煤矿采空区地表重力异常效应模拟研究

地下大规模采煤形成的空洞效应导致重力场发生变化,通过地面重力变化来反演采空区上方空洞特征及其演变对于煤矿安全生产和地面保护具有实际意义。长期以来,煤矿地下采空导致的地表重力异常效应因量级较小而被忽视。基于布格重力理论采用数值模拟方法得到采空区地表的重力异常分布特征,建立采空区深度、宽度、厚度及开采边界与地表重力异常分布的关系,并使用三阶紧致差分逼近算法得到采空区地表重力异常的一次差分曲线。通过加入随机误差模拟得到采空区地表重力异常值,采用不同拟合方法进行曲线平滑处理,依据其一次差分曲线的峰值来推断采空区的边界位置,为现有技术条件下利用重力变化反演煤矿采空区演变提供了可行性。     

海洋重力测量中的厄特弗斯效应分析

在动态重力测量中,必然产生厄特弗斯效应,而且厄特弗斯效应无法通过改进仪器和增加附属设备来消除,只能通过相应的数据处理加以改正。通过对厄特弗斯效应影响因素的分析,表明纬度误差影响较小,而航向误差、速度误差影响较大,而且各参数误差随着船的航向不同而有差异:当测量船沿着东西方向航行时,测量船航速误差影响较大,而航向误差影响较小;当测量船沿着南北方向航行时,航向误差影响较大,而航速误差影响较小。通过实测重力数据处理,对比厄特弗斯改正前后的重力空间异常,表明厄特弗斯效应影响较大,是动态重力测量中的所有改正项中较大的一项。     

重力固体潮在Excel工作表中的计算方法

在重力勘探中计算测点重力值时需要进行理论固体潮改正,然而固体潮改正公式比较复杂,特别是天文数据的计算更为繁多。应用Excel工作表,将重力原始观测数据中的重力固体潮理论计算及天文数据的计算公式,在Excel工作表中建立了逻辑性强、准确巧妙的函数关系,实现了利用表格的函数功能精确、快速、简便和直观地计算重力固体潮的方法。据初步了解,目前在国内尚没有成熟的、如此精确的利用Excel工作表快速地计算重力固体潮的方法,此方法有助于推动重力勘探工作中原始资料整理的革新与进步。     

湘南成矿区带1：5万重力资料的深开发及成矿预测

对湘南地区７０００余平方公里的地面１：５万重力资料进行了不同层次，不同规模场的分离，区域重力场的精细反演以及用自适应滤波划分深断裂，据此对本区的构造体系进行了讨论，最后给出了预测区。     

磁/惯性组合的钻具重力信息自适应提取

针对旋转导向钻井过程中底部钻具振动引起的姿态解算参数严重失真问题,提出一种磁/惯性组合的钻具重力信息自适应提取方法。建立钻具重力信息的联邦融合提取框架,选取基于陀螺数据的重力递推模型作为主滤波器,基于加速度计、磁强计数据观测的重力信息模型分别作为子滤波器;对子滤波器状态和观测模型进行抗差估计融合,通过自适应因子和等价权矩阵自适应调节状态、观测模型融合权值,得到重力信息局部抗差估计;对抗差融合的子滤波器进行联邦融合,进一步得到钻具重力信息的全局估计。设计了模拟钻采及实钻井实验,实验结果表明,提出的磁惯性组合钻具重力提取方法能够有效提取钻具动态重力信息,重力提取后结解算的井斜角误差控制在2.5°以内。     

基于GNSS-R技术的矿区复垦地土壤湿度反演方法研究

全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)技术通常以单卫星单频反射信号为数据源进行土壤湿度反演,但其反演精度有限且易忽略不同卫星双频反射信号之间的差异性与互补性。为进一步提高矿区复垦地土壤湿度的反演精度,以安徽省淮南市潘集矿区东辰生态园为研究区,通过HD-V8接收机与土壤湿度监测系统(HZR80型)采集GPS卫星信号和土壤湿度等数据,利用GNSS-R土壤湿度反演方法处理得到GPS PRN1和PRN22卫星的L1、L2波段反射信号的干涉特征参量(振幅、频率、相位),并将其与土壤湿度实测值进行相关性分析,根据相关性分析结果选择相关性较强的干涉特征参量作为最优反演参数;采用自适应加权算法确定最优加权因子对最优反演参数进行数据融合;再利用PRN1和PRN22卫星L1、L2波段的最优反演参数、最优反演参数的算数平均值及其融合值分别与土壤湿度实测值建立基于单频法、均值法与融合法的土壤湿度反演模型,并验证模型的可靠性。结果表明,干涉特征参量中振幅与土壤湿度实测值的相关性较强,其相关系数的绝对值介于0.556 8～0.748 3,表明选择振幅作为最优反演参数比较合理;相比于单频法与均值法,融合法的土壤湿度反演模型更可靠,其决定系数R2为0.763 8,模型验证R2为0.936 9,均方根误差为1.907 8%,平均绝对误差为1.380 6%,最大相对误差为18.482 8%,表明基于双频数据融合的GNSS-R矿区复垦地土壤湿度反演方法可提高反演精度。     

