基于智能自学习模型识别岩芯的RQD标定方法

RQD分级是分析岩体工程地质条件和评价岩体完整性的重要手段。针对传统人工测量并编录RQD工作量较大且效率低下的问题，基于智能自学习(Inception-v3卷积神经网络迁移学习)模型，通过对地质钻探中拍摄的大量岩芯图片进行特征提取和迁移学习，建立岩芯-岩芯盒识别模型，实现对长度大于10 cm岩芯的自动识别和RQD获取，进而帮助钻孔岩芯编录和岩体质量评价。三山岛西岭矿区的应用结果表明，智能自学习模型识别岩芯的RQD标定结果与传统人工方法所得结果差距仅为1.78%,方便快捷的同时准确性较高，适合应用于实际矿山工程中。     

岩石RQD值计算中岩芯取值问题的探讨

RQD(RockQualityDesignation)值是国内外各种主要岩体工程分类方法中必不可少的主要参数,但是目前国内外各种专著、教材和相关规范中对RQD值计算中是否包括长度为10cm的岩芯的表述不一。是否计入10cm长的岩芯导致计算所得的RQD值不同,影响着岩石质量评价和评级,从而影响工程造价。通过查阅大量资料,分析、对比了各种表述方式,并在文中给出了部分权威专家在专著、教材和规范中的具体表达方式。根据RQD值的提出人Deere.D.U的相关文献及相关国家标准规范,倾向于在RQD值计算中应计入大于等于10cm长岩芯的结论。     

盈盛煤业9#煤层坚硬顶板岩层RQD工程分级研究

以盈盛煤业9~#煤层坚硬顶板为研究背景,进行现场岩芯取样,对符合规范要求的岩样进行统计、计算处理,对岩芯RQD指标值进行工程分级。根据测试结果可知,9~#煤层顶板主要以砂岩和泥岩层分布为主,为典型的坚硬顶板,在进行水力压裂强度放顶设计时,确定RQD在50%以上段为分割水力压裂段,为盈盛煤矿坚硬顶板水力压裂强制放顶技术提供重要的实验依据。     

岩石质量指标和岩芯采取率的影响因素分析

岩石质量指标(rock quality designation,RQD)和岩芯采取率是水害评价中的重要参数,但在以往的应用工作中往往完全依照钻井记录数据,忽略了对其规律性的研究。为此,根据陕北某区域直罗组地层钻孔数据,通过对数据的对比分析和总结前人结论,研究显示,RQD与裂隙密度有关,岩芯采取率与裂隙有效宽度有关;RQD随着埋深的增加而增大,其相关性较好,岩芯采取率不随埋深变化而变化,渗透性随深度增大而减小;RQD随着风化强度的增强逐渐减小,岩芯采取率随着风化强度的增强而减小;相同风化程度下,泥岩比例越大RQD越小、岩芯采取率越大;构造对RQD和岩芯采取率的影响取决于其力学性质;人为因素总是使RQD和岩芯采取率小于其真实值。     

基于SURPAC构建罗卜岭铜钼矿岩体基本质量的空间分布

矿山无岩体揭露工程时,由于无法直接测得与岩体基本质量相关的参数,从而不能判定岩体的稳定性级别。本文以钻孔岩芯为研究对象,对岩芯进行了点荷载强度的测定和岩石质量指标RQD的统计。基于岩石点荷载强度和单轴抗压强度之间的关系,以及岩石质量指标RQD和岩体完整性指数之间的关系,得到了每个钻孔在空间上连续分布的岩体基本质量。将获得的岩体基本质量作为数据源,借助SURPAC块体模型并采用距离幂次反比法估值了整个矿体的岩体基本质量,构建了矿体的岩体基本质量空间分布。研究结果为确定岩体基本质量以及判定岩体稳定性级别提供了方法,为采矿方法的选择以及开拓、采准工程布置提供了依据。     

BS22号科钻井提高岩芯基线长度技术

算井子地段花岗岩深部环境钻探工程属于国家科研项目,项目要求钻孔所取岩芯必须严丝合缝可拼合,并在岩芯上画基线,目的层孔段单条岩芯基线长度不能低于50m,岩芯在任何位置有磨损导致岩芯无法拼合则基线断。传统地质岩芯钻探对岩芯采取率有相应要求,对岩芯有几处磨损并无严格要求,因此传统钻探施工技术不适用于该项目。必须在传统地质岩芯钻探施工技术的基础上,对钻探施工工艺进行改进,以满足该科研项目对岩芯基线长度的要求。通过对近年来施工该项目的经验总结,从设备、操作技术等方面着手进行了技术改进,现场总结出了一套适用的技术方案。BS22号井目的层404.340～606.755m孔段岩芯的平均基线长度为67.472m,最长基线长度达到了111.505m,解决了施工该项目的钻探技术难题。     

