北京平原区第四系热物性参数特征及对浅层地热能开采的影响因素分析          下载免费PDF全文

李娟  郑佳  雷晓东  杜境然  李富  贾子龙  刘爱华 《中国地质》2022,49(5):1543-1554

【研究目的】 岩土热物性是影响浅层地热能资源评价及利用的重要参数。【研究方法】 在北京平原区各冲洪积扇采集了695件第四系岩土样品进行热物性及土工参数测试,分析了热物性参数特征及其对浅层地热能开采的影响。【研究结果】 北京平原区第四系岩土热导率平均值为1.465~2.022 W/(m·K),热扩散率平均值为0.450×10^-6~0.841×10^-6 m²/s,比热容平均值为2.323~3.080 MJ/(m³·K),热导率（λ）与热扩散率（κ）值存在一定的线性关系,相关方程为λ =1.6973κ + 0.6127。第四纪松散沉积物颗粒越细,热导率值越低;含水率0~5%范围内,热导率随含水率增加迅速增大,含水率5%~20%范围内,热导率增加变缓并趋于稳定,含水率20%~40%范围内,热导率随含水量增大而降低;在天然状态下,热导率随着密度的增加而增大,随着孔隙比的增加而降低;样品温度在0~40 ℃范围内,热导率随温度升高呈先减小后增大的趋势,20 ℃时热导率最低。【结论】 第四系热物性参数随地质条件变化而变化,热物性参数大小会影响浅层地热能储存、采集和扩散能力,热导率、热扩散率及比热容越大,岩土蓄热和导热能力越强。  相似文献   

煤层底板孔多分支点取样钻进技术及应用研究     

褚志伟  龙威成  贾秉义  刘飞 《煤田地质与勘探》2022,50(5):153-158

针对碎软煤层长距离瓦斯参数测定、瓦斯抽采钻孔工程设计指导和抽采效果评价的技术需求,在分析现有碎软煤层取样钻进技术存在问题的基础上,提出了煤层底板孔多分支点取样钻进方法,制定了取样钻进工艺流程,开发了随钻轨迹精准调控、“机械+水力”高效排渣等关键钻进技术,选型配套了定点取样钻孔钻进装备和密闭取样装备。在安徽省宿州市某矿开展了现场试验,施工了1个主孔深度301 m的取样定向钻孔,在取样分支孔中实施了2次定点密闭取样,取样深度分别为178、238 m,顺利在碎软煤层中采取了煤样,获取煤样的瓦斯含量分别为9.05 m3/t和10.08 m3/t,与常规方法相比测得瓦斯含量分别提高了12.4%和25.2%,确保了煤层瓦斯参数测试的准确性,可为碎软煤层瓦斯参数测定提供一种新的技术途径。   相似文献   

砂土卵石地层高频冲击直推半合管取样工艺应用研究          下载免费PDF全文

王青薇  钟道旭  尹业新  王水  黄真真  王瑜 《探矿工程》2022,49(4):111-116

地层的取样质量决定了污染场地调查的准确性,获取无污染、无扰动、结构完整且取心率要达到一定要求的样品对于环境取样具有十分重要的意义。砂土卵石地层软硬交错、结构松散,造成取样率低、样品结构易破坏、钻进取样效率低等问题。本文采用高频冲击直推钻机,配合半合管取样钻具,以乌海市重点行业企业某化工园区的污染详查工作为例,介绍了高频冲击直推半合管取样工艺及其应用效果。该工艺在砂土卵石地层中岩心采取率达85%以上,样品原状性好,为后期该类地层的钻探取样提供了可靠的参考依据。  相似文献   

