全景式钻孔电视成像技术在钻孔编录中的应用研究

介绍了全景式钻孔电视成像系统的测试工作原理,论证了钻孔电视成像技术在工程勘测中的适用性。通过对钻孔节理裂隙产状进行统计分析,达到了对钻孔电视检测成果定量解释的目的。同时,应用钻孔电视成像技术对地质构造和构造层面等进行了定位和划分。通过成像法编录成果与常规岩芯编录成果的对比分析,总结成像法编录的优缺点,提出以钻孔电视为主,钻探取芯为辅的勘探方法。     

数字光学成像技术在岭澳核电厂的应用

介绍了数字光学成像技术在电力工程勘测应用中的适用性和优点,阐述了全景式钻孔电视成像系统的测试工作原理和工作流程,通过全景式钻孔摄像给出了全孔的孔壁展开图和三维虚拟岩芯图,对深层岩脉、节理、裂隙的产状和宽度进行量化统计,达到了定量分析钻孔节理裂隙几何特征的目的.应用数字光学成像技术于岭澳核电三期的边坡工程中,查明了边坡工程场区的主要岩层结构面和岩体完整性,通过对比常规勘测手段获得的节理裂隙发育规律,验证了全景式钻孔摄像的可靠性,表明该技术可较好地应用于核电工程中.     

基于钻孔电视和声波测试的某地下水封洞库岩体质量初步评价

钻孔电视测试和声波测试作为定量或准定量的测试手段,可为岩体质量评价提供准确的数据,已被广泛应用于地下工程勘察中。在某拟建地下水封洞库选址勘察中,对拟选库址区布置的两个钻孔进行了钻孔电视测试和声波测试,获取了大量有效可视的钻孔岩芯定量数据和岩体波速数据。通过数理统计的方法对这些测试数据进行了分析,并运用改进的地下水封洞库岩体质量分级体系(UWCQ)对钻孔深部岩体质量进行了初步评价,评价结果可为洞库选址和后续设计提供重要决策依据。     

超声波成象钻孔电视及其在岩石工程中的应用

本文主要介绍了超声波成象钻孔电视的工作原理,并以实例说明了地层节理裂隙的取得及计算分析方法,和在生产、科研工作的应用。文中对超声波钻孔电视用于观测钻孔崩落确定现今应力场方向,定向岩芯的获取,井下探头的安装,油田深部的套管变形和压裂前后射孔及套管的变化等作了报导．     

超声波成像钻孔电视在工程勘察中的应用

介绍了超声波成像系统的工作原理,利用超声波成像钻孔电视对大亚湾场址的4个钻孔进行了测试,并统计了结构面产状、间距和RQD,与岩芯和地面结构面统计结果进行了系统对比研究。超声波成像系统具有以下几方面的优点:它可以对地表露头和岩芯结构面统计结果进行校正和补充,评价深部岩体质量;其次,还可以针对不同类型仪器来选择其探头在钻孔中的安装位置,确定最大主应力方向,以及对部分工程质量进行检测。超声波成像钻孔电视已在工程勘察、水利工程、土木工程和采矿工程等领域得到了广泛的应用,是地学界非常有用的一种勘探技术。     

基于岩芯图像深度学习的矿山岩体质量精细化评价

矿山工程为了获取准确的资源储量而进行的地质钻探往往会获取大量的岩芯图像,从中提取岩体结构信息进行岩体质量评价具有现实的工程意义.目前人工对钻孔岩芯进行岩石质量指标RQD的编录方法效率低下且受主观因素影响,为此首先使用Mask-RCNN深度学习实例分割网络从钻孔岩芯图像中自动识别出单排岩芯,进而从单排岩芯中识别出长度大于...     

锦屏地下实验室深埋隧洞岩芯饼化特征与地应力关系分析

岩芯饼化是深部高地应力条件下硬岩表现出的一种特殊力学行为,基于深部岩体岩芯饼化的现场数据,明确岩芯饼化特征、规律及其与应力的关系,对丰富深部岩石力学行为认识和发展深部岩体力学理论具有重要意义。根据世界埋深最大(2 400 m)的中国锦屏地下实验室多个不同孔径钻孔的岩芯饼化数据,对岩芯饼化现象进行统计分析,研究了岩芯饼化的发生条件、岩饼厚度的统计特征以及岩芯饼化现象随着钻孔深度的演化规律。研究结果表明岩芯饼化现象易发生于高集中应力区域的较完整岩体中,岩芯饼化的数量一般随着钻孔直径的增大而减小,饼化岩芯的厚度随着岩芯直径增大而增大,不同直径钻孔中的岩饼厚度与岩饼直径的比值分布在0.2～0.25之间,饼化岩芯的厚度与最大主应力值大体满足负指数函数关系。     

