大南湖矿二区F1南井田煤层对比特征

大南湖矿区二区F1南井田含煤地层缺乏明显标志,煤层对比遇到困难。通过该区大量钻孔资料分析,对煤层物理性质、煤层间距、煤层顶底板岩层组合序列、地震反射特征、测井曲线特征等进行研究,总结出研究区煤层特征如下:F1南井田含煤地层位于侏罗系中统西山窑组碎屑岩中,全区含煤52层,煤层总厚度平均为63. 95 m,其中发育24层可采煤层,15煤层最厚,平均厚度为6. 14 m,出现在含煤段的中部,分布稳定,全区可采,可作为主要对比标志; 5煤层全区可采,较稳定; 22下煤和30煤层局部可采,分布不稳定;其他大部分可采煤层可采范围较大,局部可以对比。大部分煤层每两层可组成一个煤层组;各煤层间距变化不大;多个煤层间发育一套粗粒砂岩或砂砾岩,可作为对比标志。同一含煤地层的测井曲线形态组合大部分相似或接近;典型煤层界线的地震反射同向轴具有空间连续性;同一煤层沉积环境具有空间过渡性特征。煤层的综合地质特征分析为煤田地质开采研究提供理论依据。     

天府三汇一矿地应力场三维有限元分析及其分布特征

重庆天府三汇一矿位于华蓥山帚状褶皱带的收敛端,属地应力相对集中地带,矿区的煤与瓦斯突出不但发生的次数多,突出强度也大,且正在开采的煤层均属突出煤层,对该区域原始应力场的三维分布规律研究可为矿井生产设计及煤与瓦斯突出危险性区域预测提供参考依据。在收集三汇一矿地质资料的基础上,建立起三维有限元计算模型,利用ANSYS大型通用有限元软件采用弹塑性有限元法对该矿初始地应力场进行数值模拟。根据模拟结果,分析了三汇一矿地应力场的三维分布特征,并对K煤层的地应力分布进行了分析。     

昌福山矿区童子岩组三段上亚段沉积特征及聚煤环境分析

通过对昌福山矿区主要含煤地层的沉积特征,即鲕粒、结核、层理、岩矿、古生物及煤质等分析,总结出昌福山矿区童子岩组第三段上亚段地层的沉积环境为:3号煤层为河控三角洲相沉积;5号煤层为下三角洲平原型沉积;7号煤层为海湾潮坪型沉积;9号煤层为独立障壁岛泻湖沉积.研究成果对区内煤岩层对比具有重要意义.     

巴基斯坦塔尔煤田Ⅰ区块含煤性及煤岩层对比研究

根据塔尔煤田Ⅰ区块构造单一,地层产状平缓的地质特点,利用钻探、物探测井及化验等多项成果,采用标志层法、煤层间距法、煤岩煤质法以及地球物理测井法等煤岩层对比方法,对塔尔煤田Ⅰ区块岩层,特别是含煤地层进行了综合对比分析,划分出第四系、新近系和古近系地层界面,并将区内煤层划分为5个煤炭组,9个分煤层,成果可靠。     

某电站地下厂房区域初始地应力反演分析

根据某电站地下厂房区域工程地质条件以及实测地应力资料,分析影响区域初始地应力的因素,建立电站厂房区域三维有限元模型,利用FLAC3D值计算软件对工程区域初始地应力场进行三维有限元模拟,在实测地应力值与计算地应力值之间建立多元回归模型,求出各回归系数,结果表明模拟得到的初始地应力场与实测地应力值相符,能够满足工程设计、施工的需要.     

煤薄层的力学特性和工程应用

在南宁市盆地的地层中存在数层煤层,分布于整个南宁盆地内,其中含中—高灰分、低中—硫的含油褐煤约占95%,在工程实践中,由于其厚度较薄,没有引起足够的重视,缺乏对其的研究,且没有相关的工程特性资料。为研究煤薄层的强度、变形特性、受力机理,通过现场原位测试、室内点荷载试验对煤薄层的强度、变形特性进行了分析,并采用ANSYS有限元软件建立了上硬—中软—下硬的地层组合模型,对地基承载特性的影响进行数值分析研究,分析结果表明,桩端以下煤层以上的中风化泥岩应力和变形增大,说明应力在此发生了应力集中,而在煤层上发生了应力扩散,煤夹层起到了应力"扩散作用"。煤夹层下中风化泥岩应力增大,表明在此中风化泥岩上发生了应力集中。在上硬、中软、下硬的地基组合模型中,煤层起到了应力的"传递扩散作用"。     

