春光油田残余地层对比方法及地层发育模式

春光油田位于准噶尔盆地西部车排子凸起,经历了多期强烈构造运动,地层缺失严重,残余地层分布不均。 综合运用地震、岩芯及测井资料,在对不同级别层序界面识别基础上,结合地层基准面旋回分析,并依据地层接触关 系,对春光油田古近系、白垩系残余地层对比方法进行研究,最终建立了地层发育模式,对该油田残余地层的细分对比 具有指导意义。研究结果表明,通过对不同级别层序界面的识别及地层旋回分析结果所建立的地层格架,可使春光油 田古近系、白垩系地层划分对比具有等时性。不同成因类型地层,其对比方法有所差异,建立的地层对比方法及对比 原则适用于春光油田小层对比,可用来有效识别不同成因类型地层的缺失层位及缺失厚度。     

地面抽采钻井剪切变形破坏的关键层影响效应

地面钻井抽采煤层瓦斯不影响工作面回采且可以采前预抽、采动抽采和采空区抽采,是一种解决矿井高瓦斯行之有效的方式.但受煤层回采的影响,当回采工作面推过地面钻井位置后钻井套管迅速发生破坏,无法充分发挥其抽采采空区瓦斯的效应.因此,建立了基于采区上覆岩层层面剪切滑移效应的地面钻井剪切变形破坏模型,并对关键层对钻井套管剪切变形的影响效应进行了研究,以为地面抽采钻井防护提供工程指导,同时,运用3DEC离散元数值模拟程序对模型进行了模拟分析,并与现场工程实例进行对比验证.结果证明,模型描述的规律性是可靠的,具有较强的工程指导意义.     

缓倾角层状岩体边坡链式演化规律

砂岩-泥岩及灰岩-泥岩等软硬相间的缓倾角层状岩体边坡呈现多台阶倒梯形特征.运用地貌学方法揭示了缓倾角层状岩体边坡链式演化规律,包括危岩块从坡脚向坡顶逐渐形成、崩落演化的微观链和从边坡临空面逐渐向山体内部阶段性后退的宏观链,可分为仅有一个宏观链的简单模式和多个宏观链同时存在的复合嵌套模式.泥岩和砂岩、灰岩等软硬岩石之间的差异风化孕发了陡崖底部的岩腔,内部泥岩的应力风化加速了岩腔发育.岩腔是链式演化规律的源动力,将边坡链式演化机制分为岩腔形成机制、基座压裂破坏机制和危岩坠落机制.基于极限平衡理论建立了第一个微观链危岩体后部主控结构面顶端开裂与岩腔深度之间的量化关系.     

The geometric simulation and analysis of the blind growth fold in the overthrust belt of the southern section of the frontier Longmen Mt. during Late Triassic

The seismic profiles processed by high-resolution display that a blind growth fault-bend fold emerges in depth of seismic exploration area in Dayi in the southern section of the frontier Longmen Mt. This paper presents a detailed structural interpretation to seismic section, then describes the deformed geometry related to the pre-growth strata, the growth strata and the post-growth strata on both limbs of the fold. The computer geometric simulation, based on the model of fault-bend fold, is utilized to stimulate the geometry of the blind growth fold at different sedimentation rates in Dayi. These structural features are subsequently extracted and compared with the actual seismic reflection section. Our research suggests that a low angle overthrust formed during Late Triassic also appears in the southern section of the frontier Longmen Mt. overthrust belt. The event of structure took place at the depositional stage of a portion of the middle and upper fourth member of Xujiahe Formation (T₃ x ⁴), which corresponds to thrusting in the northern section of the frontier Longmen Mt. However, the thrusting displacement here is smaller than one of the northern section. Supported by the Sichuan Provincial Key Construction Projects (Order No. SZD0414)     

昌福山煤矿区灰岩含水层及其与煤系地层的关系

昌福山煤矿区灰岩含水层是矿区未来井下安全生产的主要隐患.通过矿区勘探过程对地下灰岩含水层的控制和掌握情况的分析,了解矿区灰岩含水层的水文地质特征,为可能对未来矿坑产生影响的局部灰岩水提出相应的防治对策,对未来矿山安全生产具有指导和帮助意义.     

