于临界值时 ,水位的异常图像为阶变形态 ;当含水层的瞬时应力变化值小于临界值 ,但某一时段的累计值大于临界值时 ,水位的异常图像为缓变形态。而水位异常图像出现的上升或下降形态 ,取决于井孔含水层系统在大震孕育过程的应力调整再积累阶段所处的构造部位。水位震前异常的特征 。

顶板砂岩富水区综合物探探查技术

黄陵矿区开采煤层主要受顶板直罗组砂岩含水层影响,厚度较大、富水性较好,当被导水裂隙带导通时,会对矿井造成较大水害威胁。为了查明直罗组砂岩含水层富水区域及潜在导水裂隙通道的分布情况,基于现有井下物探技术,采用矿井直流电法和瞬变电磁法相结合的综合物探探查技术手段,对黄陵一号煤矿501工作面顶板富水性进行探测。

走滑—伸展应力区高速异常带特征、成因及定量刻画——以渤海湾盆地莱北低凸起明下段为例

伸展应力和走滑剪切应力共同控制莱北低凸起的形成和演化,在钻探过程中发现该区横向速度变化较大,严重影响了钻前深度预测和后续滚动勘探。为此,利用测井资料、三维地震资料和地震速度资料研究了莱北低凸起走滑—伸展应力区的高速异常现象。基于区域应力场机制及压实量分析,讨论了构造对地层速度的横向控制作用,探索了高速异常的成因,利用“去除正常压实作用”的方法定量刻画了高速异常带。结果表明:(1)在走滑—伸展应力区,受次级挤压分量产生的水平挤压作用影响,雁列式T破裂带内部地层除了存在垂向正常压实作用之外,还存在水平构造压实作用——莱北低凸起浅层NE向高速异常带的成因;(2)高速异常带沿着雁列式T破裂展布,其分布范围受断裂活动范围控制,高速异常量与断层的活动强度具有较强的正相关性,与高速异常带的发育规律吻合。

常村煤矿地应力异常区域巷道围岩控制技术研究

为解决地应力异常区巷道变形、底鼓严重的问题,对常村煤矿南6采区的围岩地质力学参数进行测试且对原支护方案失效原因进行分析,在分析的基础上,提出全长预应力锚固强力锚杆锚索组合支护系统,通过掘进期间矿压观测结果表明:新的支护体系有效控制了围岩变形与破坏。

张双楼煤矿应力集中区冲击地压灾害防控实践

目前的爆破卸压防治措施仅针对煤层顶板,对顶板-煤体-底板三协同爆破卸压治理研究较少,特别对坚硬厚层砂岩顶板覆层区域的冲击灾害防治研究更少。针对上述问题,以江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿74101工作面为工程背景,从开采布局、煤岩冲击倾向性、砂岩覆层区应力集中程度方面分析了其冲击灾害诱发因素,揭示了煤岩体突然失稳破坏诱发冲击灾害的原因,认为顶板砂岩覆层异常、断层地质构造、底板坚硬细砂岩等地质条件造成局部高应力集中是诱发冲击灾害的主要原因。采用矿震震动波CT反演技术精准探测得到74101工作面强冲击危险区:运输巷侧沿巷道75 m,延伸工作面60 m椭圆形区域;轨道巷侧沿巷道60 m,延伸工作面80 m椭圆形区域。针对划分的高应力集中区,提出了精准的“顶板-煤体-底板”一体化爆破卸压技术,对74101工作面冲击危险区域进行卸压防冲,并采用微震监测手段及现场观测对卸压防冲效果进行评价。结果表明:爆破卸压后,74101工作面厚硬砂岩覆层区矿震日累计能量由1.57×104 J降低至104 J以下,震动频次降低50%,矿震活动呈现低能量、低频次的特征,冲击危险性显著降低,验证了一体化爆破卸压技术适用于张双楼煤矿厚硬砂岩覆层区冲击动力灾害防治。

