巨厚松散层下煤层开采的抗渗透性破坏和煤柱安全性研究——以口孜东矿为例     

丁甲  董东林  胡志强  张陇强  张百伟 《工程地质学报》2021,29(4):1071-1083

随着深部煤炭资源的枯竭,浅部煤层上巨厚松散层水体成为淮南矿区不可忽视的安全隐患,预留煤柱的安全性评价显得尤为重要。本文以口孜东井田为例,通过全面系统地收集整理口孜东矿近年来井上、下补充探查、矿井水动态长期观测、井下采掘工程揭露的地质和水文地质资料,通过数值模拟和理论分析方法得出以下几点认识。(1)以矿区经典块段的钻孔柱状图为依据,建立基于FLAC3D的力学模型,按步长模拟工作面回采,通过观察分析位移云图、最大主应力图、塑性破坏图来认识开采覆岩破坏规律并分析导水裂隙带高度约为56.6 m,导水裂隙带无法发育至含水层高度;(2)根据口孜东矿的水文地质资料,建立基于GMS(Groundwater Modeling System)的水文地质模型,采动引起的覆岩弯曲变形导致了其垂向渗透系数和水力梯度发生变化,将FLAC3D中采动对模型产生的应力影响作为依据,将应力大小转化为弯曲带的垂向渗透系数作为变量在GMS模型中体现出来,校核模型准确性并观察开采前后的渗流场变化,发现渗流场产生的变化非常微小,也保证了留设煤柱的安全性;(3)分析涌水溃砂的控制因素,结合矿区抽水试验数据,利用计算机建立迭代计算程序,计算四含与红层的临界水力梯度分别为J_cr四含=1.66、J_cr红层=1.62,得出各个点位的临界水头高度取值范围在10~25 m之间,远低于实际水头值,从抗渗透性破坏方面评价了煤柱的安全性。目前在含水层下开采煤层时防水煤柱的留设依据主要是采高、煤层倾角、顶板岩性及其力学性质等因素,而未考虑含水层的水理性质及其在渗流场发生变化后的改变,亦未考虑基岩风化层的上述性质,本文通过对巨厚松散层下开采的覆岩破坏规律、含水层渗流场变化及抗渗透性破坏的联合研究,为评价煤柱的安全性提供了科学的方法和依据。  相似文献   

基于梯度提升算法的岩性识别方法     

王恒  姜亚楠  张欣  仲鸿儒  陈庆轩  高世臣 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(3):940-950

传统的岩性识别方法如岩屑录井、钻井取心及测井资料解释等技术,对录井质量的依赖程度较高,识别精度与效率低,泛化能力差。随着计算机技术的迅速发展,将测井资料与计算机技术相结合开展岩性研究已成为岩性识别的有效手段。本文提出了一种基于梯度提升算法XGBoost和LightGBM的岩性识别方法。以苏里格气田苏东41-33区块下碳酸盐岩储层为例进行测试验证,采用该方法结合测井资料中的声波时差、自然伽马、光电吸收截面指数、密度、深侧向电阻率和补偿中子等6种参数进行岩性识别,并与KNN （K近邻分类器）、朴素贝叶斯和支持向量机等传统算法进行对比,结果表明,3种传统算法的岩性识别准确率分别为78.45%、74.43%和78.72%,基于梯度提升算法XGBoost和LightGBM的识别准确率分别达到了98.90%和98.72%,远高于传统算法。  相似文献   

江苏北部近海一次罕见大风天气过程成因分析          下载免费PDF全文

郝玲  刘瑞翔  顾春雷  马晨晨 《气象与减灾研究》2019,42(3)

利用常规气象观测资料和自动站等非常规观测资料以及美国国家环境预报中心(NECP/NCAR1°×1°)再分析资料,对2017年11月17—18日一次强冷空气引发的江苏省北部近海大风天气的影响系统及物理量场特征进行了诊断分析。结果表明,1)高空横槽转竖使得强冷空气南下影响江苏省,造成气压梯度、变压梯度加大,气压梯度在大风形成的初期起主导作用,变压梯度有利于强风的维持。2)大风期间高层深厚的冷平流自上而下形成一条后倾式冷平流传输通道,地面风场加强,冷平流区明显下传发展。3)动量下传在此次过程中亦起了重要作用,大风形成初期,低层700—1 000 hPa出现低空动量下传并影响地面风场;高空槽过境后,高空动量能够影响地面风场。  相似文献   