郑州东部新城区地热资源综合物探解释研究

为了更好地了解地下地质情况,克服单一物探方法解释的局限性,此次地热资源勘查过程中采用了重力测量、广域电磁测深、大地电磁测深与地震测量4种物探方法,以便提高物探成果的可靠性和解释精度,进而达到解释成果的准确性。根据重力测量、广域电磁测深反演、大地电磁测深反演和地震反演处理结果,基本查明了勘查区地层发育状况以及断裂结构特征和热储层埋藏条件、分布特征等。通过对多种物探方法的联合综合地质解译,获得勘查区断裂、地层的热储层空间展布特征。研究为圈定地热富水有利区提供了技术支持。     

利用重力数据对三塘湖盆地煤炭资源量进行预测

近年来,中国地质调查局在新疆哈密三塘湖地区进行了1∶25万区域重力调查工作,获取了三塘湖盆地及周缘的基础性重力数据。通过重力数据的处理与解释,推断、划分出三塘湖盆地内的断裂构造体系、局部构造等,圈定了三塘湖盆地及边缘小盆地范围,采用小波变换反演盆地主要密度界面对盆地煤炭资源量进行预测。     

解码航空物探遥感技术测珠峰

2020年，我国再次成功测量了珠穆朗玛峰的高程。2020年12月8日，我国和尼泊尔共同宣布，珠峰的最新高程为8848.86 m。在2020年珠峰高程测量的过程中，我国首次采用了航空重力和航空遥感综合测量技术，将两种技术所需设备搭载于我国自主改装的“航空地质一号”飞机上开展测量。航空重力测量填补了珠峰地区重力数据的空白，提升了珠峰地区高程起算面的精度至厘米级，为珠峰高程的精确测量奠定了基础；航空遥感测量获得了珠峰地区迄今为止精度最高的三维地形地貌数据。     

长江三峡工程库首区狮子口重力滑动构造解析

本文基于详细的野外资料,论述了三峡工程库首区狮子口重力滑动构造的几何结构和运动学特征;利用平衡剖面技术估算了重力滑动构造的变形量和滑移距离;探讨了其形成机制。另外,本文还讨论了狮子口地区线性影象构造带的地质特征,认为该线性影象带是浅表层次重力滑动构造、岩性、地貌等因素的综合反映,对三峡工程区和坝址区地壳稳定性没有重大影响。     

重磁法勘探在阿拉善左旗戈壁地区的综合应用

阿拉善左旗戈壁地区地层与岩体间具有明显的物性差异,为了研究该地区航磁异常的地质与地球物理特征,在研究区内,围绕航磁查证区开展了重、磁联合勘探方法的试验研究。对地面磁测平面数据进行化极、延拓、求导、小波变换等处理,圈定磁性体范围,再对重磁剖面数据进行圆滑、化极等处理,结合圈定磁性体的平面规模特征及物性资料对综合剖面进行2.5D人机交互反演,模拟出磁性体与围岩的断面形态,并通过钻探工程进行深部验证及模型修正,依据地质与地球物理资料进行综合研究,提出了该地区铁矿成矿类型及重磁联合勘探找矿模式,研究为该地区寻找类似矿床提供了有利的地球物理依据。     

基于Landsat-8的煤火监测方法研究

为了监测乌达矿区煤火的变化趋势,减少因煤自燃引起的经济损失,根据landsat-8卫星影像数据采用辐射传输方程法,单窗算法,劈窗算法等反演了内蒙古乌达矿区的地表温度,提取了煤火信息,并结合内蒙古乌达市环境监测中心站提供的数据和实地考察,验证地表反演结果的有效性。结果表明:几种反演算法得到的结果与地下煤火区地表温度的空间分布一致,其中劈窗算法综合考虑了两个热红外波段,其反演结果与实测温度值的差值较小,约为0.5℃,与地面实测值一致性比较好,高温异常区范围明显,在地下煤火反演中具有一定的适用性。     