深部盐岩含夹层地层初始地应力场模拟分析

为了对深部盐岩储气库建腔进行可行性分析,结合金坛盐岩矿区地层情况,采用三维快速拉格朗日方法对盐岩地层沉积过程的自重应力分布进行了模拟计算,分析含夹层盐岩地层沉积过程自重地应力场的时空演化规律,得到了含夹层深部地层自重地应力垂直应力和侧压力系数的确定方法.结果表明,静力情况下,初始垂直地应力σv、水平地应力σh与埋深呈良好的线性关系,侧压力系数与半无限空间弹性理论值大体一致;蠕变作用下,岩层水平地应力不断增大直至与垂直地应力相等,最终使得岩层433.2 m以下处于静水压力状态,侧压系数变为 1.总结金坛盐岩层初始地应力场分布规律可知,岩层分层面和夹层赋存的位置水平地应力会产生大幅突变,在储气库建腔设计及施工中应予以高度的重视.     

昌福山矿区童子岩组三段上亚段沉积特征及聚煤环境分析

通过对昌福山矿区主要含煤地层的沉积特征,即鲕粒、结核、层理、岩矿、古生物及煤质等分析,总结出昌福山矿区童子岩组第三段上亚段地层的沉积环境为:3号煤层为河控三角洲相沉积;5号煤层为下三角洲平原型沉积;7号煤层为海湾潮坪型沉积;9号煤层为独立障壁岛泻湖沉积。研究成果对区内煤岩层对比具有重要意义。     

井田采动对下伏油田地层应力场影响分析

针对康北煤田与科尔康油田局部重叠的现状,以工程地质、地质力学的理论为基础,建立研究模型,通过有限元方法计算、数值模拟分析,重点研究煤矿开采产生的垂向与水平向地应力变化,井田采动对下伏油田地层应力场影响,结果表明:煤矿的开采对煤层下含油地层地应力的影响非常微小,不会对油田的开采造成影响。为井田和油田互不干扰、安全生产提供依据。     

昌福山矿区童子糕且三段上亚段沉积特征及聚煤环境分析

通过对昌福山矿区主要含煤地层的沉积特征，即鲕粒、结核、层理、岩矿、古生物及煤质等分析，总结出昌福山矿区童子岩组第三段上亚段地层的沉积环境为：5号煤层为河控三角洲相沉积；5号煤层为下三角洲平原型沉积；7号煤层为海湾潮坪型沉积；9号煤层为独立障壁岛泻湖沉积。研究成果对区内煤岩层对比具有重要意义。     

煤层气洞穴完井顶板塌落数值模拟研究

针对我国主要煤层气产区的煤层埋深、煤层厚度、煤层及顶板岩石力学特性,对不同埋深和煤层厚度条件下的裸眼洞穴使用有限差分方法进行了数值模拟.计算结果表明,造成洞穴顶板塌落的主要力学因素是垂直地应力与水平地应力之差,可由侧压系数来描述;顶板破坏形式为洞周剪切破坏;煤层厚度对其影响较小.     

变质岩路堤湿化变形试验研究

为研究变质软岩填料路堤湿化变形规律,通过室内大比例尺路堤湿化变形模型试验,分析了秦岭山区糜棱岩化条带状粉砂质千枚岩湿化与时间的变形规律及湿化前后的变形量,并预测现场9．6m高的变质软岩填料路堤最大湿化沉降量;基于湿化变形的基本原理,编写了采用单线法进行路堤湿化变形有限元分析程序,并对变质软岩填料路堤进行湿化变形有限元分析,进一步与室内模型试验作对比分析。研究结果表明：预估现场高为9．6m变质软岩填料路堤最大湿化沉降量为6．3cm,符合公路路基设计规范关于路基工后沉降量小于10cm的要求。有限元计算结果与试验实测值较吻合,对秦岭山区软岩路基的设计、施工与质量控制起到一定借鉴作用。     

有硬夹层的上覆土层破裂过程的数值模拟

对大量的震害资料调查研究发现,发震断层上覆土层中含有软硬土层时,对整个上覆土层的破裂过程及最终破坏状态有一定的影响.本文在研究发震断层上覆土层中含有软夹层的基础上,采用平面应变有限元法模拟了发震断层错动时,含有硬夹层的上覆土层的破裂过程.对其破裂过程及破裂状态进行了分析,并将其与以往的研究成果对比,可以看出硬夹层的存在对上覆土层的破裂过程和最终破裂状态影响较小,与有软夹层的情况相比,当硬夹层的厚度小于、等于5 m时,可以忽略上覆土层中硬夹层的存在.     

