改进加权线性规划法在莫116断块属性建模中的应用

针对莫116断块三工河组砂体展布复杂、储层非均质性强的特点,在构造解释、测井资料处理与解释以及沉积微相研究的基础上,建立了莫116断块的三维地质模型。由于传统模型无法准确描述其地质状况的复杂性,所以在建立属性模型时,采用改进后的加权线性规划法对变差函数进行拟合,随后对地质储量进行复算。研究表明,改进后的加权线性规划法能够显著提高变差函数拟合精度,建立的属性模型更为合理,以此为基础计算所得的储量值也更为精确,研究成果对类似地区的地质建模研究具有借鉴意义。     

DS铀矿区高程变差特征及其意义探讨

简要介绍变差函数的数学原理、算法和铀矿区的地质情况.利用球面拟合模型对DS地区1/50 000DEM的矿区与非矿区、矿区内不同成矿地段的高程变差进行计算,发现高程变差函数的长轴方向与含矿层地下水流向,高程变差函数的变异系数、主轴变程和偏基台值与工业铀成矿作用存在良好的对应关系.对这2种关系的形成地质原因及其在地浸砂岩铀矿勘探的作用进行了初步分析.     

综合多信息的高精度变差函数拟合优选分析—以塔中4东河砂岩油藏为例

为解决在大井距油田地质建模过程中难以拟合高精度变差函数的问题,本文以塔中地区塔中4东河砂岩油藏为例,提出了综合利用直井、水平井和三维地震资料开展变差函数拟合的新思路。通过对地质变量不同方向、不同变差函数模型下的拟合结果对比优选发现,水平井资料具有丰富的横向信息,可拟合高精度的平面变差函数。拟合结果显示:样本数据相关性好,且无块金效应;对于钻井少,井信息相对较少的层位,利用地震数据求取变差函数平面分布图,进而开展不同方向变差函数分析,可优选出较为理想的变差函数曲线。因此,通过水平井和地震资料开展的变差函数研究结果,可解决大井距油田变差函数分析精度不够的问题,从而为建立精细三维地质模型提供可靠的地质统计参数。     

基于kriging插值的气压预测研究

变差函数模型作为地质统计学的核心,也是kriging插值方法中的关键点。应用简单kriging插值法对大气压力进行插值预测,当采用不同的变差函数时其变差函数模型拟合效果较好,计算结果也表明kriging插值方法在空气压力预测方面有很好的应用前景。     

混合岩与绿泥石英片岩强度空间变异性实验研究

为分析混合岩与绿泥石英片岩强度的空间变异性以及对边坡可靠性分析计算的影响,在矿山采场进行了按测线等间距取样的点荷载测试。应用地质统计学原理计算了实验变差函数,引入理论变差函数的球状模型、高斯模型、指数模型来刻画岩体强度的空间变异性,利用Visual Basic编写了拟合分析程序,得到了相关的模型参数,并进行了岩体强度的局部分析,获得了混合岩与绿泥石英片岩强度的方差衰减函数。应用Monte Calo和Bishop法对建立的混合岩与绿泥石英片岩简单边坡模型进行了岩体强度空间变异性影响的对比分析,受块金常数C0的影响,不考虑岩体强度空间变异性(T=0)与分条宽度T取较小值(T→0)时有一个落差,考虑岩体空间变异性后边坡可靠指标的计算值增加,这是符合客观实际的,否则应为保守分析,但边坡可靠指标的计算值随着分条宽度T的增加而呈现单调增长的规律,分条宽度取值过大的计算分析是偏于危险的,考虑岩体空间变异性的条分法计算,其条块划分以多条小宽度为好。     

应用开源程序进行矿业地质统计学中的三维变差函数分析

变差函数是地质统计学中的一个重要工具。一个正确的变差函数能准确的揭示出地质变量的各项异性,并为下一步的空间估计以及随机模拟提供一个坚实的基础,故其重要性是不言而喻的。文章介绍了一种使用开源程序进行变差函数分析的方法和过程。这一过程包括原始数据的收集与检查、正态转换、试验变差函数求取、理论变差函数的人工及自动拟合等步骤。文中对每一步骤的理论背景,所应用到的程序,以及预期的结果进行说明。正确运用这一过程可以最大限度的减少变差函数分析过程中的人为因素造成的失误和错误,同时开源程序分析环境的搭建使得从事变差函数的过程更透明,更可控。更好的指导矿产的勘探工作。     

应用开源程序进行矿业地质统计学中的三维变差函数分析(可发增刊)