地下厂房洞室群开挖三维初始应力场反演分析

针对某抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖计算前无法得出准确初始应力场的问题,提出了多种试算反演方案。结合现场实际情况,在考虑自重应力场与构造应力场、并施加应力梯度的共同作用下,通过反演计算分析得出了最贴近实测的原岩应力状态,可作为下一步地下厂房洞室群开挖及大体积光面砼浇筑数值模拟计算的基础,该研究成果具有一定的指导意义,为后续三维数值模拟计算提供参考依据。     

中巴卫星遥感找煤技术研究

应用中巴卫星数据图像,通过已知煤田的室内解译和野外量测,建立中巴卫星遥感找煤图谱;结合地质背景研究,反演含煤建造以及后期改造中煤系、煤层的赋存空间,从中寻找和发现新煤田或新的含煤地段,形成一套中巴卫星遥感找煤技术,并利用此技术在蒙古国南戈壁省发现古尔班特斯煤田。     

提高GPS测高精度的实用办法浅析

通过GPS拟合高程误差产生原因的分析，提出了提高GPS测高精度的实用办法，即提高测量精度、改善大地水准面模型精度、确保高程起算点精度。     

螺旋溜槽重选工艺现状分析

为了获得更优质的选矿产品,各类选矿工艺和设备需要不断的更新改进,针对物理分选中重选的绿色环保优势,可大力发展重力选矿、推动高效的重选设备更新,结合我国螺旋溜槽分选研究现状,分析探讨了矿山溜槽分选组合工艺情况,根据金属矿山重选溜槽的一些应用实践,概述了螺旋溜槽重选工艺的应用现状,分析了螺旋溜槽应用中存在的问题,为矿物加工重选设备的发展提供支持。     

基于改进粒子群算法的阵列侧向测井快速反演

电阻率是评价储层含烃饱和度的重要物理参数,电阻率参数的精确度对测井储层参数评价及油气资源勘探开发方案有重要影响。在电法测井中,由于视电阻率影响复杂,如围岩—层厚、井斜、泥浆侵入、井眼、仪器分辨率等因素都会使测量的电阻率值产生较大的误差,测量资料准确度不够高,因而对测量的视电阻率数值进行校正很有必要。通过对电阻率资料反演的方法来进行视电阻率的校正,合适的反演算法一般都是要满足反演效率和精度的诉求。由于反演过程中伴随着大量的正演计算,所以实时反演对反演算法收敛速度及正演计算效率要求较高。提出了一种高速有效的实时反演算法——自适应混沌粒子群反演算法,与基本粒子群算法、马奎特算法相比,该算法在寻优成功率、收敛速度、抗噪性等方面具备一定优势。在反演的过程中,将严格的正演计算用预先制作的阵列侧向测井伪几何因子表格进行替代,采用线性插值法直接调用,在保证计算精度的前提下进一步提高了反演速度。构建三参数反演模型,将反演结果与基于渗流—对流扩散二场耦合的动态泥浆侵入模拟结果进行对比,证明了快速反演算法的适用性及准确性,可用于井场阵列侧向测井资料的实时反演处理。     

磁异常反演系统的应用——以苏尼特左旗镍矿勘探为例

随着计算机技术的迅速发展,磁异常反演及解释研究的不断深化,越来越多的算法研究应用于磁异常反演.介绍磁异常反演系统及广义逆反演算法.其中着重介绍了广义逆反演算法,将地球物理问题转化为优化问题,为了解决该优化问题所提出的方程组,转化为求解该病态方程组,求出该方程组的最小二乘最小范数解.并且以苏尼特左旗镍矿探测为例,采用高精度磁法进行探测,并采用磁异常反演系统进行反演,得到模型形态,结合地质资料进行推断解释.     

安徽庐江县张家地区铁铜矿勘查重、磁异常特征及找矿方向预测

庐枞构造火山洼地是重要铁铜系列成矿潜力地区,张家矿区位于其北缘。为了验证测区内航磁异常,研究重、磁异常与深部地岩体的相关性,详细圈定异常范围,确定找矿靶区,划分找矿前景,确定本次首选高精度重、磁测量技术方法。通过对异常的分析获得成果有:1)在张家地区共圈定重力异常3个,磁异常6个;2)研究发现重、磁异常与矿产关系密切:重、磁同高,重低磁高部位均为矿致异常;重磁同低对找矿不利;3)预测了1个重要的找矿远景区。测区范围内的重、磁异常特征研究方法与解译结果,为本地区开展深部找矿提供依据。