浅析永陇矿区地层概况及物性特征

对陕西永陇矿区麟游丈八井田的地层概况及物性特征进行了介绍,并且利用测井曲线形态特征,确定钻孔终孔位置。     

寺河井田测井曲线特征及在煤岩层对比中的应用

搞清楚研究区地层的测井曲线特征,是利用测井曲线研究钻孔地质剖面,划分岩性,对比地层,解决区域地质问题等工作的前提条件和关键。寺河井田位于沁水煤田南部,属华北型石炭—二叠纪煤系,沉积环境比较稳定,旋回结构清晰,煤系地层发育有多层石灰岩,含煤层数较多,层位相对稳定,测井曲线特征显著,标志层物性特征清晰,易于追踪对比。特别是太原组地层,由五层石灰岩构成的主要标志层和八层煤层构成的辅助标志层共同组成了标志层组,物性组合特征尤为突出,为研究分析区域地层规律提供了可靠的物性基础。     

地物测井在煤层划分中的应用

地物测井主要用于测定煤、岩层的物性参数。为了准确有效地进行煤层划分和对比,以贵州水城县某煤矿为实例,分析自然电阻率测井、自然伽马及伽马伽马测井曲线特征,确定了煤层的厚度、深度及煤质特征。通过研究自然电阻率曲线、自然伽马曲线特征,发现4个物性特征明显的地层,均显示明显的高电阻率异常和自然伽马低异常的特征,因此选取这4个地层作为物性标志层。以所建立的物性标志层为依据,对全区煤层划分对比,为进一步煤层资源量估算和勘探、开发提供参考。     

测井曲线在中奥陶系水文地质勘探中的应用

石炭系下组煤层开采常常受到奥陶系含水层影响,在煤矿防治水补充水文地质勘探工作中,需查明奥陶系含水层,进行水害防治,提高资源利用率.利用测井曲线,对奥陶系中统岩性分析判断,合理划分地层,判定中奥陶统各组地层界面,比较准确的形成奥灰地层钻孔测井剖面.根据盐化扩散曲线,清晰、准确的判断含水层,并依据扩散曲线的形态特征,判断地层中各含水层之间的补给关系.综合地层测井曲线和盐化扩散曲线,准确划分含水层的埋藏深度和厚度,为水文地质参数提供良好的基础性资料,为水文地质条件分析提供科学数据.     

测井资料在复杂地质条件煤炭勘查中的综合应用

应用测井曲线中煤层、岩层在视电阻率、自然伽玛、伽玛一伽玛等物性参数曲线上显示的异常幅度、异常宽度、异常形态、异常组合特征、特殊异常5个方面的特征进行对比,研究测井曲线特征,确立煤系地层中的标志层,定位煤系地层中的主要煤层;利用测井曲线中的特殊异常(异常重复、测井特征缺失)判定断层及其位置;利用测井参数响应值综合研究、分析,对煤系放射性环境进行评价,发现其他有益矿产(如黄铁矿、煤铀矿)。测井结果与该区地质结果一致。     

利用测井曲线解释断层浅谈

依据研究区钻孔视电阻率、伽马-伽马、中子-中子、自然伽马等测井参数的响应特征及规律性,对曲线形态特征及其组合特征分析、对比,找出测井曲线特征及其组合特征相似层段,利用标准孔进行对比,找出特征缺失或者重复段,从而确定地层中存在断层及断层性质、断点位置、落差。测井判实断层情况与地质证据相吻合。     

坚硬厚煤层综放采场顶煤破裂特征的实测分析

基于综放采场顶煤体在支架上方裂隙发育程度和破碎特征,为确定综放开采顶煤冒放性和合理的放煤参数提供依据.在综放面支架上方打穿煤层钻孔,采用钻孔摄像仪记录顶煤裂隙的发育情况.从钻孔摄像中取得的影像资料出发,分析了支架上方特厚坚硬顶煤沿厚度方向的破碎特征,进而分析了其破碎机理,并提出了合理的放煤参数,为特厚坚硬煤层综放开采进一步提高顶煤呆出率提供技术支持和依据.     

数字测井在煤田地质勘探中的应用效果

煤田测井是煤田地质勘探中不可或缺的重要勘探手段,其主要任务是确定煤层层位及其深度、厚度、结构;划分钻孔地质剖面,进行岩性分析;通过多孔测井曲线对比,掌握岩煤层变化规律,推定断层、破碎带位置及褶曲等地质构造;确定钻孔空间位置;计算岩煤层的力学参数等等.JGS-1型智能工程测井系统,适用于煤田测井工作,其地质找矿效果、社会效益和经济效益十分显著.     

