跨孔电阻率CT在岩溶地基勘察中的应用

该文通过工程实例,介绍了将钻孔与电阻率CT相结合,进行岩溶情况探测.通过建立模型分析,正反演算及跨孔实测,表明:物探成果与钻探结果吻合很好,基岩面标定准确,纵向溶洞大小和顶底高度探测准确.电阻率CT不仅节省了勘察成本,还避免了钻探以点代面的缺陷.在今后的工作中,可将这两种方法结合起来推广应用.     

高分辨率CSAMT探测浅埋煤层采空区应用研究

以榆林市某矿为例,从施工参数、实测数据以及反演结果等方面对浅埋煤层采空区进行CSAMT高分辨率探测研究。通过对中高频进行优化以及采用多种抗干扰措施,在干扰较强的测区取得了可靠的实测数据,未采区和采空区的视电阻率曲线与相关资料吻合极好,证明了该方法的可行性。反演视电阻率断面与地质资料、采掘资料以及钻孔的吻合则进一步表明CSAMT探测浅埋煤层采空区具有较高的分辨率和良好的效果。     

孔内直流电法超前探测正演模拟研究

为了提高隧道以及煤矿巷道超前探测准确度,在总结前人研究成果的基础上,结合超前水平钻孔法和直流电阻率法,改变传统探测电极后置的方法,在工作面向前钻孔并在孔内布置探测电极,建立直流电法超前探测模型进行正演研究,利用Matlab处理数据,对比分析了在巷道后方布置探测电极和工作面钻孔内布置探测电极得出的视电阻率曲线,以及巷道内存在干扰体的影响下的视电阻率对比曲线图。结果表明,在工作面钻孔内布置探测电极进行孔内直流电法超前探测受巷道内干扰体影响较小,更为灵敏准确。     

姜家山矿区钻孔成像约束的隐伏煤矿采空区电磁法探测研究

通过在姜家山矿区采用高密度电阻率法和探地雷达方法对隐伏采空区进行探测,圈定了隐伏采空区的空间范围,并利用钻探方法和钻孔成像对物探测得的异常区进行验证和约束.采用钻孔成像结果约束的电磁法探测可以有效提高隐伏采空区探测的准确性,降低探测成本.     

瞬变电磁技术在巷道顶板注浆检测中的应用

通过注浆前后两次探测结果的对比,综合分析前后两次探测的视电阻率值分布规律,判断注浆效果是否满足预期。注浆前,视电阻率值在探测结果图中低阻明显,范围较大,而注浆满足回采要求之后,视电阻率值相对较高,且分布较为均匀,无明显低阻异常,从而排除隐患。此外,若将瞬变电磁资料与钻孔资料相结合,可取的更加准确的结果,有助于矿井瞬变电磁的发展。     

孙疃矿底板破坏的数值模拟及现场实测

结合淮北孙疃煤矿的工程地质条件,利用FLAC3D数值模拟软件的流固耦合功能,对孙疃煤矿1028工作面进行数值模拟,数值模拟分析得到底板最大破坏深度为24 m,承压水导升高度为12 m,工作面不会发生突水事故.同时布置钻孔在孙疃矿1028工作面上回风巷上,以对煤层底板进行现场电阻率CT探测,探测结果分析得到煤层底板的最大破坏深度为17 m,底板仍然具有完整隔水层,不会发生突水.将得到的实测结果与数值模拟结果进行对比,得出数值模拟结果与现场实测相近.     

基于钻孔TEM智能立体成像的快速掘进超前探测方法

采掘失调是煤矿安全生产的重大隐患之一,巷道快速掘进是保障采掘平衡的重要手段,矿井地球物理超前探测有效距离短,探测精度受井下复杂环境影响严重,制约巷道掘进速度,为解决探掘接续紧张矛盾,提出一种利用掘进工作面前方500 m长度定向钻孔开展探测工作的钻孔瞬变电磁探测方法,该方法可实现超长距离水害超前探测。在以钻孔钻进方向为Z轴正方向,以孔口所在平面右向为X轴正方向,下向为Y轴正方向的坐标系下,钻孔瞬变电磁水平分量异常响应形态均为"正弦曲线"或"反向正弦曲线"形态,通过形态组合判定出孔旁异常体所在象限,结合由水平分量异常场矢量合成得到的异常体中心偏转角度计算了异常体中心XOY平面旋转角。在此基础上,视每一个由垂直分量反演得到的电阻率为独立异常体,基于深度计算系数与电阻率的关系曲线推导出深度-电阻率与采样时间的映射关系,实现了电阻率与测点测道的一一对应,进一步采用K-means聚类算法智能定位其分布象限,计算了其XOY平面旋转角,再以定向钻孔轨迹为旋转轴,以测点所在孔位的倾角和方位角为旋转角进行坐标空间旋转,实现了非直钻孔径向的电阻率立体成像。计算了三维数值模拟和水槽物理模拟结果,对钻孔径向的异...     