测井信息在前陆挤压区地应力分析中的应用

中国西部前陆盆地主要以挤压构造应力为主,地表与地下构造异常复杂。在油气的勘探与开发过程中既需要精细的地应力研究与预测,也需要简单易行、经济实用的近似方法。本文通过对稳定构造地区与挤压构造区地球物理测井信息的深度域特征进行分析和对比,提出了一种基于测井信息来计算最大岩石主应力的统计模型法。应用该方法对塔里木盆地库车山前挤压应力区进行了实际计算,其结果与实验结果相符。在此基础上对山前挤压区地应力与油气藏分布的关系进行了探索。

平煤十一矿艾山逆断层瓦斯异常区范围划定研究

以平煤十一矿中型艾山逆断层为例,研究断层周围的应力场分布、伴生构造的发育程度、瓦斯异常分布等,确定断层带瓦斯异常区的范围,为防治瓦斯措施提供基础数据。结果表明:艾山逆断层上盘是主动盘,受到的剪切作用强,煤体的破碎程度、瓦斯富集程度都优于下盘;断层尖灭端受相邻断层扰动影响形成应力异常集中区,尖灭端60 m内为瓦斯异常区,大于断层其他部位控制区,断层带瓦斯异常区范围的划定提高了采区工作面防突预测效率。

土壤氡测量在呼斯梁—柴登壕地区砂岩型铀矿勘查中的应用

通过呼斯梁―柴登壕地区土壤氡活度浓度测量数据的处理,划分出土壤氡活度浓度异常范围,圈定了测区内重点成矿预测区土壤氡活度浓度异常分布范围:盐路渠和巴定壕附近。证明区域土壤氡活度浓度测量可实现盆地砂岩型铀矿快速评价的目的。

豫鲁冀交界区应力场动态演化特征与中强震孕育关系研究

对豫鲁冀交界区域小震震源机制解进行了研究,分析应力场动态演化过程,进而探讨应力场异常与其他反映孕震规律的物理量(中等地震演化、波速比异常)的关系,在此基础上对本区域中强震的孕育情况进行综合判定。

砂岩型铀矿成矿期与非成矿期黄铁矿的微区原位Pb同位素识别特征

砂岩型铀矿中含大量不同形态、不同阶段的黄铁矿。仅凭矿相学对黄铁矿产状及电子探针对黄铁矿形态的观察难以准确地判别成矿期、成矿前及成矿后形成的黄铁矿。而成矿期黄铁矿是铀矿床成因和形成过程的重要信息载体,对其准确识别具有特别重要的意义。以往国内外研究采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)方法分析Pb同位素,但该方法对于低含量Pb样品分析精度较低且较难获得^(204)Pb数据。本文对铀矿石中的黄铁矿利用微区原位的手段进行更加精准的飞秒级质谱(fs-LA-MC-ICP-MS)的Pb同位素测试,发现大量黄铁矿存在Pb同位素异常,从中可能区分出成矿期与非成矿期的黄铁矿。经U-Th-Pb放射性衰变原理分析并结合黄铁矿矿相学特点可以发现,矿相学镜下明确是成矿期的黄铁矿,其^(206)Pb/^(204)Pb比正常克拉克值大十几倍甚至数十倍,^(207)Pb/^(204)Pb稍有异常,而^(208)Pb/^(204)Pb基本不变。矿相学中产状呈草莓状,以及铀矿物围绕其生长但未有穿插关系的非成矿期黄铁矿,其^(206)Pb/^(204)Pb正常;矿相学镜下难以确定形成阶段的、与铀矿物没有任何接触关系的黄铁矿,其Pb同位素没有明显的规律性。这些结果证明了利用Pb同位素异常来判断黄铁矿形成阶段的准确性。因此,利用黄铁矿微区原位Pb同位素差异,适当配合矿相学形态和产状观察,可较为精准地识别出成矿期黄铁矿。

土壤氡测量在温家梁地区砂岩型铀矿勘查中的应用

通过处理温家梁地区土壤氡放射性活度浓度测量数据,划分出土壤氡放射性活度浓度异常范围,在测区内重点成矿预测区圈定了2条EW向土壤氡放射性活度浓度异常带:边家渠—徐家梁—先锋3队—温家湾—皮匠壕和农胜4队—色连3队异常带。证明区域土壤氡放射性活度浓度测量可实现快速评价北方中新生代盆地寻找砂岩型铀矿的目的。

