榆神矿区工作面煤层顶板导水裂隙带特征

为探测导水裂隙带发育特征及高度,以榆神矿区西南部30201工作面为研究对象,采用钻孔水文观测、岩芯地质、物理测井、直流电法、密集分布式光纤感测相结合的导水裂隙带探测技术以及数值模拟,对导水裂隙带发育高度及特征进行研究。结果表明:工作面裂隙带发育高度为135.00 m,裂采比为21.43,冒落带发育高度为66.38 m,冒采比为10.5,弯曲下沉带高度为94.87 m;呈现出沿工作面倾向导水裂隙带在巷道发育最小,在工作面中心位置发育最大的“拱形”形态,冒落带在工作面中心位置发育最大,在巷道位置发育最小的特征;数值模拟精度与建立模型的地质条件参数密切相关,数值模拟与现场实测结果基本吻合。

向家坝水电站挠曲核部破碎带水泥-环氧树脂复合灌浆试验研究

向家坝水电站坝址岩性岩相多变,地质条件非常复杂,坝右岸存在挠曲核部破碎带,对大坝的渗透稳定非常不利。现场施工发现水泥灌浆难以对坝基存在的挠曲核部破碎带进行有效处理,为解决挠曲核部破碎带地质缺陷,长江科学院在右岸二期基坑高程257 m平台进行了水泥-环氧树脂复合灌浆试验。灌后检查显示:透水率由复合灌浆前的平均透水率3.05 Lu降为0.075 Lu,做全压力为2.265 MPa的疲劳压水试验,经72 h透水率为0 Lu;水力破坏坡降比灌前提高了11.54倍;灌浆后平均波速比灌前提高16.8%。试验结果表明:湿磨细水泥-环氧树脂同孔复合灌浆的工艺是可行的,CW510环氧树脂灌浆材料能够浸润和渗透到挠曲核部破碎带不良地质体中,试验中所获得的工艺参数可以在向家坝水电站挠曲核部破碎处理中推广应用,并可为其他水工建筑物基础处理借鉴。

陆内岩浆核杂岩隆起-拆离构造--胶东地区研究实例

在胶东地区金矿矿田构造研究的基础上,把岩浆核杂岩和拆离构造联系起来,提出陆内岩浆核杂岩隆起-拆离构造的新模式,并认为中生代该区不发育变质核杂岩构造。经过10多年的构造变形蚀变岩相填图、岩浆岩结构构造填图和古地磁研究、运动学测量,结合地球物理资料分析发现,胶东地区典型的玲珑岩浆核杂岩隆起-拆离构造显示出长垣状、拱曲形态的穹窿,表现为:①穹窿核部由多期和多构造性质的花岗质杂岩组成;②花岗杂岩体被断层圈闭,这些中低角度铲状形态的拆离带剪切断裂,其宽大的破碎岩带显示了韧-脆性变形叠加,发生岩浆期后热液交代蚀变矿化作用;③拆离断层上盘岩石围绕岩浆核分布,由基底变质岩和中生代沉积岩组成,呈滑脱凹陷状态。岩浆核杂岩隆起-拆离构造是符合东亚陆内构造岩浆活化背景的一个新模式。通过岩浆核杂岩隆起-拆离构造研究,提出岩浆隆起和拉分盆地属于同一构造系统,挤压构造岩浆隆起和引张拆离凹陷带是应力场转化过程的产物,而拆离铲式断裂和脆-韧性叠加的构造岩带是成矿预测的目标,并把区域成岩成矿规律作为直接观测和勘查的标志,在区域地质成矿规律研究、地质调查、成矿预测等方面具有广泛推广价值和示范引导意义。

糯扎渡水电站高心墙堆石坝关键技术研究

糯扎渡心墙堆石坝最大坝高261.5m,可资借鉴的筑坝经验很少,在设计中不可避免地遇到了许多技术难题,如260m级的高坝对土料性能的要求、开挖料的利用和坝料分区、右岸软弱带处理、心墙抗水力劈裂、坝体抗震等。通过开展关键技术问题研究,基本解决了以上难题,使工程得以顺利开工建设,并使我国高土石坝的筑坝水平上了一个新的台阶,所取得的成果可供类似工程借鉴和参考。

