宿县矿区地温特征及控制因素分析

文章用三点法对宿县矿区地温数据进行校正,并通过井下稳定实测数据进行修正,获取可利用的地温基础数据,进而研究矿区地温分布特征和控制因素。研究发现:矿区中部地温梯度大多为2.2~2.8℃/hm,局部地区地温出现正异常;矿区西南和西北地区地温梯度较低,多数低于1.9℃/hm,并出现负异常;同一水平上,矿区西南部地温较低,东北部地温较高,而中部地温比较稳定呈过渡趋势,从矿区西南部到东北部地温逐渐增加;矿区地温主要控制因素是矿区构造、松散层和地下水。     

地温场分布特征及控制因素研究——以遵义地区为例

本文以遵义市地热勘查区为研究对象,根据对钻孔测温数据进行计算,得出了遵义地区(水平及垂直)地温场的变化特征,并分析了遵义地区地温场分布的控制因素。研究结果表明该地区地温场平面变化为由东向西呈逐渐升高趋势,自北向南呈近等值区分布;在垂直方向上温度随深度的增加而增加,岩性发生变化,地温梯度随之变化。遵义地区地温场变化及地温异常主要受该地区地质构造、地层岩性、水动力作用、及放射性元素的影响。     

马尾山硫铁矿围岩温度特征及开采层地温计算

根据安徽马尾山硫铁矿矿区三个钻孔地下水的实测温度,分析了矿体围岩温度场的特征。通过温度数据拟合得到了实测地温梯度。结合地下水的运动修正地温梯度,最终计算得到了大地热流和开采层的温度。另外,根据区域地温下延公式对开采层温度进行了计算。计算结果表明,通过修正后的地温梯度计算得到的开采层的温度与应用区域地温下延公式计算得到的温度是一致的。开采层温度略高于安全标准,但不会产生热水危害。     

近46年临汾浅层地温气候特征分析

利用临汾1962年～2007年0cm～20em各层逐月平均地温,采用气候倾向率、滑动t检验等气候统计方法,研究了近46年临汾浅层平均地温的变化趋势、异常年份和气候突变等．结果表明：近46年来临汾各季节浅层平均地温均呈现为显著的变化趋势（-0．07 ℃／10a～0．53℃／10a）,春季最大,夏季最小;各浅层年平均地温均呈明显的升高趋势,平均每1-年升高0．15℃-0．26℃,以表层地温增温率最大;春季、秋季和年浅层平均地温表现为“暖-冷-暖”的变化趋势;浅层地温春季、冬季多异常年份,年平均地温异常偏高发生在2000年后,异常偏低发生在1996年;用滑动t检验法和Yarnamoto法发现地温在1996年附近发生了突变,用M—k法发现地温在2002年附近发生了突变;气温升高是导致地温上升的主要原因．     

联合气象地温资料分析北京地区的气候变化

 利用1954—2006年北京地区0.8、1.6、3.2m深度的逐月平均地温资料,得到其年平均地温并与相应的气温数据进行对比,分析其变化规律。通过气候倾向率对比分析,初步给出了该地区50年来平均地温和气温的变化趋势,发现该地区的浅层地温和气温均有所增加,近年来增加幅度增大。小波分析发现,该地区浅层地温和气温同时存在约10年和15年多重周期变化特征,且均在20世纪70年代初和80年代末发生温度突变。利用世界气象组织判断气候异常的标准得到浅层地温和气温的温度异常年份。这些结果有助于从新的角度（气温联合浅层地温）分析北京地区的气候变化。     

裂谷盆地复杂地温场精细表征方法

东非裂谷盆地地温场复杂，特别是E油田内部地温梯度存在很大差异，影响了油藏流体性质和开发策略。深入分析油田测试资料后认为，地温梯度在平面上呈分区性，垂向上呈分段性，常规研究方法难于刻画此特征，基于此，探索了一种能精细表征油田内部地温场差异的方法——分区分段回归法。利用该方法对E油田复杂地温场进行了精细表征。结果显示，浅层地温梯度平均为6.10℃/（100 m），平面上由南往北呈减小趋势；深部地温梯度平均为1.53℃/（100 m），平面上由南往北呈增大趋势。沉积是平面地温梯度产生差异的主要因素。     

大兴安岭西坡多年冻土地温变化模拟

多年冻土作为大兴安岭西坡的重要组成部分,其变化发展深刻地影响着该地区的工程经济建设和生态环境建设.为进一步了解大兴安岭西坡多年冻土区的地温变化情况,基于地温波动理论,利用Origin软件对根河、伊图里河和满归3个地温监测站的多年冻土地温进行非线性拟合,建立相应的地温曲线拟合模型对当地多年冻土地温进行模拟研究.研究结果表...     

