岩溶陷落柱导水性机理研究

尽管华北煤田因陷落柱引起矿井突水的次数不多,但由于陷落柱的隐蔽性,且有可能直接与奥灰承压水存在水力联系,一旦突水,危害极大.因此,判断其是否导水,以及用工程手段探查查清导水情况,对于矿井安全具有重要意义.     

三维地震技术在探测陷落柱中的应用

本文从探测陷落柱的物性前提出发 ,结合阳泉一矿三维地震解释陷落柱实例 ,着重介绍了三维地震对陷落柱的解释方法。     

用大地电磁频谱测量法探测煤矿区陷落柱

根据大地电磁频谱测量法的基本原理和特点,确定了相关的探测区大地电阻率模型,校正系数,将所得频率的标定直接转换为探测深度的刻度.通过探测实例,说明了大地电磁谱测量法在煤矿区探测陷落柱和识别煤层等的应用效果和应用前景.     

巷道直流电测深在探测陷落柱中的应用

提出了用不同方位巷道三极直流电测深法探测陷落柱位置及其富水性的技术。根据理论模型的数值模拟结果，总结了地质异常体在不同观测方位巷道电测深视电阻率断面图上的异常特征及电极距与探测距离间的关系。在孔庄煤矿7192工作面进行了陷落柱实际探测，探测结果与实际揭露边界误差小于5m．结果表明，采用巷道顶板、底板及侧帮电测深的全方位测深模式能够查明地质异常体的空间赋存形态、富水性以及与顶板或底板含水层是否存在水力联系等．     

三维地震技术在探测陷落柱中的应用

本文从探测陷落柱的物性前提出发，结合阳泉一矿三维地震解释陷落柱实例，着重介绍了三维地震对陷落柱的解释方法。     

时间剖面上分析陷落柱充水性的探讨

通过对充水型、不充水型陷落柱地质模型的研究,发现绕射波的射线穿过陷落柱内的低速体产生明显的时间延迟,并且充水型陷落柱比不充水型陷落柱的延迟绕射波延迟时间要长;由延迟时间推算出陷落柱内的充填速度,据此来分析陷落柱的充水性,用此方法可直接分析地震时间剖面上陷落柱的充水性。     

井筒施工通过陷落柱方法的探索

本文以和善煤矿副斜井为例,通过对地质陷落柱特征的研究和分析,采用减少炮眼装药量,减轻爆破震动对围岩的破坏、短掘短支、锚杆超前支护的手段,探索井筒揭露陷落柱的安全施工方法,为矿井安全通过地质构造摸索一种有效的段。     

折射波层析成像在探测煤田陷落柱中的应用

在煤矿巷道内进行的地震勘探,主要利用反射波和槽波信息确定采区的断层、陷落柱等地质异常。也可用穿过煤层的初至波来进行层析成像,但效果较差,主要原因是其中包含折射波,并且是三维问题,不易进行层析成像。本文对初至波进行适当的校正,以满足层析成像的条件,探测陷落柱位置。在本文的研究中主要用到的方法和对层析成像的改进包括：初至折射波校正。根据折射波传播规律,用模拟退火法求得炮点延迟时和检波点延迟时,从而将初至折射波旅行时校正为炮点和检波点位于折射界面上的初至旅行时。在用快速推进法（Fast Marching Methods,FMM）进行射线追踪时进行了炮点网格加密处理,提高了反演的精度。在层析成像迭代过程中对模型进行了九点平滑处理,改善了层析成像的效果。本文研究的方法应用于某煤矿工作面井下巷道的地震勘探数据,层析成像结果显示能较好地确定工区内陷落柱的分布范围。     

物探方法在探测岩溶构造中的应用

单个异常体和线性异常体的岩溶构造都具有弱波阻抗、低电阻率的地球物理特性，因此地球物理探测方法是探测岩溶构造的一种有效手段，通过广西红水河水泥股份有限公司技改工程(2000t／d)勘察实例，讨论地震映像(地震共偏移距法)和高密度联合剖面电阻率法两种物探方法相结合在探测岩溶构造中的应用技术和方法；并通过对几种典型的岩溶构造异常进行分析，介绍了地震映像和高密度联合剖面电阻率法资料的综合解释过程；说明这两种物探方法在探测岩溶构造中能够取得良好的效果．     

深部开采地应力异常及陷落柱最小走时层析成像研究

针对我国东部煤田深部开采中煤和瓦斯突出地应力异常及陷落柱突水预测问题，讨论了最小走时地震层析成像的基本原理和实现方法，并对地应力异常及不同的陷落柱模型进行了层析反演成像．结果表明：该方法能很好地探测异常，具有一定的理论意义和实用价值．     

矿井复杂地质构造综合探测技术应用研究

针对矿井复杂地质构造,利用瞬变电磁和反射地震方法相结合,对相应的探测技术方法进行综合研究。通过对淮南某矿F108-3断层带综合探查,结果表明,综合物探技术对矿井复杂地质构造体分辨能力较强,对构造体的空间特征及其含水状况判断准确,可以为矿井安全生产提供技术依据。     

综合物探的奥陶系灰岩突水预警技术

为克服单一物探手段的局限,更准确地预测奥陶系灰岩突水风险,新安煤矿13151工作面采用瞬变电磁、直流电法、槽波地震和无线电波坑透等4种手段进行了综合物探.经比对物探结果,并结合地质与水文地质资料分析,4种物探异常区的重叠区域奥陶系灰岩水向上导升,低阻区条带分布,存在突水危险;煤厚变薄,可能受剪切滑动构造影响;槽波波速1 800 m/s以上,地应力(矿压)集中,利于围岩破坏.多种物探异常区的重叠区域的突水风险最大,是工作面防治水工作的重点.实例证明,综合物探可以弥补单一物探方法之不足,有效指导钻探验证、底板注浆及突水治理工作.     

电容法油罐多液位测量仪的研究

基于含水率不同的原油其有效电容介电常数不同的理论和油罐不同高度其含水率不同的特点，提出了一种粗线、实时测量原油分离罐多液位的方法.详细地介绍了测量原理、系统组成以及工作过程等，进行了理论分析和试验，取得了如期的效果.此油罐多液位测量系统对于掌握油田的油量和油罐的排水量有十分重要的实用价值.     

给水管网设计计算模型及方法的研究

本文在电拟法的基础上．根据管流与电流的运动具有异类相似性,提出了将给水管网的计算等效为电阻电路的物理模型,并采用了电路求解的数学模型和计算方法,使其适用于环状、多水源等多类管网的求解．     

基于拟蒙特卡罗方法的供水管网抗震可靠性分析并行化研究

为了提高基于蒙特卡罗（Monte Carlo）方法的供水管网抗震可靠性分析效率,以低偏差Sobol点列替代伪随机数序列对供水管网节点和管段破坏概率进行抽样,结合宽度优先搜索算法,提出基于拟Monte Carlo方法和统一计算设备架构（CUDA）的供水管网抗震可靠性分析并行算法,并从内存、执行配置和指令等方面优化并行算法. 以某城市供水管网系统为例,对比串行和并行计算方法的精度及效率,分析Sobol点列和伪随机数序列对管网可靠性分析的影响. 结果表明,并行和串行方法计算结果的误差最大为0.52%,并行方法最高加速比为串行算法的96倍,在保证结果精度的同时大幅度提高计算效率. 基于Sobol点列进行1 000次并行模拟及基于伪随机数序列进行5 000次并行模拟,2种模拟结果与基于模糊数学法的解析值的最大误差分别为0.2%、0.4%,表明基于拟Monte Carlo的并行方法具有更高的精确度,更快的收敛速度.