ITZ形成机制及其对混凝土力学性能与传输性能的影响

界面过渡区被认为是混凝土的薄弱环节,对混凝土的性能有较大的影响。针对界面过渡区结构和性能特点,综合国内外的研究成果,根据混凝土的成型和水化硬化过程,探讨了界面过渡区的形成机制。从混凝土的强度、弹性模量以及断裂力学性能等3个方面,综述了界面过渡区对混凝土力学性能的影响,并论述了其对混凝土传输性能的影响。通过加入辅助性胶凝材料改善界面过渡区的孔结构和分布,同时选取适宜的骨料、W/C等可以改善ITZ与基体之间的性能差异,减少ITZ对混凝土力学性能的不利影响。

塔河油田碳酸盐岩储层孔隙度模型的改进

塔河油田各区块碳酸盐岩储层流体具有不同的相态和特性,常规孔隙度解释模型受储层流体相态影响较大,且存在缺陷。通过递归分析受流体相态影响较小的测井资料,建立了新的有效孔隙度、裂缝孔隙度计算模型。将用新模型计算的有效孔隙度和解释的裂缝与录井和岩心观测结果进行了比较,吻合度较高;递归分析得到的胶结指数(m)和弯曲指数(a)较好地反映了储层的结构特征,与岩电分析结果吻合;利用m和a这2个参数计算的裂缝含水饱和度资料解释出的油层与测试结果基本吻合。实际应用表明,递归方程适用于不同的区块。

对深孔大口径取心钻探工艺的一些认识——以WFSD-2号孔0～897.66m段施工为例

深孔大口径取心钻探,钻孔口径大、地层复杂、钻孔结构复杂、深孔段效率低,钻进工艺尚不成熟,钻探工程难度较大。结合WFSD-2号孔0～897.66 m段施工情况,介绍了施工中存在的主要问题及采取的主要技术措施;对各种施工工艺、技术方法进行了对比分析,提出了建议。

裂缝型油气层录井方法探讨

在裂缝型储层中 ,油气主要充填在裂缝的填隙物中或附着在裂缝表面 ,在岩屑中显示不明显 ,选取含油气岩屑样品非常困难 ,录井识别难度很大 ,以准噶尔盆地达阪城次凹为例 ,从岩心录井、岩屑录井、钻井液录井、定量荧光录井以及地化录井等方面进行了分析研究 。

北方岩溶区断裂带水文地质性质及结构模型

断层带结构和内部流体流动特性是水文地质研究领域的难点问题。石油地质领域,在油气运移与成藏方向已形成较成熟的断层封闭性定量评价技术手段。相比较,断裂的水文地质性质研究尚停留在断裂的力学性质对断层导水、阻水特性的定性评价阶段,尚未详细开展断裂带结构、渗透性各向异性等方面的研究工作。文章梳理总结国外断裂带水文地质性质研究中关于结构组成、断裂带演化、渗透率影响因素等方面的研究成果,引入断裂带渗透率结构模型,并以中国北方岩溶区碳酸盐岩与碎屑岩互层含水岩组为例,构建断裂带水文地质结构模型。断裂带研究尺度和精度不同、断裂带发育部位不同,导致其结构及水文地质性质亦不相同,如何建立起精确、典型的断裂带水文地质结构模型,需要各领域数据共享及多学科融合共同开展研究工作。

基于孔压内聚力模型的心墙水力劈裂数值模拟

在心墙坝建设过程中,水力劈裂是一个亟待解决的关键问题。采用考虑孔隙水压力的内聚力模型对水力劈裂进行数值模拟,研究了水力劈裂的形成机理。该方法不仅模拟了水力劈裂流固耦合效应,而且能够直观地跟踪裂缝从萌生到最终形成贯穿性裂缝的全过程。通过对计算结果的分析可以得出:劈裂水压力值随着竖向应力的增大而线性增加;高水力梯度和裂缝与周边介质的水压力差是心墙水力劈裂裂缝萌生与扩展的两个重要原因;水力劈裂破坏的力学机理以拉伸破坏为主。此外,随着初始裂缝长度的增大,形成水力劈裂所需水压力值逐渐减小。

破碎带取心钻进技术

云南省兰坪县中排乡李子坪铅锌矿详勘施工中,由于地层破碎带较发育,采用绳索取心钻进岩心采取率仍很低,无法满足设计要求。通过设计导流底喷钻头及相应的冲洗液,调整钻进参数等技术措施,取得了较好的效果,确保了工程质量。