济阳坳陷中新生代古地温分析

本文在系统取样分析的基础上,根据干酪根镜质体反射率对济阳坳陷中、新生代的古地温状况进行了探讨。选用的几口研究井的镜质体反射率对数值与深度呈线性关系。研究认为,本区中、新生代各自具有较简单的受热史,不存在明显的温度间断和畸变。但中、新生代之间具有明显的温度跃变,表明中生代地层因地壳抬升曾一度受到剥蚀。文中根据镜质体反射率资料对部分井进行了剥蚀厚度的恢复。文中利用最小二乘法分别对中、新生代建立了几口研究井的镜质体反射率与古地温之间的关系式,并进而确定了各井不同地质时期的古地温梯度值。结果表明,本区中生代地温梯度略高于新生代。新生代早期地温梯度较高,中期稍有下降,晚期复又回升,呈现明显的“马鞍形”演变趋势。本区新生代平均古地温梯度与今地温梯度接近,故在研究有机质演化史时基本上可用今地温梯度代替新生代时期的古地温梯度。     

近40年大石桥市浅层地温变化分析

本文利用1973～2012年大石桥市0、5、15、20 cm各层逐月平均地温资料,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,分析大石桥市各浅层地温年、月变化趋势及气候异常等特征。结果表明:近40a大石桥市各浅层月平均地温在波动中均呈增温趋势,且变化趋势基本趋于一致;月平均地温4～7月逐渐递增,9月到10月明显下降;近40a月平均地温异常年份较少。     

地源热泵间歇运行地温变化特性及恢复特性研究

针对土壤源热泵运行过程中地下传热衰减问题,进行了热泵间歇运行实验,测试分析了热泵间歇运行过程中地温变化规律及其对换热率和机组性能的影响.建立基于渗流的三维非稳态传热模型,对地下垂直U形埋管与周围土壤的热湿耦合传递进行数值计算,模拟了热泵运行状态下地温变化及热泵停歇状态下地温恢复特性;数值分析了土壤导热系数、土壤孔隙率、不同回填材料及太阳辐射能对地温恢复过程的影响.实验与数值计算都表明,热泵可控间歇运行策略对于改善地下传热,提高热泵系统性能具有重要作用,探讨热泵可控间歇运行问题对于地热能高效一体化利用具有理论意义.     

地下采煤引起的黄土裂隙化物理模型试验研究

煤矿采空区的黄土边坡裂隙化严重,为研究地下采煤对黄土边坡裂隙化的影响,通过分级撤去缩尺模型底部支撑力来模拟开采过程,利用布里渊光纤应变测试仪监测各阶段中坡体的应变,结合其位移变化,分析黄土斜坡在地下采空条件下裂隙产生的位置、形态、斜坡体内部应力变化及黄土斜坡裂隙化规律。结果表明:地下采煤不仅导致黄土斜坡产生剪切裂缝还会产生拉张裂缝,产生裂缝的类型与采空塌陷的位置有关;地下采煤导致黄土斜坡产生的裂缝将切割斜坡,被切割的块体临空面较原始斜坡变陡,坡内应力状态发生变化,同时坡体完整性变差,天然强度降低;裂隙分布规律与采空塌陷边界基本一致;地下采煤引起的黄土裂隙化会改变坡体内应力重分布,重分布应力会产生次级裂缝,进一步破坏坡体。     

矿山压力变化的采场瓦斯涌出特征及其管理

含瓦斯厚煤层开采后,矿山压力变化对采场瓦斯涌出规律有决定性作用。根据靖远煤业公司魏家地矿110综放面以及韩城局桑树坪矿3307综采面的矿压观测和瓦斯监测结果,得到了基于矿山压力变化的采场瓦斯涌出特征,并提出设置顶板瓦斯排放巷是周期来压时管理采场瓦斯的重要方法,为有效防治瓦斯事故以及合理抽取利用瓦斯资源提供了理论依据和技术支持。     

露天转地下开采方案优化及边坡稳定性分析

以孟家堡铁矿露天转地下开采的实际情况为工程背景,利用强度折减法和FLAC3D数值模拟方法,以塑性区贯通、计算不收敛及位移突变为失稳判据计算边坡安全系数,确定潜在滑移面,分析静态及开采扰动下的边坡稳定性;根据随采深下降的边坡破坏规律,对开采方案进行优化.分析结果表明,无开采扰动下边坡安全系数为194,满足稳定性要求;不留境界矿柱的无底柱分段崩落法地下回采过程中,覆盖层厚度要达到25m,其起到吸收并转移应力和减缓边坡能量耗散速度的作用.     