变差函数是地质统计学中的一个重要工具。一个正确的变差函数能准确的揭示出地质变量的各项异性,并为下一步的空间估计以及随机模拟提供一个坚实的基础,故其重要性是不言而喻的。文章介绍了一种使用开源程序进行变差函数分析的方法和过程。这一过程包括原始数据的收集与检查、正态转换、试验变差函数求取、理论变差函数的人工及自动拟合等步骤。文中对每一步骤的理论背景,所应用到的程序,以及预期的结果进行说明。正确运用这一过程可以最大限度的减少变差函数分析过程中的人为因素造成的失误和错误,同时开源程序分析环境的搭建使得从事变差函数的过程更透明,更可控。更好的指导矿产的勘探工作。     

计算机自动拟合实验变差函数的研究

<正> 前言用普通克立格法计算矿产储量时,首先一项重要而繁琐的工作就是结构分析,即实验变差函数的计算及其理论拟合。通过结构分析构造一个变差函数模型,以便对全部有效信息作出定量化的概括,表征所研究区域化变量(如煤厚、灰分等)的主要特征,实现最优、无偏估值。这是地质统计学的精华所在,亦是在世界范围内得到广泛应用的原因。     

顾桥矿北二采区水文地质条件及充水因素分析

对采区新生界松散层进行了含隔水层的划分,着重研究中下部含隔水层特征,明确了采区松散含水层、二叠系砂岩裂隙含水层等之间的补径排关系,对采区新生界砂层孔隙水、煤系砂岩裂隙水、太原组灰岩水等多个方面对矿床充水因素进行分析。     

岩体强度空间变异性与边坡可靠性研究

为分析岩体强度空间变异性对边坡可靠性的影响,引入理论变差函数的球状模型、高斯模型、指数模型来刻画岩体强度的空间变异性。利用Visual Basic编写了上述模型对应的程序并结合现场点荷载试验数据进行拟合,得到了相关的模型参数,利用蒙特卡洛随机取样方法得到了混合岩岩体的强度参数的随机分布特征,最后利用 BISHOP法进行边坡可靠性分析得到相应模型对应不同分条宽度的可靠性指标。结果表明考虑岩体强度的空间变异性会使可靠性指标计算值增大,且当分条宽度小于相关距离时可靠性指标随分条宽度增大而增大,当分条宽度大于相关距离时随分条宽度的增大可靠性指标先减小后增大。球状模型与高斯模型的可靠性指标的变化趋势与数值大小基本一致,均在指数模型之下。     

基于LSSVM优化的Kriging方法预测煤厚变化研究

针对普通Kriging插值方法中变差函数模型参数求解难、模型选择具有主观性、并不一定能选出最优变差函数模型的局限性,将最小二乘支持向量机与Kriging方法结合起来,利用最小二乘支持向量机较强的非线性回归能力从实际数据中重构变差函数。为了评价该方法的插值精度,将它和传统普通Kriging插值方法相比较,并利用研究区实际煤层厚度数据进行了验证。     

非正态概率分布Hermite模型拟合中一个值得商榷的问题

非正态概率分布Hermite模型拟合,是非线性地质统计学析取克立格法计算中一个比较重要的环节。国内外有关地质统计学的一些专著对于Hermite模型拟合的理论作了严密的论述,但对于其具体模拟计算方法助介绍,在某些方面还值得再加以研究。笔者在对析取克立格法进行研究中,对Hermite模型拟合ψ_i值实际计算作了较深入的推导,得出了与国外地质统计学原著不同的结论。     

湖北长阳狮子包井田马鞍煤系聚煤特征及控煤因素分析

通过对井田地质特征、煤系地层、含煤性及控煤特征的简要分析,阐明煤层与煤系地层发育的正消长关系,断定马鞍煤系找煤方向主要应针对煤系地层厚的地段。     

基于高程异常拟合模型的矿区测量数据处理

基于高程异常拟合模型对矿区测量数据处理进行研究,分析总体最小二乘模型的几何意义,基于奇异值分解算法与拉格朗日函数算法,结合数据处理实例讨论矿区高程异常拟合。研究表明,与最小二乘算法相比,基于拉格朗日函数的总体最小二乘算法求解的拟合模型参数精度没有显著提高。     

淮南煤系地层地震物理模型研究

针对淮南煤田的地质情况--煤系地层的分布和岩性特征,研究了煤系地层地震地质模型的制作方法与弹性测试,对地震物理模型进行数据采集与处理,得出地震物理模型的地震响应特征。研究结果表明：煤田地震物理模型技术的关键是低速煤层和裂隙带的模拟制作;煤系地层地震物理模型可以指导煤田地震勘探、认识煤田地震波场特征。     

