两淮煤田煤系岩石生热率特征

基于对两淮煤田煤系地层所测定的32块岩石样品的放射性生热元素(U、Th、K)结果,计算得出各个岩石样品的放射性生热率的大小;并全面报道了两淮煤田岩石放射性生热率参数及其特征,从多方面分析影响其大小的因素,研究结果表明:两淮煤田煤系地层岩石放射性生热率变化范围为0.58μW/m3~3.21μW/m3,平均值仅为1.68μW/m3;放射性生热率与岩性、埋藏深度、地层时代相关密切,同时岩石放射性生热对区内地表热流也有一定的贡献。     

丁集煤矿井下热流测定分析

提出了采用自然伽马测井技术来探测和研究煤岩地层不同深度岩石中放射性元素生热的方法。对岩石生热率公式进行了深入地研究,并通过自然伽马放射强度计算出淮南矿区丁集煤矿不同地层放射元素含量、地壳热流值、地幔热流值。根据地壳热流和地幔热流两部分热流值在整个大地热流值中所占的比重,得出丁集煤矿地质属于"热壳冷幔"地层。     

漳州岩体放射性生热率特征及干热岩资源潜力

分析了漳州岩体地表钻孔岩石样品的密度以及铀、钍、钾含量,并进行了放射性生热率计算及生热率特征分析。在此基础上,对漳州岩体放射性生热率进行比较、干热岩地热地质特征分析和干热岩资源量估算,结果表明:漳州岩体具有较高的放射性生热率、良好的干热岩地热地质背景、较大的干热岩资源储量,总热能为3.244×1021J,折合标准煤约110.71亿t,提取2%折合2.21亿t标准煤,提取20%折合22.14亿t标准煤,提取40%折合44.28亿t标准煤,且主要以高温形式存在,占总资源量的91.37%,干热岩资源潜力较大。上述研究成果可为福建地区干热岩资源勘查评价及开发利用提供依据。     

湖南省干热岩资源潜力及有利区分析

根据湖南省区域地质背景,高热流区均处于板块构造带或构造活动带,在湖南幕阜山、沩山、诸广山等地区分布有范围较大的火山岩体,说明湖南省具备干热岩地热资源形成的区域构造条件。通过对省内出露地层、岩浆岩、构造、地温梯度和大地热流综合分析,发现湖南省花岗岩类岩体发育,存在大地热流值较高、生热率及放射性热保存较好的干热岩隐伏岩体。在此基础上,利用地球物理方法圈定了7个干热岩有利区。并通过体积法估算2～6 km深度有利区干热岩资源量约达1.18万亿t标准煤。     

江西省龙南县火山碎屑岩盆地存在干热岩可能性探讨

通过野外地质调查、地球化学分析和岩石物性分析等方法,对江西省龙南县存在干热岩可能性进行探讨。结果表明:该区存在明显的地温异常,推测地层深部存在高温岩体;花岗岩体生热率高,平均达5.20μW/m3,上覆火山碎屑岩盖层热导率低于花岗岩,花岗岩产生的热量可较好地保存。根据以上论述,该区存在干热岩资源可能性。     

河北省柏乡县干热岩地热资源初探

在充分分析柏乡地区地热地质特征的基础上,搜集和分析了研究区大地热流值、地热增温率、钻孔测温、参考温度、岩石热导率和岩石生热率等地热参数数据。首先计算出柏乡地区干热岩150℃时埋深以及3~10 km深度处的地温,再通过体积法计算出各层段的干热岩地热资源量,最后初步探讨了干热岩在平面和剖面上的分布特征,进而圈定干热岩勘查远景区。     

淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

为了探索淮南矿区地热地质特征和矿井深部热害防治对策,系统收集和分析了淮南矿区钻孔井温测井资料,基于近似稳态测温数据,拟合了测温孔孔底温度校正曲线,对简易井温测井钻孔孔底温度进行了校正;采用浅钻孔测温法,对井下巷道围岩温度进行了测定;计算了各井田的地温梯度,并结合110块煤系地层煤岩样品的热导率测试结果,计算得出淮南矿区的大地热流值,编制了淮南矿区现今地温场、地温梯度和大地热流分布图,在此基础上,系统论述了该区现今地温场、地温梯度和大地热流的展布趋势以及煤系岩石的热物理性质,探讨了地温场分布的构造控制作用,并对矿区地热资源进行了评价。研究结果表明:①淮南矿区测温井底温度恢复与静井时间符合指数函数关系,并据此建立了简易井温测井钻孔孔底温度变化的校正公式;②淮南矿区地热参数表现为地温梯度为1.00～4.00℃/hm,平均值为2.8℃/hm;大地热流值变化在31.87～92.68 mW/m~2,平均值为65.50 mW/m~2;-500 m水平平均地温为29.96℃,-1 000 m水平为41.84℃,-2 000 m水平为69.62℃;岩石热导率在0.37～5.22 W/(m·K),平均值为2.93 W/(m·K);③平面上地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为西低东高、南低北高的分布趋势;④矿区现今地温场和大地热流分布主要受控于地质构造,表现为褶皱型、逆掩断层阻热型和导水断层传热型3种构造控温模式;⑤基于地热资源评估,该区热储层地热资源量为2.32×10~(16) kJ,可采热能储量为2.64×10~(15) kJ,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×10~(13)～1.26×10~(13) kJ/a,是一个可再生的低温热源,潜在效益显著。研究成果为淮南矿区深部煤炭开发热害防治和地热资源综合开发利用提供了地质依据。加强煤矿区深部地热资源和矿井余热资源的评价、利用研究,应是煤矿区可持续发展的方向之一。     

贵阳市乌当区地热田地温场特征及大地热流估算

根据钻孔测温资料及热储分布规律,分析了乌当区地热田地温场特征,得出该区的地温梯度为2.25×10-2～2.59×10-2℃/m,并且随着地层向东南方向延展,盖层厚度增大,地温梯度有随之减小的趋势.通过钻孔测温数据及临近地区的岩石热导率值,得出乌当背斜核部的大地热流值为63.40 ～ 67.19 mW/m2,高于贵阳市的区域大地热流值.     

基于Laubscher 崩落图的矿体可崩性研究

通过对金川Ⅲ矿区的工程地质调查、矿岩力学性质试验,获得了表征矿山岩体工程质量的多种指标.在分析了这些指标后,选取节理间距、R_QD值、地下水、结构面状态、岩石单轴抗压强度指标建立了Ⅲ矿区的可崩性评价模型.由可崩性模型计算出各评价区域的M_RMR值,然后根据Laubscher 崩落图计算每个评价区域的初始和持续崩落水力半径分别为7.0～11.1 m和18.1～24.1 m,通过对计算结果的分析表明,这些区域适合应用自然崩落法进行开采.     

华南下扬子区现今地温场特征

在前人研究成果的基础上,整合了新近获取的地温数据,基于下扬子区66口钻井的试油温度数据及岩石热物性参数资料,分析了该区现今地温梯度、大地热流及1 000 ～5 000 m埋深处的地层温度的分布特征.研究表明:该区大部分的现今地温梯度为18 ～ 25℃/km,其中,苏北盆地地温梯度较高(平均为30℃/km);全区现今大地热流为48～80 mW/m2,平均为60 mW/m2,与全球大陆区平均热流相当.深部地层温度估算指出,该区北部4 000 m埋深处的温度已达150℃,区内主要古生界海相烃源岩层系目前为高-过成熟的生气阶段,具有适宜页岩气保存的温度条件.     

验证无竖直张裂缝岩石边坡中滑动面水压分布

在传统的使用极限平衡法计算岩体边坡平面滑动往往采用Hoek E和Bray J W提出的假设进行计算,即在没有竖直张裂缝的情况下滑面的最低和最高点静水压力为0,滑面中部静水压力最大。而舒继森教授在《岩石边坡中滑动面水压分布假设的改进》一文中阐述了一种新的水压变化假设,即在滑面的最低点和张裂缝中水位点的水压为0;总水位的1/2处静水压力始终是最大值。本文通过模拟滑面的实验,在无竖直张裂缝的情况下,测量不同角度不同滑面位置处的静水压力分布情况,从而验证无竖直张裂缝岩石边坡中滑动面静水压分布。     

