泡沫泥浆压力平衡钻进工艺

从深水位水井钻探严重漏失的实际出发 ,根据压力平衡钻进原理 ,提出使用超低密度泡沫泥浆在深水位水井中进行压力平衡钻进的可能性 ,对泡沫泥浆压力平衡钻进的原理和工艺进行探讨 ,并简要介绍了在陕西乾县水井施工应用该工艺的情况     

若尔盖铀矿田漏失层空心微珠泥浆试验研究

若尔盖铀矿是我国四大基本类型铀矿田之一,矿层为灰岩、硅灰岩,圈团状纵向裂隙发育,长孔段失返性全漏失,泥浆性能难以维护,孔壁失稳,堵漏花费大量的人力、物力。为提高钻进效率,针对地层漏失机理,通过降低漏失压力实现平衡钻进,分别开展了空气泡沫、微泡沫泥浆以及空心微珠等低密度泥浆体系的研究和试验。实践表明,空心微珠低密度泥浆体系是一种适合若尔盖铀矿田漏失层钻进的泥浆体系。     

充气泡沫泥浆治理长孔段漏涌地层施工工艺探讨

针对长孔段漏涌地层及松散破碎等复杂地层,提出以泡沫泥浆或充气泥浆平衡地层压力的钻进方法,兼备护壁和防止冲洗液漏失的双重作用,实现连续堵漏和护壁,减少堵漏时间,有利于提高钻探效率,降低成本。对干旱缺水地区、全漏失地层钻探施工拓展了新的技术手段。     

新疆北疆煤田钻探施工护孔技术

新疆煤田勘探地层复杂,地层不稳定,钻探护孔堵漏难度大,采取综合治理的技术措施,增大绳钻钻头外径,采用套管、水泥、优质泡沫泥浆或加重泥浆与压力平衡钻进法是解决上述问题的主要手段,并取得了较好的效果.     

水泵泡沫增压装置在水文水井钻进中的应用前景

介绍了泡沫钻进方法的优点及大口径深水井钻进中的高压泡沫液供给问题，并氢此提出使用水泵泡沫增压装置，进一步介绍了该类装置的结构和工作原理及国内外的研究现状和泡沫增压装置在水井钻探中的应用前景。     

C12泡沫泥浆在高山缺水强裂隙漏失地层中的应用研究

通过大量的室内试验,优选出C12泡沫泥浆的优质配方,现场施工中顺利解决了强裂隙漏失地层中的钻进问题。使用泡沫泥浆比普通低固相泥浆时效提高0.24 m,平均小班进尺提高0.77 m,平均每立方米泥浆材料费用降低4.71元,平均小班泥浆材料费用降低20.95元。使用泡沫泥浆冲洗液几乎没有漏失,严重垮孔的问题也得到了解决,取得了很好的经济效益。并指出了C12泡沫泥浆使用时应注意的问题。     

甘肃陇南地区金矿岩心钻探不分散低固相泥浆的应用

甘肃陇南地区地层结构复杂,断层蚀变带发育、构造发育、破碎带极度发育,给施工带来了许多困难。结合以往施工经验,分别从钻孔结构、泥浆性能、钻进技术和施工管理等方面进行有效的分析研究,制定出适合该地区的钻进方案。实践证明,该技术方案能有效地应对该地区复杂地层情况。总结了应用绳索取心钻进、膨润土造浆和不分散低固相泥浆工艺在马泉金矿工区的成功经验。     

我国钻井液技术发展近况

阐述了我国地质钻探钻井液技术取得的新进展和进一步发展的建议，列出十大进展和十项可供研究的课题。综述了钻井液材料、工艺、理论，包括造浆土、处理剂、钻井液类型、泡沫钻进、压力平衡钻进、保矿钻井液、堵漏、仪器、设备等的发展和应用效果，简述了泥浆管理工作的现状，阐述了钻井液今后的发展方向。     

CDT-813型泡沫剂在水井钻探中的应用

河北省涉县地区严重缺水，水井钻探地质条件复杂，采用常规泥浆钻探方法或空气潜孔锤钻探方法效果均不理想。在这种情况下，钻井施工单位与我院合作采用泡沫钻进工艺，并使用CDT-813型发泡剂试验。结果表明，使用CDT-813型发泡剂进行泡沫钻进取得了显著的效果，发挥了泡沫钻进的优越性，提高了钻进效率，降低了成本，为该队带来了显著的经济效益。本文仅就CDT-813型发泡剂在该地区的水井钻探中的应用情况作一简要介绍。     

B WZ-1100/50型水泵泡沫增压装置及其在深孔基岩水井钻探中的应用研究

介绍了BWZ-1100/50型水泵泡沫增压装置及其在700m深孔基岩水井钻探中进行泡沫钻进和洗井的应用@取得了最大增压值6.0MPa,泡沫钻进时效比泥浆钻进时效提高近3倍,且大幅度减少洗井时间的显著效果.     