微电阻率扫描成像测井探测采动土层导水裂隙研究

为评价煤炭开采度对松散含水层的影响程度,针对松散含水层下伏采动土层,采用钻孔冲洗液消耗、水位观测、微电阻率扫描成像测井及物理模拟等手段,揭示了煤炭开采导水裂隙在土层中的发育规律。研究结果表明:物理模拟试验发现导水裂隙带发育至土层,裂采比28.9。现场实测发现微电阻率扫描成像测井识别完整裂隙准确率100%,识别的裂隙判定裂采比为28.2,与模拟结果吻合。     

高密度电阻率法在铝土矿勘查中的电性分析

为了提高探测隐伏铝土矿的找矿效果,以登封隐伏铝土矿高密度电阻率法勘查为例,研究了矿区地质和地球物理特征,结合矿区铝土矿的成矿机理,建立了矿区的地球物理成矿模型;通过研究高密度电阻率法测量剖面,选取有代表性的测量剖面,分析了层状、似层状地层和岩溶洼地、溶斗状地层电性特征,总结了含矿和非含矿测量剖面的电性特征,以及影响高密度电阻率探测找矿的不利因素;根据探测结果布设钻孔进行了验证。钻孔验证结果表明,高密度电阻率法可以提高隐伏铝土矿的找矿效果,在探测中、浅层隐伏铝土矿中是一种快速、经济、行之有效的地球物理方法。     

基于电性标志层识别的瞬变电磁精准处理技术

地面瞬变电磁资料解释精度的进一步提高一直是该方法研究的重点内容。以瞬变电磁烟圈效应扩散理论为依据,通过双倍旅程和平均速度概念建立了时深转换方法,以克服瞬变电磁采用简单经验公式计算实测数据时可能出现的深度翻转问题;以三维地震成果数据获取的9号煤层深度作为电性标志层校正标准,采用视电阻率微分极值点识别该电性标志层,通过比值法计算相应瞬变电磁测点的深度校正系数K值,然后采用内插方法得到测区任意点K值,以校正瞬变电磁在计算探测深度时出现的偏差。通过堡子矿钻孔ZKB1-1和ZK201电阻率测井资料分别建立了正演理论模型,计算了瞬变电磁响应,并和钻孔旁瞬变电磁实测数据的视电阻率微分极值对比,结果表明,两者基本一致,能够准确识别电性分界面。以矿区256线和344测线为例说明了电性标志层识别效果,计算了堡子矿全区深度校正系数,对该区资料进行了精细处理,圈定了工作区奥灰顶低阻异常区,以视电阻率为基本参数,分析评价了该区的地层赋水性强弱。根据奥灰顶视电阻率平面图以及地表径流,结合断层构造的分布特征,确定了导水通道存在及位置。最后通过钻孔验证表明:该方法处理探测深度精度误差小于5%,达到了对地面瞬变电磁资料的精细解释。     

峡谷区尾矿库小流域洪峰流量计算方法探讨

峡谷区地形条件复杂,汇水区多为山地地形,汇流速度快,因此峡谷区内尾矿库的选址与设计,首先要考虑其所在小流域洪峰流量的大小。探讨了目前普遍采用的流域洪峰流量计算方法后,选择了适合峡谷区小流域洪峰流量的计算公式,并以云南省某峡谷区尾矿库为例,进行了实地的计算。通过实际调查后,计算结果接近实际情况,计算方法值得在其他峡谷区推广应用。     

綦江铁矿尾矿库加高扩容的稳定性研究

为研究尾矿库加高扩容以及浸润线升高对其稳定性的影响,以重庆綦江铁矿尾矿库为研究对象,利用瑞典条分法分别计算现有尾矿库及其加高扩容后在正常水位及洪水位状态下的安全系数。计算结果表明,现有尾矿库在正常水位及洪水位状态下安全系数分别为1.90、1.63,均大于规范所规定的最小安全系数1.1,洪水位状态下安全系数较正常水位降低14.21%;尾矿库加高扩容后在2种水位下安全系数分别为1.27、1.17,尾矿库加高扩容引起安全系数降低。尾矿库加高扩容及浸润线高度升高,导致尾矿库安全系数有较大降低,几乎没有安全储备,滑动面深度及滑体半径有显著增大。因此,建议尾矿库加高扩容后应控制尾矿库浸润线位置,同时增强保护措施,加强监测管理,规范运行,防止尾矿库发生垮塌事故。     