稳定岩层层位与冒顶隐患级别关系

针对巷道顶板高冒顶风险区域难以发现、识别的问题,采用力学建模、SURFER软件绘图与RFPA数值模拟相结合的方法,研究了稳定岩层层位与冒顶隐患级别的关系.结果表明:稳定岩层层位可以作为冒顶隐患级别分划的指标,根据稳定岩层层位的不同可以及时判断出高冒顶风险区域,2 m、4 m和6 m为级别变化的临界距离,稳定岩层距巷道顶板小于2 m时,冒顶隐患级别为Ⅰ级;稳定岩层距顶板2～4 m为Ⅱ级;稳定岩层在4～6 m为Ⅲ级;稳定岩层层位在6 m以上时,冒顶隐患级别为Ⅳ级,此类顶板是需要进行重点监测的区域.该成果对巷道顶板安全管理具有指导意义.     

异质地层稳定渗流场随机多尺度有限元模拟研究

为了模拟异质多尺度地层稳定渗流场,提出了一种结合有限元异质多尺度法（FEHM）与随机配点法（SCM）的随机异质多尺度有限元法（SHMFE）。目前,研究此类问题的主要手段是随机有限元法（SFE）,但是这类方法无法从本质上表达地层属性的异质多尺度问题。当地层属性如渗透系数的异质性所在的尺度远远小于研究区域时,运用传统的方法模拟其异质性需大量计算资源,以现有物质基础是一个不可完成的任务。SHMFE能有效地解决这类多尺度不均匀问题。首先运用Karhunen-Loμeve（KL）分解在细尺度上将对数渗透系数Y=lnKε进行展开,然后采用耦合广义多项式混沌的SCM法离散问题概率空间使之成为确定性问题,如果KL展开有多个随机变量,则采用稀疏随机配点法;最后采用FEHM法求解此确定性问题。计算实例表明,相对于传统的SFE,SHMFE能利用更少的计算资源有效地模拟本质上多尺度的渗流问题。     

大流速渗透地层三管冻结稳态温度场解析解

本文采用“分段等效”的方法对水热耦合作用下三管冻结稳态温度场的冻结锋面进行简化,通过定义“调节系数”,利用势函数叠加原理推导了三管冻结温度场解析解。结合三管冻结大型物理模型试验,将解析解计算结果与试验结果进行比较。结果表明,解析解计算结果与试验结果较为吻合。当渗流速度由0 m/d增加至6 m/d时,渗流场的存在使得三管冻结温度场进入稳定阶段的时间延长了1000分钟,是无渗流速度时的1.57倍;同时,上游区域冻结锋面的扩展范围减小,下游区域的扩展范围增大,两侧区域的扩展范围基本相等。由解析解可以得出,渗流场使得上游/两侧/下游轴线上的平均温度由-9.15℃/-7.76℃/-9.10℃降低为-9.71℃/-10.02℃/-9.10℃,说明渗流场的存在对三管冻结稳态温度场分布规律影响较大,为大流速渗透地层人工冻结设计提供参考。     

拐点偏距影响因素的多元线性分析

基于实测数据,采用多元线性回归的方法深入研究了地质、采矿条件等对拐点偏距的影响,并建立了拐点偏距的回归计算模型.通过分析,得出影响拐点偏距的主要因素为覆岩抗压强度、采动程度、煤层倾角、采深和表土层厚度等.同时发现当覆岩中存在大于10 m坚硬岩层时模型计算误差较大.采用多元线性回归方法重新建立了无大于10 m坚硬岩层的时拐点偏距计算模型.该模型的拟合度、稳定性和精度都较高,能够满足地表移动变形预计的需要.     

黔南下寒武统喳拉沟组黑色岩层风化特征

黑色岩层是一种广泛分布且具有特殊性质的岩石,探讨黑色岩层的风化特征,为黑色岩层边坡治理提供理论依据。选取黔南三都地区下寒武统喳拉沟组黑色岩层为研究对象,利用浸泡试验、水质分析试验模拟黑色岩层的水岩化学作用过程,通过黑色岩层风化中的矿物特征、化学成分特征来确定其风化阶段。研究结果表明:研究区黑色岩层在水岩作用中涉及多个复杂的化学过程,通过溶解、水解、水合作用逐步形成稳定的黏土矿物及次生矿物;黑色岩层的化学风化已完成去Na、Ca阶段,并初步进入中期的去K风化阶段。