三维地应力测试系统及其在深部软岩中的应用研究

深部围岩大多软弱破碎,传统地应力测试方法难以成功实施。为满足深部软岩工程需要,采用基于流变应力恢复理论的三维测试系统进行地应力测试。该系统根据深部软岩在高应力下的强流变特点,辅以配套研发的孔内推送设备和数据采集装置,采用埋设压力传感装置的方法来测得岩体的应力状态。依托平煤五矿开展测试系统的试点应用,与空心包体应变计测试结果进行对比,并在十一矿实施了分布式工程应用。结果表明系统测得应力相较对比测值基本一致,且符合孔周岩体流变应力恢复规律,所选测试区域自重应力场均占有主导地位。因此可以说明测试结果准确有效,系统具备一定的长期稳定监测围岩应力场的能力。     

鄂尔多斯盆地现今地应力测量及其在油气开发中的应用

油气田开发中实施水力压裂措施、部署和优化注采井网必须考虑现今地应力方向、大小及其分布规律.通过岩石声发射法、钻孔井臂崩落法、古地磁定向岩石差应变法以及岩石压缩等实验方法,测定了鄂尔多斯盆地伊陕斜坡区现今主应力大小和方向,并以吴旗探区为例,讨论了现今地应力在油气开发中的初步应用.认为伊陕斜坡区不同深度砂岩的现今最大水平主应力(δ1)值介于20.3～60.01MPa之间,与深度线性相关性好,相关系数=0.952;现今最大水平主应力方向为NE-NEE-近EW向,由盆地西南(西)向东北(东)方向逐步偏转变大.在现今应力状态下,吴旗探区中生界延长组长6储层NNE-NEE向裂缝系统在水力压裂过程中将首先启动张开并连通,最先形成有效主渗流通道,随着外界流体压力逐步增大,NW及NWW向裂缝系统可成为次级渗流通道;同时认为长61储层人工裂缝扩展方位约为NE-SW向,压裂缝为沿最大水平主应力方向延伸的垂直裂缝,且井孔相对稳定.     

深部倾斜巷道变形机理的数值模拟

文章综合考虑影响深部巷道围岩变形的各种因素,并以淮北临涣矿为工程背景,通过现场观测、调研、取样和煤岩力学参数的实验室测定,建立了临涣煤矿的深部巷道计算模型;采用大型有限元软件ANSYS,分析软岩影响下的巷道变形特点;论述了适合软岩巷道围岩变形控制的耦合支护理论,并结合该理论和软岩巷道应力破坏特点,对临涣煤矿软岩处进行了支护优化设计,并对支护设计的结果进行了数值模拟仿真分析,得出对后续现场支护工业实验具有指导意义的结论。     

顶煤的应力及变形规律的研究

根据相似材料模型实验和有限元数值计算的方法,研究了大同“三硬”条件下放顶煤综采顶煤的应力和变形规律,为进一步分析顶煤的断裂和破坏规律奠定基础.     

压裂中顶底板对缝高控制作用的数值模拟研究

裂缝在缝高方向的延伸会导致裂缝有效长度的降低,影响压裂效果;也可能直接穿过水层,造成压裂施工的失败。因此,基于FEPG有限元平台,利用网格开裂技术,开展了煤层气井压裂数值模拟研究,对垂向裂缝起裂、扩展及穿层的全过程进行分析。数值模拟结果表明:煤层气井压裂过程中,控制裂缝是否向隔层扩展主要取决于作业的净压力与隔层水平地应力差之间的关系;与储集层岩石力学性质相比,储集层的地应力剖面是影响裂缝垂向扩展范围的主要因素;T型缝、工型缝等复杂缝是由储集层的岩石力学性质和地应力共同作用的结果。这对于提高现场煤层气井水力压裂的效果具有重要的指导意义。     

曹家洼金矿原岩应力测量及其应用

曹家洼金矿进入小尹格庄矿区开采后地压现象非常复杂.为了优化地下开采方法,开展了以应力解除法为主,声发射法作为验证的原岩应力测量,初步掌握了矿山原岩应力分布特征.在此基础上,对现用的上向水平分层胶结充填采矿法结构参数进行了优化,提高了生产效率,强化了采场安全.