TM影像在尾矿库水质监测中的应用

为定量描述矿区尾矿库水质情况,采用TM影像,参考前人建立的水质遥感监测模型,对虎山尾矿库的主要水质指标含量进行估算。根据估算的指标值将尾矿库水体的受污染程度划分成严重、较严重、一般3个等级,并结合野外实地考察情况进行比较分析。再次证明,利用RS技术结合GIS空间分析能对矿区尾矿库的水体污染状况进行快速、高效的监测。     

尾巷对采空区瓦斯流场影响的数值模拟

以数值模拟为主要手段,结合现场实际,分析了尾巷对五虎山煤矿1201工作面采空区瓦斯流场的影响,结果表明:尾巷对工作面采空区瓦斯流场的影响主要体现在上隅角附近,能有效地降低上隅角瓦斯浓度;尾巷对工作面采空区瓦斯流场的影响主要集中在采空区回风侧,且距离底板越远,尾巷在水平方向的影响面积越小;1201工作面瓦斯涌出大部分来自上邻近层,涌出的瓦斯易积聚在采空区上部,尾巷对工作面及采空区瓦斯流场的影响区域有限;高位钻孔终孔布置在其上覆岩层中,尾巷对1201工作面高位钻孔的抽放基本不产生影响。研究结果为接续无尾巷工作面的瓦斯治理工作提供了依据。     

选矿厂生产用水模糊控制系统

选矿厂生产用水包括浓缩循环水系统、尾矿库静压回水系统和清水补充系统,用水原则是充分利用循环水,多用尾矿库回水,少用清水,实现零排放。在生产实践中,由于尾矿库距离远,随着生产的波动,生产用水和循环水又不稳定,要想实现既满足生产用水需求,又实现零排放,常规自动控制难以实现。基于此,在系统中设计1套以模糊控制理论为基础的专家系统,通过模糊控制理论这种先进的控制方式结合人工的经验,对循环水井和事故池液位的变化趋势进行判断和预测,根据判断和预测结果,对静压回水控制阀门进行调节,实现在保证选矿生产用水的前提下,将事故池液位控制在合理范围内,真正实现零排放,减少环境污染,产生较大的经济效益和社会效益。     

尾矿坝二维固结稳定渗流分析

根据尾矿坝的实际情况，分析了目前尾矿坝渗流分析中存在的问题。提出了考虑渗流场与应力场耦合的二维固结渗流分析方法，进行了系统的理论推导及程序设计，并应用于白雉山尾矿坝的渗流分析。     

不同降雨量对尾矿坝稳定性的影响规律分析

降雨量的多少会影响尾矿坝的浸润线,尾矿坝浸润线的高低也是影响其稳定性的主要指标之一,因此研究尾矿坝稳定性就应该在研究浸润线影响的同时研究降雨量对尾矿坝稳定性的影响。在考虑尾矿坝原有浸润线的基础上,分别对2个尾矿坝剖面在正常水位、20 a一遇24 h最大降雨量、50 a一遇24 h最大降雨量和100 a一遇24 h最大降雨量的4种不同降雨工况下,采用极限平衡法中的瑞典圆弧法、毕肖普法和简布法3种不同的计算方法与渗流同步计算尾矿坝的稳定性,得出尾矿坝的最小安全系数与降雨量呈线性相关的关系,降雨量越大,尾矿坝最小安全系数就越小,尾矿坝越不稳定;尾矿坝面积越大,受降雨影响越大。     

某山谷型尾矿库三维渗流场模拟分析

某尾矿库的尾矿沉积规律复杂多变，使得尾矿库的渗流场异常复杂。通过三维渗流有限元方法对该尾矿库现状堆高以及最终标高情况下的渗流场进行了模拟分析，对尾矿库后期的安全管理具有较大的指导意义。     

库水位对尾矿坝抗震液化稳定性的影响分析

库水位对尾矿库的安全运行至关重要,特别是对于高地震烈度区,其液化、稳定问题关系到尾矿库的安全运行,而库水位是其中最关键的控制因素.为了解坝体在地震作用下的稳定性,采用动力时程有限元方法,对正常水位及洪水位运行工况下的坝体动力特性进行模拟,给出坝体在静力条件下的渗流场及动力液化区,分析比较了两种工况下库水位对坝体液化区的影响.研究成果对尾矿坝的安全运行具有指导意义.     

桦甸东山尾矿坝的地震时程响应分析

分析了桦甸东山尾矿坝现场勘察的基础上,将坝体实测主轴剖面进行合理概化和延伸,建立有限元数值模型,对处于正常运行条件下的尾矿坝渗流场进行数值分析,并在此基础上,用动力有限元法研究了该尾矿坝在水平地震作用下的动力反应规律,计算结果显示,该尾矿坝对地震时程反应不大。