物理测井资料在鹤壁矿区地质勘探中的应用效果

测井曲线能客观地反映煤岩层的各种物理性质。当前测井资料的地质解释成果,已成为矿井开发资料的重要依据之一。通过测井曲线可以解释一系列地质问题。如:岩层的岩性、层位、裂隙及含水性;煤层厚度及其结构深度等,还可以反映出地层的沉积环境及其生成时代。鹤壁矿区由于地层物性条件较好,几年来在地质勘探(包括生产补勘)中,应用测井资料解释地质问题,取得了比较满意的效果。仅从以下几个方面谈谈个人粗浅的看法。     

杰鲁克井田岩煤层的测井曲线物性特征及对比

通过对杰鲁克井田岩煤层测井物性参数的统计和曲线形态的分析研究,总结出岩煤层测井曲线独有的物性特征,发现岩煤层物性具有标志性特征,依此进行岩煤层的对比,取得了较好的地质效果,对后续勘探有借鉴作用。     

超致密砂岩测井评价

在明确广义上的储层概念后,对比性地概括了超致密砂岩的定义,给出其定量的物性上线,并根据川西须家河组的超致密砂岩层段的特征研究给出了该地区超致密砂岩的岩性、物性与电性特征。利用测井曲线、成像测井资料,通过建立模型得到裂缝识别方法;通过岩心铸体薄片、岩心孔渗异常关系曲线和试井分析渗透率与岩心分析或测井解释渗透率的关系异常,得到识别超致密砂岩气的其他证据方法,从而完成超致密砂岩气层测井评价。     

大断面泥岩巷道多级控顶让压支护技术

为了研究深部高应力巷道底板破裂形态及剪切带的发育规律,采用试验、理论分析、数值计算和现场测试等方法,建立一种岩石应变软化模型,对岩石压缩变形破坏过程中剪切带的形成机制进行研究,模拟与试验的峰值应力、残余强度误差在10%~20%,模型能够较好地体现岩石峰后的应变软化力学特征;基于该应变软化本构关系,建立高应力巷道围岩应变局部化分析的数值模型,系统分析了高应力巷道底板剪切带发育规律及破裂形态。巷道钻孔窥视结果表明,深部高应力巷道底板会形成局部破裂与变形,模拟研究结果与实际巷道底板破坏形态相符。

     

下保护层工作面过断层区覆岩裂隙-应力演化规律研究

为深入研究下保护层开采过断层区上覆岩层裂隙发育与应力演化特征,运用相似模拟研究方法,分析下保护层开采过断层过程中裂隙场演化、顶板断层应力变化趋势、上覆岩层运移特征。结果表明:下保护层采动容易引起顶板断层附近煤岩体破碎,形成断层带;覆岩裂隙在顶板断层带内显著增加,其密度曲线呈现"W"形分布;顶板断层底端与顶端随采动工作面接近与远离应力峰值表现出不同变化;覆岩运移具有时空效应,同一层位覆岩随工作面推进位移下沉,呈现"瀑布"状分布。     

一种消除测井数据多重共线性特征的密度测井数据重构技术及应用

在实际测量中,由于井下岩层的松散程度不一致,钻井技术限制,泥浆浸入,井眼条件差或者裂缝带的存在,造成井眼垮塌,从而无法获得高质量的测井曲线,特别是探测深度较浅的密度曲线。目前常用的密度重构方法为通过其他测井数据拟合密度,但该类方法一般存在2个方面问题：(1)拟合算法多为线性,实际资料中多为非线性关系;(2)测井曲线之间存在线性关系影响密度拟合精度。针对以上问题,首先利用井径和密度的交会图将地层分为标准层和校正层。然后分析了因变量(密度)与自变量(自然伽马、自然电位等常规测井数据)以及自变量相互之间的关系。其次利用核主成分分析去除自变量数据之间相关性,形成了相互正交的核主成分分量。最后选用随机森林非线性方法建立密度与核主成分分量关系模型,实际的密度重构效果在叠前地震勘探资料反演中取得了较好的应用效果。     

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。     

煤系顶板砂岩含水层富水性分区研究

为探讨禹州煤田西南部云煤二矿软煤、软底和硬顶且开采煤层厚度变化很大的两软一硬不稳定煤层顶板富水性,以某预开采的工作面研究区为背景,在采掘资料和钻孔数据统计分析基础上,建立了典型钻孔柱状对比图,并进行了岩组类型划分和导水裂隙带高度的计算。在此基础上,采用主采煤层顶板岩性结构指数法对研究区顶板富水性进行了探究,获得了研究区各个钻孔位置裂隙带以内的顶板岩性结构指数量化值,通过内插进行了等值线变化特征分析。然后采用标准化方法对岩性结构指数进行富水性分区,划分出富水性相对弱、中等和强3个区域,与实际情况进行了对比。研究结果对研究区预采掘顶板水害防治及顶板支护具有较重要的参考价值。     

综采工作面覆岩压实区演化采高效应分析及应用

采用相似材料物理模拟试验及理论分析,研究在不同采高条件下覆岩压实区的动态演化规律及形态特征。研究结果表明:在煤层开采之后,采动覆岩离层量分布呈“马鞍”状,采空区底板在一定区域内存在应力集中,结合两者可作为压实区底部边界判定依据;采空区覆岩压实区的形态及时空演化规律受采高与工作面推进距离的共同影响,得到了压实区宽度、高度及垮落角度的演化规律与采高的关系;同时,结合冒落带岩体的碎胀特征与底板应力集中的特点,分析了压实区压实程度的采高效应,即在一定范围内,采高越高,压实程度越大。基于采动裂隙椭抛带理论,在试验结果分析的基础上,建立了采动裂隙椭抛带压实区的数学表达方程,为卸压瓦斯抽采系统的布置及参数优化提供借鉴。     