基于随机结构模型的新立矿区岩体渗透性分析

为了掌握三山岛金矿井下岩体渗水特性,确保海底采矿的生产安全,分析了新立矿区水文地质结构特点,调查了-105 m、-135 m²个中段矿坑出水点并建立各中段渗水区水力联系,研究新立矿区岩体渗透系数张量,在一个测量面内把大测量区划分成许多小测区,把一定数量的小测区测量结果合并,得到不同大小测量面的结果。开发渗透张量计算程序,计算得出-105 m、-135 m中段岩体渗透系数张量和综合渗透系数,基于对新立矿区现场岩石露头的抽样统计,建立岩体结构面几何参数概率分布模型,通过对新立矿区岩体结构面进行随机模拟计算,得出岩体结构面连通率,修正了矿区岩体渗透系数。实测结果表明,采用连通率修正理想条件下计算出的渗透系数,具有良好的实际应用价值。     

工作面上覆岩层活动规律的数值模拟分析

为了研究倾斜薄煤层顶板岩层活动规律,运用RFPA2D软件对原型为水平方向200 m、竖直方向200 m,标高为-214 m～-414 m范围内的岩体建立数值模型,对东风煤矿43002工作面煤层上覆岩层破坏进行数值模拟分析,再现煤层的开采所导致的上覆岩层的活动情况。模拟结果表明:随工作面推进顶板破坏状况越严重,图片中的灰度值表示岩石的受力状态,灰度值小的区域为岩石受剪应力集中区域,灰度值大的区域为岩石受拉应力集中区域。     

初始应力场岩体稳定性与冲击地压动力灾害相关性研究

从材料的强度理论出发,建立量化分析原岩应力场下岩体稳定性的评价方法,并分析了岩体初始稳定性与冲击地压动力灾害发生的相关性。以莫尔-库伦强度理论为基础,推导出莫尔-库伦应力(Wσ)评价指标,以反映岩石破坏前某一应力状态下岩石材料体接近极限破坏强度的程度。Wσ在单轴压缩、单轴拉伸、三向受压、压缩-拉伸等岩石应力状态下,都能表现出应力状态接近极限的程度,Wσ越接近1,岩石越接近破坏极限,原岩稳定性越差。运用Wσ描述岩体初始地应力场状态能够表达出岩体所处应力状态与极限状态的接近程度,有助于判断初始应力场下的岩体稳定性。岩体初始稳定性越差的区域发生冲击地压动力灾害的概率越高,依据Wσ划分稳定、较稳定、中等稳定、较低稳定、低稳定5级稳定区,对原岩初始稳定性进行评价,为预测工程活动所引发的冲击地压等地质动力效应提供参考。     

大孔距爆破的应用

<正> 什么是大孔距爆破?就是保持一定的被爆破的孔网面积不变的情况下,而增加邻近系数m值。即:将孔距a加大,抵抗线W缩小,使之m=a~2/W=2～8。大孔距爆破可有效的利用前排孔爆破时产生的裂隙破碎矿岩。这种爆破法,由于第二排的抵抗线小,其抵抗线方向的裂隙发生早,是必要影响孔间矿岩裂隙的发育。因而孔间的岩石很难被同排孔的爆能切断。当前排孔爆破的初始裂隙形成区被后面的孔包围,在后排炮孔起爆后,将沿最小抵抗线方向发展。前排孔断裂面岩体内浸入很高的裂     

东昆仑纳赤台北花岗闪长岩体地球化学特征及钨锡找矿潜力

结合岩石取样分析结果,分析了东昆仑纳赤台北花岗闪长岩体的地球化学特征。研究表明:该类岩体形成于早志留世,岩石地球化学特征显示岩体位于高钾钙碱性区,轻稀土相对富集于重稀土元素,Eu负异常特征明显,整体显示为S型花岗岩的特征。在此基础上,进一步讨论了岩体1∶50 000化探综合异常的元素特征关系,并与区域上新发现的钨锡矿的成矿地质条件进行了类比,认为岩体年龄值与区域已发现钨锡成矿的花岗岩体年龄值接近,具有典型钨锡矿床的成矿母岩特征,且1∶50 000化探综合异常中W、Sn、Bi、Au等丰度值较高。综合分析认为在纳赤台北花岗闪长岩体内寻找钨锡矿产的潜力较大。     

