模糊择近原则在隧洞围岩分类中的应用

对国内外经常使用的围岩稳定性分类方法作了分析讨论.在多因素分类法的基础上,引进模糊理论.由于各因素对最终指标的影响程度不同,应乘以不同的权重系数.根据围岩地质条件,确定岩土的质量分类情况,引入贴近度及择近原则,建立围岩模糊分类法,给出确切的围岩分类.通过实例说明所建立的围岩模糊分类法是一种计算简便、应用灵活、行之有效的分类法.     

基于岩体波速的强度参数预测与边坡稳定性评价

为有效利用岩体波速信息快速确定边坡稳定性问题,首先根据国标BQ法(岩体分级标准)提供的岩土体物理力学参数表,建立了由岩体波速估算强度参数的数学关系式,并根据工程实验数据验证了强度参数预测公式的适用性;然后通过数值模拟实验,构建了基于岩体波速的新型岩质边坡稳定性图表;研究发现坡角和坡高等坡形参数对坡体稳定性的影响几乎与岩体质量无关,进而提出坡形影响因子来量化坡形对边坡稳定性的影响程度。分析了标准坡形条件下(坡高25 m,坡角45°),波速与边坡安全系数的关系,发现安全系数随岩体波速的增大而增大,近似呈"S"形变化趋势,通过回归分析建立了标准坡形条件下波速与安全系数的关系式,最终结合坡形影响因子提出一种基于岩体波速预测边坡稳定性的方法,并且通过算例验证了该方法的可行性。     

草古潜山裂缝性碳酸盐岩油藏油水界面确定及有利区预测

草古地区奥陶系潜山油藏岩性以碳酸盐岩为主,储集空间和渗流通道主要为裂缝,其次为溶蚀孔洞。草古潜山油藏具有较高的初始产能,但开发过程中水侵严重,导致储层流体性质判别和油水界面确定困难,极大地影响了草古潜山油藏的生产开发。为了更有效地对草古潜山油藏进行生产开发,首先,以成像测井标定常规测井建立了储层识别与分类标准,利用电法和非电法测井组合图版进行流体性质识别;其次,结合测井解释和试采结果确定油藏原始油水界面,并且在考虑断层和裂缝影响的条件下,提出了一种单井动态油水界面预测方法;最后,叠合储层分布、裂缝分布与剩余油分布确定了开发潜力有利区。研究结果表明:草古潜山油藏储层可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类;声波～深电阻率/浅电阻率(AC～RD/RS)图版和自然电位*深电阻率/浅电阻率～深电阻率(SP*RD/RS～RD)图版结合可有效区分油层、水层和干层;油藏原始油水界面深度为920 m,考虑垂直裂缝影响的油水界面计算公式能较准确确定动态油水界面;过断层的井初期含水率高,远离断层的井含水率上升速度快;平均裂缝孔隙度越高、Ⅰ类储层占比越高,含水率上升速度越快;A113、A11-9、A1-4井区具有开发调整潜力。提出的油水界面及有利区的确定方法为后期油藏开发提供了依据,也为其他裂缝性油藏的开发提供了新思路。     

电成像测井新参数在碳酸盐岩岩相识别中的应用

电成像测井识别碳酸盐岩岩相主要有定性图版法、定量参数法和机器学习法。图版法简单实用,但其效率低且受人工经验影响大,图像纹理参数种类过多且使用复杂,机器学习法需要大量样本标签,应用受到局限。为此,提出了一种简单又高效的新定量参数法,即通过新定量参数判别岩石构造特征来识别不同岩相。首先采用地质统计法对电成像测井动态图像进行全井眼插值,然后针对全井壁覆盖图像,利用数字图像处理技术获取二值图像,最后分别统计二值图像在纵向和横向黑色斑点(块)最大个数,并将二者的比值定义为视岩石构造数ARSN(aparent rock structure number)。ARSN可以有效区分块状和薄层状构造。据野外露头及岩心观察,一般颗粒云岩相为块状或厚层状和泥晶云岩相为薄层状或薄互层状构造特征。因此,利用ARSN可以区分颗粒云岩和泥晶云岩两大类岩相。以四川盆地M地区龙王庙组为例,经取心井验证,岩相识别符合率80%以上。该方法效率高且不受人的因素影响,实现高精度岩相识别,为该区碳酸盐岩沉积微相精细研究提供了有力技术支撑。     

滚刀载荷监测及刀盘载荷分布规律实验研究

为了获取滚刀载荷、建立刀盘载荷分布规律,为岩石隧道掘进机（TBM）高效掘进参数控制提供指导,通过分析单刃滚刀和中心双联滚刀结构形式,开发了滚刀载荷测试的传感器安装结构及测力传感器,研发了适用于TBM掘进模态综合实验平台的滚刀载荷监测系统;通过开展不同贯入度、不同刀间距及不同滚刀布置方式的多滚刀回转式破岩实验,基于实验结果建立了滚刀载荷分布规律,实验结果表明：滚刀载荷在空间域上随安装半径的增大而增大,临空面的产生和滚刀立体布置有利于滚刀破岩,贯入度与滚刀载荷呈幂函数关系。研究结果可为TBM刀盘设计和掘进参数的控制提供了参考依据。     

岩巷钻爆法掘进掏槽技术选择及应用

针对岩巷钻爆法掘进掏槽技术选择困难和掏槽效果差的问题,采用数值技术和现场试验相结合的方法,对比分析单楔形掏槽和楔直复合掏槽技术的优劣。数值模拟结果表明,单楔形掏槽峰值应力强度与楔直复合掏槽基本相同,但楔直复合掏槽具有2次峰值应力,更有利于掏槽区岩石的破坏,且楔直复合掏槽平均应力强度要高于单楔形掏槽,使其具有良好的破岩效果。实践结果表明,应用楔直复合掏槽后,炮眼利用率由87%提高到93%以上,平均单循环进尺由1.75m提高到2.15m,日进尺达到6.4m,实现了月进尺160m以上的快速掘进目标,月进尺较原施工方案提高33%。     

红岭多金属矿复杂采空区稳定性

为确保矿山的正常安全生产和经济效益,以红岭多金属矿复杂采空区为例,针对遗留的大量采空区问题,进行稳定性研究。在现场监测数据基础上,通过数值模拟及K.B.鲁别涅依他公式法分别研究了空区间柱、顶板和上下盘围岩的稳定性,并与现场实际情况做对比分析。结果表明：将现场调查结果、数值模拟方法及经验公式分析方法相结合,对空区稳定性进行综合评判,全面地获得复杂采空区的稳定性情况以及潜在破坏区域,可更有效地指导工程实践,研究结果可为下一步矿山安全回采提供依据。     

无底柱分段崩落法巷道岩爆预测与防治措施

随着金属矿山相继进入深部开采,无底柱分段崩落法巷道岩爆问题成为采矿领域中主要的工程地质问题之一。主要介绍了巷道岩爆的表现形式和发生条件,并在综合考虑国内外学者提出的判断准则的基础上,采用多层次模糊综合评判法对巷道岩爆进行预测,最后提出了相应的防治措施。     

平顶形金属支架在回采巷道的适用性研究

在我国倾斜、缓倾斜回采巷道分类基础上建立了相应的力学模型,从而探讨了平顶形可缩性支架在不同类型围岩条件下的适用性。