基于SURPAC软件构建罗卜岭铜钼矿岩体基本质量的空间分布

矿山无岩体揭露工程时,由于无法直接测得与岩体基本质量相关的参数,从而不能判定岩体的稳定性级别。本文以钻孔岩芯为研究对象,对岩芯进行了点荷载强度的测定和岩石质量指标RQD的统计。基于岩石点荷载强度和单轴抗压强度之间的关系,以及岩石质量指标RQD和岩体完整性指数之间的关系,得到了每个钻孔在空间上连续分布的岩体基本质量。将获得的岩体基本质量作为数据源,借助SURPAC块体模型并采用距离幂次反比法估值了整个矿体的岩体基本质量,构建了矿体的岩体基本质量空间分布。研究结果为确定岩体基本质量以及判定岩体稳定性级别提供了方法,为采矿方法的选择以及开拓、采准工程布置提供了依据。     

青岛某部冷冻存储库放射性环境评估

重点论述冷冻仓储区放射性地球物理调查。通过开展地表环境γ辐射剂量率测量、土壤氡浓度测量、环境空气氡浓度测量、钻孔岩芯取样测量、水中总α、总β测量,并对测量结果进行综合分析和研究,圈定放射性相关的异常范围,对异常性质做出正确的判断和评价,以此为依据进行工程放射性地球物理环境工作评估。     

钻孔岩芯声发射法在张北能源储气库地应力测量中的应用

使用新型定向岩芯声发射方法,对河北张北综合能源项目储气库建造工程区域进行地应力测量,结果表明,3个钻孔对应的90 m埋深处的地应力以水平构造应力为主,3个钻孔的最大主应力方向基本一致,均为近南北方向。使用圆周波速各向异性分析法进行验证,结果显示,圆周波速各向异性分析法得到的最大主应力方向与钻孔岩芯声发射法得到的结果吻合,进一步验证了钻孔岩芯声发射法测量结果的正确性。     

矿业动态

<正>全国重要岩芯图像服务系统开通中国地调局实物中心研发的全国重要岩芯图像服务系统正式上线运行,发布了多项国家级实物地质资料馆藏数字化资源,包括234个重要岩芯资料、10万多米图像信息及部分岩芯化学分析等数据信息。该系统具有岩芯目录浏览、查询、空间检索和高级检索功能,网络服务用户可通过关键字检索或基于天地图空间检索重要钻孔岩芯详细信息,关联显示岩芯所属项目著录信息和岩芯化学分析数据,下载岩芯扫描高     

基于MapGIS的固体矿产岩芯数据库系统设计与实现

固体矿产数据是地质勘探的重要成果,传统的勘探数据管理方法已不适应实际工作的需要.为了进一步提高效率,基于MapGIS平台和SQL Server2000数据库,建立河南固体矿产岩芯数据库系统.该系统实现了钻孔岩芯资料的规范化录入、科学化管理;实现了钻孔柱状图、等厚线图等相关图件编制及自动化成图,可完成钻孔岩芯数据空间分析...     

基于改进后HyLogger岩芯测量系统的一种低反射率页岩气岩芯高光谱数据获取方法

HyLogger岩芯测量系统是近年来最高效的获取钻孔岩芯高光谱数据的测量系统之一,其在金属矿产岩芯测量中已获得到了大量成功的应用。对于灰黑色页岩气岩芯而言,其光谱反射率低、光谱特征不明显,本文通过对HyLogger岩心扫描测量系统和岩芯数据两个方面进行分析页岩气光谱数据,并在此基础上提出改进措施,有效的提高了获取的灰黑色页岩气岩芯光谱反射率,获得到了较高质量的岩芯高光谱数据。未来使用HyLogger岩芯测量系统可以在我国页岩气岩芯测量工作中发挥重要作用。     

基于Web Service技术的岩芯图像显示研究

目前,随着实物地质资料管理工作的持续推进,越来越多的钻孔岩芯被采集并扫描数字化,如何利用现代互联网技术,将扫描的岩芯图像信息向社会公众提供服务是急需解决的问题。本文主要阐述在开发重要岩芯图像服务系统过程中,解决岩芯图像信息在客户端显示的三方面问题:一是单张岩芯图像太大;二是全孔岩芯图像连接起来显示太长;三是岩芯图像和描述信息深度计算标准不统一。通过充分利用Web Service技术,首先利用缩略图技术将岩芯图像统一压缩,然后利用图像延时加载技术即lazyload加载岩芯图像信息,最后利用Ruler控件设置岩芯深度标尺,作为岩芯图像和岩性描述信息深度对比的中间组件,最终完成全孔岩芯信息的整体显示。     

基于改进后HyLogger岩心测量系统的一种低反射率页岩气岩心高光谱数据获取方法

HyLogger岩芯测量系统是近年来最高效的获取钻孔岩芯高光谱数据的测量系统之一,其在金属矿产中已获得到了大量成功的应用。对于灰黑色页岩气岩芯而言,其光谱反射率低、光谱特征不明显,本文通过对HyLogger岩心扫描测量系统和岩芯数据两个方面进行分析页岩气光谱数据,并在此基础上提出改进措施,有效的提高了获取的灰黑色页岩气岩芯光谱反射率,获得到了较高质量的岩芯高光谱数据。未来使用HyLogger岩芯测量系统可以在我国页岩气岩芯测量工作中发挥重要作用。     