土壤氡测量在塔拉乌苏地区砂岩型铀矿勘查中的应用

塔拉乌苏地区是巴音塔拉凹陷中北部重要的铀成矿远景区。为评价研究区砂岩型铀矿找矿前景,本次采用RaA法、活性炭法等综合放射性测量技术在该地区进行土壤氡浓度测量,以此划分出土壤氡浓度异常分布范围。结果显示,区内存在DQ-1、DQ-2和DQ-3等3片异常区,经后期钻探查证,已发现铀矿化特征,反映该地区铀成矿潜力较大,认为在DQ-1与DQ-2异常区的夹持部位,为有利成矿预测区,具有良好的找矿前景。

莺歌海盆地东方区异常高压气井产能分析方法改进

针对储层应力敏感和气井产水双重因素困扰莺歌海盆地东方区异常高压气井产能正确认识的问题,利用修正后的考虑储层应力敏感和气水两相渗流能力变化的产气量方程分析了储层应力敏感强度、气井产水量和气相高速非达西流动对气井产能的影响;同时,根据物质平衡理论推导出不考虑水侵的异常高压气藏采出程度计算方程,用于分析储层应力敏感对气藏开发效果的影响。以东方区典型测试出水井为例,分析结果表明:东方区异常高压气藏储层以中等到强应力敏感为主,其主要在气藏开发中后期影响气井产气量和开发效果;地面水气体积比在0.000 1~0.01 m^3/m^3,气井无阻流量随着地面水气体积比的增加急剧下降;气相高速非达西流动对纯气井或产水量较小的气井产能有一定影响。因此,东方区异常高压气井在开发中后期选择合理的生产压差至关重要,并且在开发过程中需要特别注意气井产水的问题。

东南沿海地区应力调制预报应用研究

将应力调制这种预报方法应用于东南沿海地区,对1970～2003年间的23次5级以上地震进行了系统的统计研究和R值检验,结果显示这种方法对该区5级以上地震发震地点具有较好的中期预报效能。

1301工作面辅助回风巷矿压显现异常区域原因分析及巷道修复技术

通过介绍1301工作面辅助回风巷现场实际施工情况,描述了巷道在地应力异常以及复合顶板等不利因素综合影响下的施工以及支护方式,实测了巷道变形情况,提出了可行的巷道修复方案,为巷道穿压力显现异常区域的施工以及巷道修复提供了安全技术保障。

鄂尔多斯盆地南缘照金-焦坪地区铀成矿条件及半定量预测

照金-焦坪一带位于鄂尔多斯盆地南缘东部,处于渭北隆起与陕北斜坡过渡区域,周边分布有店头铀矿床。笔者通过典型矿床分析,结合成矿地质条件、航空放射性异常查证结果,总结砂岩型铀矿找矿标志,建立数学-物理找矿模型,并用俄罗斯半定量成矿预测技术对该研究区进行了成矿预测,新划定铀成矿远景区2片,推进了该地区铀矿资源勘查。

平面应变双轴压缩岩样剪应力异常及破坏过程模拟

利用FLAC,模拟了双轴压缩岩样的破坏过程及剪应力异常.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.本文仅分析了3个具有较大应力降的周期的剪应力异常及塑性区分布.在第1及第2周期,剪破坏分别发生在试样的两侧及背景空区内部,前兆明显,地震属于断错型.在第3周期,背景空区之外的新剪切破裂带引起断错型地震;空区内部的老破裂带引起走滑型地震,未观测到前兆.在塑性区边缘,剪应力梯度较高.破裂带位置剪应力值反而较低.尽管在应力-应变曲线的软化阶段之前,不同单元的剪应力表现出千姿百态的复杂形态,但尚有规律可循.若几个单元都位于某条破裂带上,则剪应力的变化可能是同步的,或演变规律类似.鉴于原地复发地震类型可能不同,前兆将有差别.

地应力异常条件下巷道围岩控制技术

为解决地应力异常区巷道变形、底鼓严重的问题,对常村煤矿南6采区的围岩地质力学参数进行测试,对原支护方案失效原因进行分析,在分析的基础上,提出全长预应力锚固+强力锚杆锚索组合支护系统。通过掘进期间矿压观测结果表明,新的支护体系有效控制了围岩变形与破坏。