岩芯扫描技术在青海夏日哈木矿产勘查中的应用

岩芯扫描技术是应用岩芯扫描仪,对实物岩芯进行高分辨率图像采集后,专业技术人员依据图像结合实物进行地质编录的一种方法技术手段。文章通过对夏日哈木矿区钻孔岩芯扫描工作,获取了矿区典型矿床的高分辨率岩芯图像,结合数据统计,对岩芯进行了数字化编录,从而保留了一套内容丰富、数据可靠、价值较高的实用数字资料,为全面深入地研究矿床提供了依据。通过大量实际操作,总结了一套适合固体矿产勘查的岩芯扫描技术方法,编制了《青海省钻探岩芯扫描技术规程》,研发了一套图像岩石矿物分析和钻孔综合柱状图矢量绘制系统,开发建立了数据网络共享平台,实现了数据的快速传输,使岩芯编录更加简单化、智能化和数字化,为地质扫描技术在青海省地质找矿领域的应用起到了推广和示范作用。     

雄安新区地下空间工程地质特征及环境地质效应

为了支撑服务雄安新区的总体规划,本文通过对比分析前期勘察的雄安新区496个钻孔岩芯资料及19449组岩土体物理力学试验资料,明确了雄安新区城市地下空间开发利用层的物质载体及其空间组合关系,建立了雄安新区地下空间开发利用层0～100m的工程地质结构并划分了18个标准工程地质层组;分析了不同工程地质层组岩土体的物理力学特性,并对其工程地质特性进行了评价;探讨了地下空间开发利用过程中可能存在的工程环境地质问题及产生的环境地质效应,指出了地下工程建设过程中需要重点防范的工程地质问题和合理利用地下空间资源的方法,为雄安新区的总体规划建设提供了可靠的参考依据。     

井内气体吹脱技术原位修复有机污染地下水

井内气体吹脱技术（IWVS）修复目标是挥发性有机物污染的地下含水层。它通过向污染区地下水井中注入空气,把地下水中的挥发性气体吹脱出来至地表进行处理。文章主要介绍了真空气化井技术、密度对流井技术、套管循环井技术和臭氧氧化喷射循环井技术四种类型,并阐述了各技术的原理,指出修复井可以诱导地下水修复行为向三维循环方向发展是井内气体吹脱技术的关键,因此场地地质特征、水文地质条件及其污染物特征将是该技术具体实施的主要考虑条件。     

全风化花岗岩地层岩芯钻探孔壁稳定性分析

使用回转钻探取芯工艺的地质勘探中,在遇到全风化花岗岩地层时,易产生塌孔埋钻事故,导致取芯失败。本文对孔壁被水浸泡和未被浸泡两种状态进行了受力分析,探讨了影响孔壁稳定性的一些因素。然后从钻井液、钻具及施工操作三方面提出了使全风化花岗岩孔壁稳定性的措施。通过上述分析,对全风化岩层这些特殊类岩土的钻探工作提供了参考,有利于取芯钻进的顺利进行。     

煤矿井下保直钻进技术及应用

介绍了煤矿井下保直钻进技术,根据施工煤矿的岩层性质和钻探设备,采用优选和设计的保直稳定组合钻具,通过穿层孔保直钻进试验,大幅提高了成孔质量和成孔率,较好地解决了钻孔严重偏斜的问题。     

Construction and utilization of rock caverns in Singapore Part A: The Bukit Timah granite bedrock resource

The Bukit Timah granite underlaying central and northern Singapore has been studied for the feasibility of hosting large unsupported rock caverns. Detailed geological investigation, comprising mapping, seismic refraction and electrical resistivity surveys, deep vertical and inclined drilling, conventional and geophysical borehole logging and in-situ hydraulic testing (at a selected location), as well as laboratory testing, have been performed. The results indicate that the granite is of extremely good quality and suitable for the construction of large unsupported caverns. Therefore, the Bukit Timah granite should be considered as a valuable resource for cavern and underground space development in Singapore.     

八渡车站碎石土地层中长锚索施工技术

 随着我国经济建设的飞速发展,各类岩土加固工程中锚固技术的应用日益广泛。大量工程实践已经证明锚固技术的经济性和先进性。但是,锚固工程常遇到各类不良地层(例如塌积、残积、坡积和崩积层等碎石土地层),在锚固施工的钻孔中由于严重的塌孔、卡钻,给施工带来很大困难,同时也给锚固工程质量带来隐患。通过工程实践和大量试验,研究组合式钻具钻孔方法,较好地解决在上述地层中的成孔问题,提高施工速度。结合南宁—昆明铁路八渡车站的锚索施工,介绍复杂地层中锚固工程施工的技术措施和应注意的有关技术问题。     