磁异常相关的四种物理信号性质分析     

卞光浪  翟国君  欧阳永忠  陆秀平  吴太旗  任来平 《海洋测绘》2010,(Z1):13-17

建立了一种特殊坐标系,从理论上推导了磁异常强度、全梯度模信号、张量梯度模信号和拉普拉斯信号等物理信号的表达式,并分析了它们具有的物理性质。 采用仿真计算表明:拉普拉斯信号在空间的等值面非常接近于球面,其在平面上的等值线极大值对应磁性目标中心位置,而其他三种信号在平面上等值线极大值与磁性目标中心位置则存在一定的偏差。 而且四种物理信号随测点至磁性目标中心间距离的衰减速度也存在差异,其中, 拉普拉斯信号与距离呈 5 次方衰减,磁异常强度与距离呈 3 次方衰减,而全梯度模信号和张量梯度模信号与距离都成 4 次方误差。  相似文献   

在波数域上磁力梯度数据的解释     

Aina.  A 黄树荣 《物探化探译丛》1990,(2):1-14

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几种地下水流向流速测定法的分析     

独仲德 《地下水》1990,12(3):165-168

本文首先对地下水流向流速测定方法作了初步分类,然后叙述了各种方法的基本原理,介绍了目前国外常用的电位差法、井中电视法和热示踪法;分析讨论了各种方法的优缺点,最后强调指出,仪器的测量必须与地质、水文地质条件和地下水的物理化学特性相结合,才能正确地测定地下水的流向流速。  相似文献   

基于梯度分析法的长江上游水库群供水-发电-环境互馈关系解析   总被引：1，自引：3，他引：1       下载免费PDF全文

何中政  周建中  贾本军  张勇传 《水科学进展》1990,31(4):601-610

长江上游水资源耦合系统优化调控涉及供水、发电和生态需水等相互竞争、不可公度的调控目标。其供水-发电-环境互馈协变机制难以数学解析和刻画，多维目标效益均衡优化调控难以实施。为此，以多目标优化、运筹学理论及方法为基础，提出了基于梯度分析法的供水-发电-环境两两互馈关系研究方法。通过多目标约束优化方法求解长江上游水库群联合优化调度在供水-发电-环境目标空间的最优解集，并进行插值构造了供水-发电-环境互馈关系多维空间曲面，以此为基础，采用一阶差分近似求解供水对环境和发电对环境偏导函数值，以量化环境对供水变化和发电变化响应的梯度，进而解析环境-供水和环境-发电间互馈协变关系。该方法为水库群优化调度多目标互馈关系研究提供了一种新的思路。  相似文献   

胜利油田低渗透油藏储层水敏感性评价     

陈兴政  孙兆新等 《陆相石油地质》1990,(1):57-67

砂岩水敏性使渗透率降低的程度依赖于岩石的组成。通过改变盐水的流速、盐水的盐度及盐水和淡水反向交替注入等流动实验，说明引起渗透率降低的机理是孔隙中粘土膨胀和微粒运移的堵塞。当流速高于临界流速或盐度低于临界值时，微粒运移和粘土膨胀均将产生。用有机的季胺盐（粘土稳定剂）对岩心进行预处理，可以防止或减少粘土膨胀造成渗透率的降低。  相似文献   

天山乌鲁木齐河源冰川与空冰斗辐射气候的计算结果   总被引：3，自引：0，他引：3  

白重瑗 《冰川冻土》1989,11(4):336-349

提要 在朝向、坡度和山体遮蔽度影响下,与水平面相比朝北冰川和朝南空冰斗在太阳偏角为15°,0°和-10°时的平均太阳辐射能量损失分别是40.6％和21.0％。1号冰川东支夏季消融期内自然冰雪面辐射场内辐射平衡各分量平均日总量值受地形因素和反射性能的控制而显示出由西北侧向东南侧逐渐降低的带状分布规律。晴朗少云天气下的总辐射和有效辐射的垂直梯度分别是14.52Wm~(-2)/100m和2.77Wm~(-2)/100m。  相似文献   

利用干酪根的自旋晶格衰减时间下推测古地温梯度     

氏家良博  张百灵 《国外地质(北京)》1989,(4):108-112

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