浅层地热能开发回灌井施工技术研究——以郑州市东、西部新城区为例          下载免费PDF全文

王刚  宋佳  王盼盼  秦国强 《探矿工程》2022,49(6):153-161

地下水回灌是浅层地热能开发利用中不可缺少的环节,回灌井是实施回灌的关键设施,其施工技术是影响回灌效果的重要因素。选取郑州市东部新城区、西部新城区浅层地热能开发的回灌井为研究对象,分析不同区域地质条件的差异,通过回灌井结构分析地下水的回灌机理,论述影响回灌效果的因素。结合试验井施工情况,论述泥浆正循环钻进、泵吸反循环钻进、冲击钻进等不同钻进工艺的适用条件和施工中存在的问题,以及钢筋砼管、钢管和U-PVC管等不同成井管材对回灌效果的影响,探索提高单位回灌量的针对性措施,为今后郑州市及周边地区浅层地热能开发回灌井的施工提供参考。  相似文献   

采煤对浅层地下水环境的影响及矿井水生态利用分析     

柴建禄 《煤田地质与勘探》2022,50(7):138-144

黄河流域中上游矿区煤?水矛盾突出,煤炭开采对地下水环境造成一定的破坏。基于此,以鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田榆神府矿区为研究区,在野外调查、数据分析、室内测试的基础上,分析研究区矿井水的量质特征,揭示煤炭高强度开采对地下水环境的影响,并开展矿井水生态利用研究。结果表明:研究区矿井富水系数在0.23~2.28,平均为0.91,评估2020年区内矿井排水量高达4.70亿m3,受采掘活动影响,浅埋煤层开采区地下水位下降趋势明显;区内矿井水出现不同程度的污染组分超标现象,主要超标指标为化学需氧量(COD)、Na+、SO₄ 2?、溶解性总固体(TDS),未处理的矿井水外排将会污染区内地下水环境;研究区浅层地下水超限的水质指标主要为NO₃-N,与矿井水超限水质指标差别较大,反映出浅层地下水水质受采矿活动影响较小;提出矿井水浅层回灌和矿井水生态灌溉2种模式开展研究区矿井水的生态利用,矿井水回灌对矿井水中的溶解性有机碳、色度具有较好的去除效果,回灌后出水满足Ⅲ类地下水限值;浅埋煤矿矿井水具有作为矿区生态修复灌溉用水的较好潜力,中深埋煤矿和深埋煤矿矿井水不适宜作为灌溉用水。研究结果为我国西部煤矿区水资源保护和生态修复提供重要依据。   相似文献   

综合物探方法在某水电站坝前滑坡勘察中的应用     

《四川地质学报》2022,(3):481-484

某水电站坝址下游左岸分布一堆积体,在正常泄洪条件下,堆积体的稳定状况影响坡体上居民安全。本次采用高密度电法和浅层地震反射法相结合的综合物探方法,用以查明堆积体的厚度、范围及基岩顶板界面的起伏形态,为工程地质提供物性参数。成果显示,该堆积体覆盖层与下伏基岩在电性及波速上均存在着明显的物性差异;堆积体厚度变化范围在8～80m之间。  相似文献   

陇东陕甘边界降雨水毁灾情调查与启示          下载免费PDF全文

刘银鹏  李同录  胡向阳  李萍  付昱凯 《中国地质灾害与防治学报》2022,33(3):77-83

黄土地区降雨导致的水毁灾害常有发生,造成严重的工程灾害和人员伤亡。对已有水毁灾害的调查和成因分析,可为防治区灾害提供经验。2021年8月中旬至10月初,在陇东陕甘边界黄土地区持续了50多天降雨,引发了大量水毁灾害,导致G211国道中断两周。文中介绍了这次降雨在G211沿线及其附近的村镇引起水毁灾害的现场调查情况,发生在村镇的水毁灾害有黄土窑洞塌陷、土质房屋和夯土围墙倒塌;发生在道路上的水毁灾害有路基外缘沉陷开裂,路基内侧边坡崩塌、斜坡浅层滑移及滑坡泥流等地质灾害。这些灾害规模小、影响范围不大;但数量多、致灾性较为普遍。文章还调查了植被对黄土斜坡稳定性的有利和不利影响。针对水毁灾害,分析其原因并提出了村镇和道路建设中针对此类水毁灾害的预防措施。  相似文献   