含倾角结构面的胶结充填体动态力学特性研究北大核心

为探求充填过程中多次充填产生不同倾角充填面对充填体产生的影响,制备含不同倾角结构面的胶结充填体(CTB)试件以及完整试件,并采用分离式霍普金森压杆(SHPB),对CTB试件进行单次与循环冲击破坏试验。试验得出:在单次冲击试验中,完整试件峰值应变和平均应变率小于含结构面倾角的试件,随着试件倾角的增加,试件的动态抗压强度逐渐降低;含结构面倾角试件表现出两种不同的应力-应变曲线特征。循环冲击试验下,结构面倾角越大试件抵抗冲击的能力越弱;含结构面倾角试件在第一次循环冲击下的应力-应变曲线与完整试件特征一致,而当循环次数增加时,应力-应变曲线特征与单次冲击下类似,在达到动态峰值应力前后,出现了显著的低应力波峰现象。随着结构面倾角的增加,充填体基体之间结构的致密性降低,导致结构面上裂纹数量的增多以及裂纹宽度的扩大,在微观结构上验证了结构面倾角的增加会引起结构面处剪应力的增大及充填体破坏模式发生改变,同时充填体容易沿着结构面处发生断裂。     

基于漏失量测定的采空区覆岩裂隙带高度探测技术

煤矿井下采空区的形成导致采场周围岩体的应力重新分布，覆岩在垂向上形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带3个不同变形特征的分带，裂隙带高度是瓦斯抽采、矿井防治水等工作的重要参数。分析了煤矿井下采空区覆岩破坏理论和裂隙带高度确定方法研究现状，研究了基于井下钻孔岩层漏失量测定的采空区覆岩裂隙带高度探测技术与方法，研制了水压膨胀式封隔器和双通道式测试管柱等测试设备，水压膨胀式封隔器膨胀系数大，与钻孔壁贴合紧密，实现钻孔分段严密封堵，且体积小、耐磨；双通道式测试管柱，一路用于膨胀孔内封隔器，另一路用于注水测定岩层漏失量，解决了以往采用橡胶软管耐压差、易损坏、软管与钻杆缠绕导致输送困难等问题。黄陵某矿现场应用表明，采用水压膨胀式封隔器和双通道式测试管柱等测试设备、基于漏失量测定的煤矿采空区覆岩裂隙带高度探测技术，可方便、快速、准确地测定采空区覆岩裂隙带高度，为矿井高位孔瓦斯抽采及顶板防治水提供技术依据。     

采动区建筑物移动变形及附加应力数值模拟研究

通过对采动区建筑物移动变形及附加应力数值模拟研究,建立了建筑物移动变形与地表移动变形之间的系列关系式;总结出建筑物附加地基反力和附加水平应力的分布变化规律;无论建筑物位于地表下沉盆地什么位置,建筑物都是下部应力最大,要增大建筑物的抗变形能力,重点应对建筑物下部基础进行加固;地基越软,建筑物附加应力越小,适当软化地基可以减小建筑物的附加应力,从而达到保护采动区建筑物的目的。     

煤炭快速定量装车系统装车参数计算研究

初始装车时,装车溜槽相对于列车车厢前边缘的水平距离和相对列车车厢上边缘的垂直距离是煤炭快速定量装车系统的2个主要装车参数。目前这2个参数的确定主要是依据经验,没有理论计算的支持,针对这一问题,提出了基于圆台假设的计算模型和基于棱台假设的计算模型,并通过对比选择了更容易计算的棱台模型确立了这2个参数的数学计算关系式,为全自动装车时溜槽的位置控制提供了计算依据。分析了在特定装车参数下车辆位移与煤炭装车体积之间的函数关系式,为装车过程中给煤机给料量的控制提供了依据。     

尾矿库加高扩容工程对底部巷道稳定性影响研究

以湖南某金矿所属尾矿库加高扩容工程为例,在调研尾矿库库区底部巷道的分布情况及采用室内岩石力学实验得到所需的岩土体力学参数后,依据设计的尾矿库加高扩容方案,采用FLAC3D数值分析了尾矿库加高扩容工程对其底部巷道稳定性的影响以及底部巷道对今后尾矿库运行的影响。分析结果表明,设计采用的中线式加高方案对对底部巷道稳定性影响较小,底部巷道的开采对尾矿库加高扩容后的正常运行影响较小,并提出加高扩容工程前应对主斜井井口进行封堵。通过本文的研究能够为尾矿库加高扩容工程的设计及今后的运行提供借鉴性的建议。     