东天山镁铁质-超镁铁质岩带地球化学特征及含矿性研究

东天山康古儿韧性剪切带分布有众多镁铁质-超镁铁质岩体,这些岩体在形成的空间和时间上都具有密切的联系。通过对该成矿带典型矿床岩石氧化物做变异图解,具有较好的线性关系。典型矿床的稀土元素也具有相似的特点。含矿岩体具有高镁、低碱、低钙、低铝、低钛和较高的Mg′特征,显示出深源岩浆充分分异的特征。根据TiO2/10-P2O5-MnO图判别出本区岩浆具有拉斑玄武岩到钙碱玄武岩过渡的性质,岩浆源具有钙碱性玄武岩浆特征。含矿性较好的的原岩具有高m/f值、高S和低Ni/Co值的特征。     

贵州省开阳县规划开发区浅层地热能开发利用前景分析

浅层地温能是一种新型的优质环保可再生能源,能够有效缓解能源供应压力。对贵州省开阳县规划开发区实施三口热响应试验孔,对其进行现场热响应试验,并据此进行了区域浅层地温能潜在资源量进行了评价。热响应试验结果显示,区域娄山关组岩石地层导热系数为4.37W/m·℃,热扩散系数为1.06×10^6J/m3·℃,夏季(26℃)单位延米换热量为65.08W/m,冬季(7℃)单位延米换热量为60.63W/m;石冷水组岩石地层导热系数为4.67W/m·℃,热扩散系数为1.06×10^6J/m3·℃,夏季(26℃)单位延米换热量为71.01W/m,冬季(7℃)单位延米换热量为60.47W/m。区域夏季换热功率为1361882.17kW,冬季换热功率为1246444.64kW,开阳县规划开发区浅层地热能开发利用条件较好,具有良好的开发利用价值。     

基于声发射实验岩石破坏前兆特征研究

在单轴加载条件下,进行岩石破裂失稳全过程声发射实验研究,得到岩石破裂过程中的应力-应变曲线、声发射参数与时间的关系。选取累计AE数、AE能量释放率、震级-频度关系中的b值随时间的变化规律研究了岩石失稳破坏的前兆信息。结果表明：在初始加载阶段,声发射数量很少;在岩石弹性变形阶段后期和塑性变形阶段,累计声发射数快速增加;声发射能量在岩石破裂过程中相当长的一段时间内保持低释放率,而在破坏前释放明显;在岩石失稳破坏前,b值出现快速下降现象,多数岩石试件声发射b值岩石破坏前下降到最低值。这些前兆特征可以为现场岩体声发射监测预报技术的应用提供依据,以提高岩体稳定性监测预报的准确率。     

滇西北格咱铜多金属矿集区含矿斑岩、不含矿斑岩与全球埃达克岩对比研究

云南格咱铜多金属矿集区是西南三江构造—岩浆岩带中义敦岛弧的重要组成部分,位于义敦岛弧带的南端,是三江多岛弧成矿带内重要的斑岩-矽卡岩型铜钼多金属矿产地之一。系统整理了区内15个代表性成矿斑岩体768件岩石地球化学数据,依据Cu含量分为含矿和不含矿两类数据,并与全球埃达克岩数据进行对比研究。采用大数据分析方法,计算了不同元素含量对比值,进行投图后获得交叠率较好的图件共14340幅。研究表明:格咱铜多金属矿集区斑(玢)岩体具有全球埃达克岩属性,但又独具特点,具有明显的高钾性特征。与以高钾钙性系列和钾玄岩系列为主的中国东部埃达克岩特征相似,该区斑(玢)岩体具有更高的w(Al₂O₃)/w(Co)、w(Al₂O₃)/w(Mo)值;相对于不含矿岩体,含矿岩体中Ba、V、Ni、Co等元素的含量区间较为集中,且w(Al₂O₃)/w(Mo)值明显偏低,为格咱铜多金属矿集区岩体含矿性的判别研究提供了科学依据。