深部岩体岩芯饼化特征分析与原岩应力计算研究

以三山岛金矿地质勘探钻孔岩芯饼化现象为背景,详述饼化破坏特征,结合国内外多种推算地应力的理论计算公式,与现场岩芯饼化厚度进行大量对比计算,并基于矿区多个水平的地应力测量和岩石试验结果,得出了岩芯饼化薄饼与厚饼推算地应力的优势公式。通过3DEC数值模拟软件结合前期地应力测量成果模拟了钻孔过程以及岩芯根桩的应力分布,依据应力分区和优势公式推算了岩芯根桩不同应力分区的岩芯饼化厚度。区域Ⅰ,最大主应力为82～83.6 MPa,饼化厚度为7.7～7.9 mm;区域Ⅱ,最大主应力为80～82 MPa,饼化厚度为7.9～8.36 mm;区域Ⅲ,最大主应力为76～78 MPa,饼化厚度为8.79～931 mm。通过数值模拟兼理论计算获得的岩芯饼化厚度与现场实测误差在2 mm以内,为岩芯饼化现象研究提供了有益思路。     

矿井上行钻孔深度高精度测量技术

针对现有钻孔随钻测量技术无法很好解决钻孔深度测量的问题,提出了回转钻机随钻测量深度高精度计算方法。该计算方法利用在随钻测量中的记录钻孔孔口静水压强及随钻测量钻孔倾角及方位角来实现深度的计算,无需其他专用深度测量装备,在节约生产成本的基础上,提高了钻孔深度计算的精度,利于指导钻孔施工。通过试验计算结果表明,该计算方法能在钻机钻进过程中,不影响钻进施工的前提下实现钻孔深度参数的准确测量,钻孔深度的精确计算,相比传统钻孔深度计算方法更加可靠。     

基于智能手机APP的岩芯图像采集研究

文章分析了我国岩芯图像服务利用受资金、物理条件、人员和技术水平等限制,导致的我国岩芯图像采集率低和服务水平不高。基于这一现状,借鉴发达国家岩芯图像服务利用方式,将整盒岩芯图像代替单个岩芯服务的思路,结合智能手机发展情况,笔者提出了开发智能手机APP对岩芯图像进行采集管理的总体思路和设计方法,并重点描述了APP主要功能模块及关键技术问题。利用APP对山东省莱州市三山岛金矿ZK48-3和ZK56-4两个钻孔2 500m岩芯进行了实验采集。通过实验证明了利用APP进行岩芯图像采集的可行性,在保证岩芯图像质量的同时,可简化操作流程,降低物理成本,提高采集效率,具备全面推广的应用前景。     

基于N阶多项式回归方程的RMR分级方法优化

为解决RMR岩体质量分级方法单一评价因素在某一特定强度值或完整性指标附近评分结果会呈现阶梯状突变的问题。利用N阶多项式回归方程,对RMR岩体质量分级体系中单轴抗压强度、点载荷强度、钻孔RQD指标和节理间距与评分体系之间的关系进行了非线性连续拟合,在此基础上优化了原评价体系。结果表明：优化后的RMR岩体质量分级方法消除了原评价体系中的局部突变,使评价结果具有连续性、客观性和现场适用性,该方法已为多个矿山的岩体质量工作评价提供了更为科学、准确的技术支撑和依据。     

分形理论在岩体质量评价中的应用及分级指标值的确定

为了更全面的评价岩体质量,克服传统的岩体质量等级分级方法如RQD,RMR和BQ等未考虑岩体中的节理、裂隙的不足,根据岩体结构面的自相似特征,应用分形理论来对其进行研究．运用盒计维数法对某地下工程岩体结构面分布的分形维数进行计算,验证了岩体结构面分布的分形特征．对计算结果数值分布的规律分析发现,分形维数越大,岩体质量越差,表明岩体结构面分布的分形维可以作为评价岩体质量的指标．并通过分维数D与RQD,RMR和BQ的拟合,给出岩体质量分级指标D值,从而提出一个以岩体结构面分形维数为分级指标的岩体质量评价方案．     

平水铜矿井下工程岩体稳定性分析

针对浙江平水铜矿―445 m中段上、下盘围岩和矿体进行了工程地质和物理力学参数分析研究,采用RQD指标基本分类法、南非Bieniawski的地质力学RMR分级法和挪威BaRton的Q系统3种方法对岩体进行了分级,结合矿山实际采用Roclab软件对矿岩的力学参数进行计算分析,得出了各岩体的工程稳定性状况,奠定了井下岩体力学及工程稳定性分析的理论基础。