测井资料在低渗储层压裂中的应用

低渗储层中常需要压裂措施增产,水力产生的裂缝受地层应力控制,一般仅有一个方向,分析了裂缝形态与地应力的关系,给出了测井资料计算岩石力学参数、岩石强度参数和连续地应力剖面的方法。根据断裂力学理论,确定裂缝延伸准则,预测出压裂裂缝高度,和井温测井对比,一致性良好。     

厚松散层软弱覆岩下综放开采导水裂隙带发育高度

导水裂隙带高度是实施保水采煤技术措施的一个重要参数,为获取厚松散层软弱覆岩下综放开采工作面导水裂隙带高度,以某矿11915工作面为例,综合运 用井下钻孔注水漏失量观测、钻孔电视和数值模拟3种技术手段,对采空区上覆岩层导水裂隙带高度进行了探测。通过对井下施工的3个钻孔进行注水漏失量观测确定了开采前后的 钻孔漏失量变化规律,结合钻孔电视观测的孔壁裂隙特征最终确定了导水裂隙带高度,并采用数值模拟分析了导水裂隙带发育规律。结果表明:厚煤层(6.65 m),软弱覆岩、厚松散层(102 m)条件下综放开采的导水裂隙带高度为45.7~46.7 m,垮落带高度为16.1 m;裂采比为6.87~7.02,垮采比为2.42;数值模拟得到的导水裂隙带发育高度与现场实测结果一致,导水裂隙带发育经历发育、缓增、突增及稳定4个阶段,覆岩裂隙带以离层的形式向上发育,以铰接形式存在。钻孔电视能直接清晰的获取覆岩裂隙发育特征,是钻孔法探测导水裂隙带高度的最佳方法;井下钻孔漏失量法用于导水裂隙带高度观测是可靠的,但需要观测设备需要满足一定的封孔压力,封孔胶囊具有足够长度,并且需要改善胶囊与孔壁之间的接触状态。总体来讲,钻孔法观测导水裂隙带高度是目前最可靠的方法,但施工量大,成本较高;目前物探法应提高对覆岩完整性变化的探测敏感度,并多配合钻孔法的使用进行结果对照分析,获得物探结果最佳解释方法后再进行推广应用,降低导水裂隙带高度的探测成本。导水裂隙带高度是实施保水采煤技术措施的一个重要参数,为获取厚松散层软弱覆岩下综放开采工作面导水裂隙带高度,以某矿11915工作面为例,综合运用井下钻孔注水漏失量观测、钻孔电视和数值模拟3种技术手段,对采空区上覆岩层导水裂隙带高度进行了探测。通过对井下施工的3个钻孔进行注水漏失量观测确定了开采前后的钻孔漏失量变化规律,结合钻孔电视观测的孔壁裂隙特征最终确定了导水裂隙带高度,并采用数值模拟分析了导水裂隙带发育规律。结果表明:厚煤层(6.65 m),软弱覆岩、厚松散层(102 m)条件下综放开采的导水裂隙带高度为45.7~46.7 m,垮落带高度为16.1 m;裂采比为6.87~7.02,垮采比为2.42;数值模拟得到的导水裂隙带发育高度与现场实测结果一致,导水裂隙带发育经历发育、缓增、突增及稳定4个阶段,覆岩裂隙带以离层的形式向上发育,以铰接形式存在。钻孔电视能直接清晰的获取覆岩裂隙发育特征,是钻孔法探测导水裂隙带高度的最佳方法;井下钻孔漏失量法用于导水裂隙带高度观测是可靠的,但需要观测设备需要满足一定的封孔压力,封孔胶囊具有足够长度,并且需要改善胶囊与孔壁之间的接触状态。总体来讲,钻孔法观测导水裂隙带高度是目前最可靠的方法,但施工量大,成本较高;目前物探法应提高对覆岩完整性变化的探测敏感度,并多配合钻孔法的使用进行结果对照分析,获得物探结果最佳解释方法后再进行推广应用,降低导水裂隙带高度的探测成本。     

龙东煤矿中央采区7煤层覆岩工程地质特征研究

覆岩的岩性及组合特征决定冒落带和导水裂隙带的发育高度和煤层顶板隔水性的强弱,岩石的物理力学性质决定了采场围岩的稳定性。论文详细研究了龙东煤矿中央采区7煤上覆岩层的工程地质特征,主要讨论了覆岩的厚度、组成、物理力学性质、矿物成分和结构类型等,研究表明覆岩的岩性和力学性质均有利于提高隔水性和抗裂性,为合理确定回采上限提供了科学依据。