岩体粗糙单裂隙流体渗流机制的实验研究

岩体的天然裂隙结构与渗流行为异常复杂,岩体裂隙渗流机制与定量描述一直是岩土、矿业、地质、石油及天然气工程高度关注的难点问题．为了探究岩体粗糙裂隙的渗流机制和粗糙结构的影响,本文通过岩体单裂隙物理模型的水渗流实验,利用Weierstrass-Mandelbrot分形函数和PMMA材料制作了不同分形维数粗糙单裂隙的物理模型,利用高速摄相机记录了粗糙裂隙水渗流的全过程,分析了水渗流性质随裂隙粗糙性的变化规律及粗糙结构对渗流机制的影响,阐述了粗糙结构中水渗流的流动阻力构成,建立了水流阻力与裂隙粗糙性关系的分形模型,提出了粗糙单裂隙分形等效渗透系数和计算公式,为理解和定量描述岩体粗糙单裂隙渗流性质及其与裂隙结构之间的关系提供了实验依据和参考．     

重庆市煤资源聚煤规律、成煤模式及预测方法研究

本文从大陆动力学和层序地层学的角度对重庆市上二叠统龙潭组／吴家坪组和上三叠统须家河组两套含煤地层聚煤规律、成煤模式和资源预测方法进行了研究,并采用丰度法对各可采煤层进行了系统的资源潜力预测。     

磁化表面活性剂溶液的降尘机理及应用

 随着煤炭行业机械化和采掘速度的加快,工作面粉尘浓度越来越大,威胁着工人的安全。通过分析磁化降尘机理和磁化表面活性剂溶液降尘机理,以山西省某矿为例,确定了适合该矿综采工作面的最佳表面活性剂为LDLC 表面活性剂及最佳浓度为0.1%,以及最佳磁化强度1000 mT 和最佳磁化时间60 s,并根据结果设计磁化管路和添加装置。该措施在该矿回采工作面进行现场试验,使该工作面的全尘浓度降尘效果比常规措施提高72%左右,PM_2.5降尘效果提高60%左右,有效改善了工作面的作业环境。     

氯化镁矿化利用低浓度烟气CO_2联产碳酸镁

CO2矿化利用是一种新的CO2减排方式,主要原理是利用天然矿物或工业废料与CO2反应,将CO2矿化为碳酸钙或碳酸镁等固体碳酸盐,同时联产高附加值的化工产品.本文提出采用低能耗的电解工艺利用氯化镁溶液矿化利用低浓度烟气CO2的新方法,该方法将氯化镁转化为活性较高的氢氧化镁,与不同浓度的CO2反应从而矿化CO2.该方法可以直接矿化浓度仅为20%的低浓度CO2,这使得直接矿化利用工业烟气CO2成为可能,避免了较高能耗的CO2捕捉提纯过程.另外,该方法可在较低的能耗下减排大量CO2,同时获取高附加值的碱式碳酸镁或三水合碳酸镁.由于氯化镁自然储量非常丰富,氯化镁矿化利用CO2具有大规模减排的潜力.     

基于瞬变电磁法的整合矿井火区分布探测方法

 针对资源整合矿井火区探测中普通探测技术耗时长、工程量大,且难以直接定位火区范围等问题,研究了基于瞬变电磁法的火区分布探测方法。以北祖矿为例,在井下全空间条件下,结合地质资料和现场地质情况,采用瞬变电磁仪对北祖矿9209 风巷上覆煤层进行超前探测和剖面探测,反演计算形成超前、剖面视电阻率图,根据巷道上覆煤层在视电阻率图中的响应特征,通过定性分析确定巷道上覆煤层的自然发火区域。结果表明,基于瞬变电磁法的整合矿井火区分布探测方法能够准确定位火区分布范围,可为打钻探测及灌浆堵漏等矿井防灭火工程提供科学依据,明显提高工程效率及效果。     

青海三露天井田天然气水合物成藏的构造控制作用

 自2008 年中国首次在青藏高原祁连山冻土区钻获天然气水合物实物样品, 木里煤田三露天井田已成为研究热点地区之一, 但对于天然气水合物形成及保存的控制因素及分布规律的研究尚浅, 阻碍了资源的勘探与开发。通过对三露天井田天然气水合物钻孔实际资料的统计, 分析了井田构造格局, 提出了研究区天然气水合物的形成过程, 综述了构造对其成藏的控制作用。结果表明:1)天然气水合物是由烃类气体聚集成藏后随着青藏高原的快速隆起而抬升进入温压稳定带后形成水合物藏;2)研究区的构造分区分带性控制了天然气水合物在平面上的展布规律, 构造运动决定了中侏罗煤系的沉降-生烃史和温压稳定带的形成, 构造形态则可以为烃类气体的聚集提供通道、盖层及储存空间, 而后期构造作用又会对前期形成的气藏及天然气水合物藏造成破坏。     

探究露天采矿技术及采矿设备的发展形势

当前国内外的采矿技术随着科学技术的发展都获得了快速的发展,各种新型的采矿设备和技术也层出不穷。本文概述了露天采矿技术,分析了当前露天采矿设备的发展形势,阐述了露采设备主要发展方向。     

电快速瞬变脉冲群对矿井大巷电磁辐射环境的影响

研究了煤矿井下电快速瞬变脉冲群对电磁辐射环境的影响,分析了电快速瞬变脉冲群的频谱特性,确定了频谱分析仪的测量频率范围为3MHz～1GHz,并对现场测试方法进行了研究.结果表明:电快速瞬变脉冲群对煤矿井下电磁辐射环境的影响较小,矿用本质安全型电子设备对环境的电磁辐射能量较小,矿用隔爆型电气设备防爆外壳对辐射噪声的抑制效果明显.     

软土路基微结构扫描电镜图像的分形

根据分形模型的构造方法,提出了用于描述软土孔隙变化的孔隙度分维、孔隙分布分维和孔隙边缘形状分维,并以珠江三角洲地区某高速公路软土路基加固为例,用分形维数对土体扫描电镜(SEM)图像进行分析。研究发现,加固后3种分形维数均有不同程度降低,表明加固后孔隙的分布面积减小,结构单元体之间排列紧密,孔隙尺寸分布趋于均匀,孔隙边缘形状变得规整光滑。结果表明,软土中孔隙分布及形状具有分形特征,不同的分形维数,可以从不同角度反映土体的加固效果及力学特性变化。     

中国煤田构造遥感应用进展

煤田构造研究的一个重要方法是遥感资料处理与构造解释。中国的煤田构造遥感是伴随煤田地质勘查发展起来的,在含煤盆地圈定、区域构造分析等方面发挥了重要作用。新一轮煤炭资源调查工作采用了煤田遥感地质调查方法,注重煤田构造解译与分析。从在西部地区的应用现状来看,煤田构造遥感在今后的煤炭资源调查评价中仍将发挥重要作用。