复杂地质条件下高重力坝坝基运行性态分析

某高重力坝坝基存在挤压带、软弱夹层及挠曲核部破碎带等诸多不利地质构造,建设期采用了置换混凝土、加强灌浆、增设防渗墙等针对性处理措施。运行期变形和渗流监测结果分析表明,坝基变形稳定,不存在明显的不均匀变形和深层滑动,坝基扬压水位局部偏高,但坝基抗滑稳定安全性仍满足要求,坝基岩体渗透稳定,大坝渗流量逐年减少且出水清澈,坝基运行性态正常,可为类似复杂地质条件下坝基处理和防渗设计提供借鉴。

工作面覆岩导水裂隙带发育规律及高度探测

为充分了解81201工作面覆岩导水裂隙带的发育规律及高度,采用钻孔取芯的方式对钻孔的冲洗漏失量和岩芯特征进行综合分析,得出导水裂隙带的发育高度。结果表明:81201工作面导水裂隙带的高度为137.3m。

承压渗流条件下不良地质体灌浆技术研究与应用

针对向家坝水电站泄水坝段坝基存在的挠曲核部破碎带不良地质体结构性状,以及大坝蓄水后坝基钻孔灌浆存在的承压渗流不利的工况,提出了一种承压渗流条件下不良地质体先"固孔止水"后"高压冲挤"组合灌浆处理新技术,有效地解决了承压渗流条件下不良地质体防渗补强灌浆等多种技术难题。文章对固孔止水与高压冲挤组合灌浆技术研究与应用情况进行了全面的介绍,以便该项新技术成果在类似工程借鉴应用。

Al粉含量对Y_(2)O_(3)基陶瓷型芯性能及组织的影响

为获得满足钛合金熔模精密铸造使用的高惰性陶瓷型芯,采用Y_(2)O_(3)作为骨料,引入Al粉作为矿化剂,基于热压注法制备陶瓷型芯。研究了Al粉含量对Y_(2)O_(3)基陶瓷型芯致密化特性、力学性能、微观结构及相组成的影响。结果表明:随Al粉含量增加,Y_(2)O_(3)基陶瓷型芯的烧结收缩率和高温挠度逐渐减小;Al粉氧化膨胀有利于抵御型芯的烧结收缩,基于Al粉的液相烧结协同Al-Y_(2)O_(3)的界面反应烧结和Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)扩散烧结机制,促进了型芯的致密化。Al粉与基体生成Al_(2)Y_(4)O_(9)晶体抑制了晶间细小Y_(2)O_(3)颗粒的二次烧结,提升了型芯的高温抗变形能力。引入少量Al粉,型芯中生成Al_(2)Y_(4)O_(9)和Y_(2)Al晶体并附着于基体颗粒表面,基于第二相强化晶间结合强度得到提升;加入2wt%Al粉时型芯获得最佳抗弯强度,约为34.38 MPa,相比纯钇基陶瓷型芯提升了49.15%,表现为穿晶断裂。但过量Al粉氧化产生的膨胀量扩大了骨料颗粒间距,一定程度上削弱了晶间结合强度,型芯出现沿晶脆性断裂的倾向,导致承载能力下降。

胶层厚度对胶接波纹板三点弯曲力学性能影响研究

三明治波纹板采用轻质化和薄壁化的结构设计方法,可以作为承载和吸能结构应用于汽车底盘前纵梁、车身Y字梁等,而现有文献缺少针对胶层厚度对波纹板性能影响的研究。通过制备胶接波纹板并开展三点弯曲工况准静态加载失效试验,分析了不同胶层厚度对三明治波纹板整体承载和吸能特性的影响规律。试验发现,不同胶层厚度下铝合金胶接波纹板结构承载能力和破坏样貌存在差异,相比于0.5 mm和1.0 mm,0.2 mm胶层厚度的三明治结构的各项力学性能和稳定性较好。随后建立胶接波纹板三点弯曲加载有限元模型,实现了对波纹板整体加载变形过程和胶层损伤的模拟,通过与试验结果对比验证了有限元建模方法的有效性,为轻质金属胶接波纹板结构设计和性能评价提供可靠方法。