露天转地下开采岩体稳定性三维数值模拟

露天转地下开采围岩应力和工程尺度同时影响着地下工程和露天边坡的稳定性.通过三维数值模拟,揭示了露天边坡内地下开采采场周围和边坡的力学环境,探讨了围岩移动变形、应力分布和破坏机理,分析了边坡稳定性状况.研究表明,在扰动边坡下进行地下开采,坡脚处的局部弧形破坏区将进一步恶化,但不会影响边坡的整体稳定性.由于边坡的卸荷作用,导致采场上覆岩层成拱机制减弱,采空区覆岩存在整体垮冒的可能性.     

井工矿开采对窟野河水资源的影响

为了定量研究流域内井工矿开采对水资源的影响,采用Mann-Kendall-Pettitt方法检测窟野河1966—2009年年径流的突变点,利用水文模型(SWAT和SWAT-VISUAL MODFLOW)定量计算井工矿开采对窟野河流域1997—2009年径流及2009年地下水的影响。结果表明,井工矿开采是该时期径流锐减及地下水疏干的主要原因,其对年径流减少的贡献量为24.20 mm,占总减水量的64.16%,对地下水的影响量为4.09×10~8m~3。     

露井联采下边坡体变形机制的研究

在露天和井工同期开采下,因边坡体处于井工开采的影响范围内,两种采动效应互相扰动、互相叠加和互相影响,从而构成了复合叠加的作用,边坡体的变形表现为露天和井工两种采动效应叠加的变形机制。以紫金山金铜矿露井联采实例为工程背景,应用Midas GTS软件建立露井联采作用下边坡体三维分析模型,并采用FLAC3D数值模拟软件对三维模型进行数值分析,通过研究各个开采阶段露天边坡体的水平位移、下沉值及应力值,总结露井联采下边坡体的变形机制。     

露天转地下过渡期岩移危害控制方法

在露天转地下过渡期,由于露天地下同时生产的岩移干扰,经常导致安全生产条件差和产量衔接困难.针对露天转地下过渡期露天开采境界内底部矿量、地下开采挂帮矿的实际生产条件,系统地研究了地下开采与岩移特点,提出了应用诱导冒落技术控制挂帮矿地采岩移的方法,不仅改善了露天地下安全生产条件,而且扩展了露天地下同时开采时间与空间.这一方法应用于小汪沟铁矿,有效解决了露天转地下过渡期产量衔接的难题,并实现了安全高效开采.     

具有深凹特征的改进挂帮矿诱导冒落开采方法

大孤山铁矿为大型深凹露天铁矿山,在露天转地下过渡期中,采用诱导冒落法开采挂帮矿的新型露天转地下过渡模式.对大孤山铁矿现存挂帮矿进行三维建模分析,依据过渡模式的露天地下协同开采的安全要求,选择南帮挂帮矿作为过渡期第一阶段露天地下协同开采区域,通过采用合理的回采顺序控制边坡上塌陷坑范围和塌陷坑容积,使滑移体全部滑入塌陷坑.开采东帮挂帮矿为露天转地下第二阶段,利用露天原有运输系统迅速提高地下产能,并采用合理方式控制东帮边坡滑移岩体.最后采用该方法对大孤山铁矿露天转地下进行方案设计和验证.     

露天转地下开采模型试验系统及其应用

为研究露天转地下开采条件下,高陡边坡与地下采场围岩的变形和应力变化规律,研制出一种高陡边坡露天转地下开采模型试验系统.该系统由开采模拟方法和开采模拟系统组成,其中,模拟试验方法包含完备的模型制作和开采模拟技术,开采模拟系统包含模型框架、模型制作设备和模型监测系统.以大冶铁矿狮子山矿段为工程背景,运用该系统进行露天转地下开采模型试验研究,得到开采过程中矿区边坡、地下采场围岩的变形规律和破坏特征.研究结果表明:该系统具有良好的适应性,可满足露天转地下开采及其他大型地下工程物理模型试验研究的需要.     

我国地下金属矿山采矿技术的发展与展望

介绍了目前我国地下金属矿山采矿新技术和新工艺,探讨了21世纪我国地下金属矿山采矿技术的主要研究方向和发展趋势,为地下金属矿山采矿新工艺和新技术的进一步研究提供了理论依据。