煤系非常规天然气评价研究现状与发展趋势

煤系中广泛存有与煤炭共生的多种能源矿产,因此对含煤盆地进行综合地质研究与勘探开发具有现实必要性。我国聚煤时期跨度长、煤系地层分布广、聚煤盆地面积大,含煤岩系中的有机质含量高、岩石旋回性强、以Ⅲ型干酪根为主、储层陆源物质丰富、多期构造热演化等特点奠定了煤系非常规天然气具有发育良好的物质基础。针对煤层气、页岩气、致密砂岩气、天然气水合物等不同煤系非常规天然气的基础特征与研究现状,提出了煤系非常规天然气共生赋存模式及其研究方向,为我国开展煤系非常规天然气地质与开发工作提供基础理论指导。     

恒源煤矿井筒非采动破坏判据的弹性力学分析

以恒源煤矿为例,根据煤矿新生界含隔水层的多层沉积特征及弹性力学理论,给出各含、隔水层的位移函数,运用变分法得出松散层底含释水时,各层下沉时作用在井筒上的摩阻力解析解。在此基础上,利用摩尔-库伦强度理论对立井井筒进行强度校核,得出立井井筒的非采动破坏的临界水头降深值。研究结果表明,恒源煤矿井筒发生非采动破坏时的极限附加荷载为0.68 MPa,即临界水头降为68 m,计算结果与矿井实际情况较为吻合。     

华北型煤田奥灰顶部利用与改造判别准则及底板破坏深度

随着我国华北型煤田开采深度逐年增加,大部分矿井已面临由上组煤转向深部及下组煤开采阶段,奥陶纪灰岩岩溶水害威胁呈上升趋势,底板突水危险逐年增加,而目前规范和规程中的底板突水系数法虽然应用较广泛,但并未充分考虑到奥灰顶部实际阻水能力,其评价方法存在一定的局限性。在现有奥灰顶部地质及水文地质条件认识的基础上,提出了部分矿区奥灰顶部存在阻水性能较好的风化充填带可作为隔水层利用的理念,将煤系隔水层厚度、风化充填带厚度、注浆改造段厚度和底板扰动破坏深度视为底板突水系数判别式的影响因素,建立了改造奥灰顶部岩层段厚度的判别准则,论述了底板破坏深度在判别准则中的重要性,并以韩城矿区桑树坪煤矿11号煤层3105工作面开采为典型案例,通过构建的17组数值模拟方案,分析得出了煤层开采深度对底板扰动破坏深度影响最大、开采厚度最小、开采宽度则存在尺寸效应等结论;同时将模拟数据与全国相似矿区实测样本结合,给出了采深、采宽和采高3因素影响的预测模型,并对其进行了验算和适用性分析,结果表明新模型拟合方程的误差均值、百分比、方差和均方差均优于统计公式,具有预测精度高、误差小、适用性广等特点,基本满足工程实际需要。其研究成果可用于奥灰顶部含水段的注浆改造实际工程中,对深部下组煤安全带压开采提供有利的技术保障。     

红土隔水层相似材料优化配比研究及应用

红土隔水层模拟材料的相似性是研究隔水土层裂缝发育规律的基础和前提。为提高红土隔水层相似材料模拟的相似性,以陕北榆林某矿隔水层裂缝发育规律为研究对象,采用优化配比试验、数据拟合分析和现场实测等研究方法,对红土隔水层相似材料最优配比进行研究。通过实验室测试和现场测试,验证优化前后隔水层模拟材料的相似性。研究结果表明:沙土比为1∶5,机油含量为19.5%时,相似模拟材料单轴抗压强度与红土相似度达98.5%;当骨胶比为7∶1,沙土比1∶5,相似模拟材料含水率和膨胀率与红土相似度可达85.4%和84.5%;红土隔水层相似模拟材料的最优配比为骨胶比7∶1,沙土比1∶5,机油19.5%,相似比1∶200与红土隔水层材料相似度达92.5%;实验室和现场实测验证发现,优化后红土隔水层相似材料比原相似材料模拟效果提高50%,模拟试验的隔水层裂缝发育特征与现场观测基本一致。该研究可为红土隔水层裂缝发育规律研究提供借鉴和参考。     

深部煤系地质条件地震物理与数值模型研究

针对淮南煤田的地质情况、煤系地层的分布和岩性特征,研究了煤系地层地震物理模型的制作方法,并进行了测试,对地震物理模型进行数据采集与处理,得出地震物理模型的地震响应特征.利用地震数值模拟技术制作了淮南煤系地层地震数值模型,分析研究了不同充填物的孔洞地震响应变化的特征及变化规律.研究结果表明:煤田地震物理模型技术的关键是低速煤层和裂隙带的模拟制作;煤系地层地震物理模型作为指导煤田地震勘探,认识煤田地震波场特征有明显意义.地震探测可以检测孔洞,不同孔洞会引起地震波场绕射和反射特征的明显差异.由于目前国内外地震物理模实验主要还是应用于石油天然气的勘探开发上,而在煤田勘探领域尚不多见,因此本次研究成果具有一定意义.