振动筛筛帮肋板布置优化设计的研究

大型振动筛筛帮易损是近年来振动筛研究的热点问题。要解决筛帮的可靠性问题，行之有效的办法是解决筛帮振动过程中应力过高的问题，在这方面研究现在主要的方法是采用有限单元法进行筛帮的动态分析，然后进行动态设计来确定筛帮的设计。这种方法能较好地解决作为连续体筛帮的设计问题，但实际振动筛筛帮是具有多孔状态的组合板件，其理论分析与实际情况有较大的出入，此外振动筛在工作过程中激振力效率较为复杂，在设计过程中也难以解决，所以实际使用情况是大型振动筛筛帮开裂现象时有发生。控制振动筛筛帮的动应力最好的方式是利用多余约束材料控制筛帮的应力，由于主动控制技术原因较为复杂，无法满足矿山等较为恶劣条件下的工作状况，只能采用被动振动控制技术，采用高阻尼特性材料如LJ5合金等，利用其变形时的能量耗散，从而在相当宽的频率范围内抑制振动峰值。但高阻尼特性材料如何布置是一个十分关键的问题。从结构优化角度看，阻尼材料配置优化和多元函数优化本质是相同的，在满足预定耗能的情况下达到最佳结构即阻尼材料最优拓扑分布。目前有关这类文献研究还不多。本文拟将利用有限元法和多元函数优化相结合的方法来进行大型振动筛阻尼材料配置的优化设计。     

基于实验与仿真的XCF浮选机性能研究

XCF型自吸气充气式浮选机的吸浆量以及功耗，受到许多运行参数的影响。本文主要使用实验和仿真的方法研究浮选机叶轮转速，充气量以及直流槽液位高度对浮选机性能的影响，同时运用仿真的手段揭示0.03m3 浮选机内部流场的变化情况。研究表明，浮选机具有双重机制的关键是浮选机叶轮间具有低于标准大气压的压力存在。本文选用了基于CFD计算流体力学的方法对浮选机进行研究，在此同时量化了对浮选机内部水流抽吸能力的循环的能力。研究发现浮选机吸浆以及循环能力的减弱主要是由于气体在中心筒负压区进行了积聚而导致的。为之后充气式浮选机的放大以及优化的后续工作奠定了基础是本文研究所作出的另外一大贡献。     

冲击载荷下液压支架立柱的受载特性研究

为了研究液压支架立柱受顶板下塌作用易胀缸的问题,使用重锤法来模拟顶板下塌对立柱产生的冲击载荷作用;根据弹簧串联原理推导了完全伸出状态下双伸缩立柱的刚度公式,并进一步得到了立柱液压缸内的压力公式,将重锤冲击立柱的动态加载转变为立柱液压缸内的液压静态加载;使用Workbench仿真得出了立柱的应力、变形云图,得到了立柱的最大受载点在二级缸上且该点位于靠近活柱活塞处,一级缸的最大受载点位于缸底处;通过公式计算及Workbench仿真,得到了随着冲击速度增加立柱最大应力值增大以及随着立柱液压缸内乳化液液柱高度增加立柱最大应力值减小的结论。为立柱强度设计及立柱冲击试验提供重要依据和理论指导。     

甘肃加甘滩超大型金矿床矿化富集规律及控矿因素

甘肃加甘滩金矿床位于西秦岭造山带西北缘,是夏河-合作金矿带南缘新发现的具有超大型找矿潜力的金矿床。通过详细的野外地质调查及室内综合研究,分析了矿床矿化富集规律并剖析了控矿因素。研究表明：①由矿床厚度变化规律可知,矿区西部见矿厚度明显大于东部,表明矿体具有往西部深部延伸的趋势;②由品位变化规律可知,品位高值集中区主要位于矿区5#~0#线中部区域,表明该区为成矿物质沉淀集中区,矿区西部至东部品位总体体现出由高至低的演化特征,表明成矿流体可能从西部被运移至东部;③由总体矿化富集规律可知,矿区西部矿化强度明显大于东部,中部虽然存在着一低洼地带,但可能是存在构造破矿的原因。通过对矿床控矿因素的解析,认为地层、构造及蚀变作用等因素与矿床的形成密不可分,其中,构造为主要控矿因素。结合矿床矿化富集规律、控矿因素及矿区最新钻探施工成果,进一步分析认为矿区西部深部及其外围具有较大的找矿潜力,下一步探矿工作应围绕矿区西部深部或北西部外围进行。     

矿岩初始运动对其冲击溜井井壁规律的影响

溜井中运动的矿岩会与井壁发生碰撞并导致井壁的冲击损伤，研究矿岩在溜井中的运动规律，有利于减少矿岩与溜井井壁的碰撞概率。基于运动学原理，建立了矿岩运动初始方向与其运动规律的关系模型 ，得出了矿岩的运动轨迹方程，确立了矿岩块运动过程中与溜井井壁发生碰撞的条件，得到了矿岩块第1 次与溜井井壁发生碰撞时碰撞点的计算公式，研究了矿岩进入溜井时的初始运动对其在溜井中运动规律的影响 。研究表明：①溜井直径D、矿岩块初始速度[v0]及其方向[α]是影响矿岩块与溜井井壁碰撞的主要因素；②当D和[v0]保持不变时，随着[α]增大，碰撞位置h1越大，反之，h1越小；③当D和[α]保持不变时，随着 [v0]增大，碰撞位置h1越小，反之，h1值越大；④当[v0]和[α]保持不变时，随着D增大，碰撞位置h1越大，反之，h1越小。上述研究进一步反映出，适当增加溜井直径，选择合适结构，降低矿岩块进入溜井时的速度 ，能够降低矿岩块与溜井井壁的碰撞概率，有利于减轻溜井受冲击破坏的程度。