对水致黄土斜坡破坏模式及稳定性分析原则的思考     

李同录  李颖喆  赵丹旗  胡向阳  李萍 《中国地质灾害与防治学报》2022,33(2):25-32

水对斜坡作用包括地表水流动作用和地表水入渗作用,地表水流动作用,如水库、河流的岸坡破坏,由水动力侵蚀所引起。目前黄土中地表水入渗影响下的斜坡稳定性分析存在一些概念含糊的问题,如忽略了入渗过程的应力路径,只考虑其破坏时的应力状态,这会导致对其破机理和稳定性计算参数取值的误判,文章只针对该类问题进行辨析讨论。黄土中地表水的入渗一般有降雨和灌溉两种,伴随降雨入渗多引起斜坡浅层破坏;灌溉导致地下水位上升则引起深层滑移。地表水入渗对斜坡总应力改变不大,水致斜坡破坏主要是孔隙水压力上升,土体有效应力降低所致。非饱和黄土中的初始孔隙水压力为负值,降雨入渗后的浅层黄土仍处于非饱和状态,孔压最大升到0;灌溉会引起地下水位抬升,潜水位下为正的孔隙水压力。明确了孔压变化过程,就可以用有效强度评价边坡稳定性。同时,目前一些观点认为关于流动性黄土滑坡是静态引起,这颠倒了因果关系,是滑移引起了液化,而不是液化导致的滑移。  相似文献   

天津平原区浅层地下水水化学特征及碳酸盐风化碳汇研究     

李海明  李梦娣  肖瀚  刘学娜 《地学前缘》2022,29(3):167-178

大气 CO₂浓度在控制全球气候变化方面具有至关重要的作用,研究碳循环、CO₂收支平衡和精确评估是制定区域CO₂减排策略和寻找新的碳汇途径最重要的组成部分。碳酸盐风化碳汇是全球碳循环研究的一个重要方向。为此,本研究以天津平原区浅层地下水为研究对象,通过对地下水调查及水样的采集与分析,运用水化学分析方法分析了地下水水化学特征,并估算了地下水总储存量、DIC储量和碳酸盐风化碳汇量。研究结果表明:浅层地下水化学场自北部山前平原向南部冲积平原和滨海平原,呈现出自北而南和由北西向南东的水平水化学分带规律,地下水由低浓度的淡水、微咸水变为高浓度咸水,沿此方向水化学类型由HCO₃-Ca·Na·Mg→Cl·SO₄-Na→Cl·HCO₃-Na→Cl-Na型转变;淡水区、微咸水区和咸水区面积分别为733、3 034和6 564 km²。地下水水化学组分中Ca²⁺、Mg²⁺和 {\mathrm{HCO}}_3^{-}主要来源于碳酸盐的溶解作用。研究区浅层地下水总储存量为2 241 640万m³,总DIC储量为8.13×10⁶ t,总碳汇量为4.11×10⁶ t。研究区浅层地下水淡水区、微咸水区和咸水区地下水储存量分别为157 799万、6 245 936万和1 459 247万 m³,DIC浓度分别为19200、19200和19342 mg/L,DIC储量分别为0.67×10⁶、1.65×10⁶和0.58×10⁶ t,碳汇量分别为0.22×10⁶、0.90×10⁶和2.98×10⁶ t。沿地下水流向,DIC、储量和碳汇量的空间分布均呈现出由低到高的趋势。  相似文献   

浅层地震勘探在巴塘断裂活断层填图中的应用     

《四川地质学报》2022,(Z2)

巴塘断裂活断层填图中,针对第四系覆盖层较厚,断层出露较差、地表形迹、地貌特征不明显的部位,采取浅层地震勘探方法探测。在上莫西村、松多村至竹巴龙村共布设7条测线,解译浅层地震数据可精确定位活断层位置,查明其几何学特征,工作区内巴塘断裂通过测线处的覆盖层厚度约10～100m,巴塘断裂北端并未止于上莫西村,有往北延伸的趋势。  相似文献