基于非线性反演的井壁稳定随钻预测方法

常规井壁稳定预测方法计算量大、操作繁琐、适用范围有限,严重影响其实钻应用效果。通过考察声波速度、地震记录及井壁稳定参数之间的定量关系,建立起利用地震资料直接反演孔隙压力、地应力、岩石强度的模型。根据反演模型的非线性特征,结合井壁稳定参数的地质统计特性,运用随机地震反演方法预测待钻地层的孔隙压力、地应力、岩石强度,并根据反演结果进一步预测井壁稳定性。在实钻过程中,利用录井资料的实时分析和井壁稳定参数的分层地质统计模型,对钻头前方地层的井壁稳定性进行随钻预测。在川东北元坝气田的应用情况表明,本方法的综合性能相比常规方法有明显提高,具有较强的随钻预测能力。     

钻孔过程监测在岩体非均质性中的应用探讨

岩体非均质性研究是地质资源与地质工程领域的重要内容,对地下空间及矿产能源的合理开发利用有着重要的意义。为了实时准确地评价页岩储层岩体的非均质性,将钻孔过程监测(Drilling Process Monitoring, DPM)引入铜川地区鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩的现场勘察钻孔试验中,分别监测了钻头转速、钻杆前推压力、钻杆回撤压力、动力头位置4个参数,利用DPM钻进速率参数从多尺度对页岩岩体的非均质性进行了刻画。相关性分析及回归分析结果表明：DPM钻进速率与岩石可钻性、岩体完整性存在显著的相关性。具体地,储层尺度上,DPM钻进速率的变化可反映出储层岩性的变化,DPM钻进速率可定量地评价岩石的可钻性;岩心尺度上,DPM钻进速率的变化可定性地反映出岩芯的完整程度,但在≤100 mm完整岩芯上的钻进速率并不能有效反映出纹层岩性的变化。进一步地,纹层尺度上,>100 mm厚度页岩纹层的纯钻过程位移曲线可被较好地进行线性拟合,而100 mm以下,泥岩、粉砂岩及凝灰岩纹层的纯钻过程位移曲线线性拟合性较差。研究结果对于正确认识DPM对岩体非均质性的划分及应用有着重要的指导意义。     

Modeling of annular fluid pressures in horizontal boring

Horizontal directional drilling (HDD) is minimally-intrusive construction method for installing underground utilities and pipelines. Today, HDD is becoming widely accepted as a cost-effective alternative to traditional open-cut construction. The occurrence of hydraulic fracturing, resulting in the migration of drilling fluid to the surface, has placed the HDD process under scrutiny, especially when considered for projects in environmentally sensitive areas. Hydraulic fracturing results when fluidic pressure within the borehole exceeds the shear strength or undrained cohesion of the strata. Models have been developed to predict borehole pressures; however, there is only limited information available on the properties of drilling returns obtained during HDD installations. A research program was undertaken to determine flow characteristics for drilling returns under a variety of soil conditions and bore penetration rates. Soil samples were gathered based on the Unified Soil Classification System (USCS) and their rheological properties were obtained for different drilling fluids and slurry densities. Presented in this paper is a methodology for predicting borehole fluid pressures over a wide range of project parameters that can be used as a guide to minimize the occurrence of hydraulic fracturing.     

Concept development of an underground research tunnel for validating the Korean reference HLW disposal system

In order to dispose of high-level radioactive waste (HLW) safely in geological formations, it is necessary to assess the feasibility, safety, appropriateness, and stability of the disposal concept at an underground research laboratory (URL) constructed in the same geological formation as the host rock. In this study, minimum requirements and the conceptual design for an efficient construction of a small scale URL were derived based on a literature review. To confirm the validity of the conceptual design for construction at KAERI, a geological survey including a seismic refraction survey, electronic resistivity survey, borehole drilling, and in situ and laboratory tests were carried out. The mechanical stability of the URL was investigated with a consideration of the surface topography, tunnel geometry, tunnel slope, sequential excavation, in situ stress ratio, erosion effect, and rock property variation along the tunnel using the three-dimensional code, FLAC3D. From the study, it was possible to conclude that the small scale URL will be effectively constructed in a granite mass at KAERI and will satisfy the minimum requirements.     

青岛胶州湾海底隧道含水断层综合超前预报实践

 以青岛胶州湾海底隧道为工程背景,以“地质、物探与钻探相结合”的预报原则,运用地质编录、物探预报及钻孔取芯等综合手段,建立海底隧道施工期地质灾害综合超前地质预报技术体系,对海底隧道综合超前地质预报成果进行了解释与分析。对含水断层进行了准确预报,对类似工程具有一定的借鉴与指导意义。     

Engineering geological evaluation of the Of-Solakli hydropower development project (N.E. Turkey)

The Of-Solakli Hydropower Development Project (HDP) is designed to generate 380 MW of electricity through the diversion of six streams into a headrace tunnel and maintaining a head difference of 1 000 m above the underground power station. The tunnel system is located within felsic and mafic magmatic rocks, and volcanogenic flysch. In this paper an engineering geological evaluation of the HDP is introduced. The field investigations included geological strip mapping, core drilling, and intense discontinuity surveying. A portion of the headrace tunnel was re-located due to adverse foundation conditions. The rock mass qualities of various lithological units were determined and the necessary support systems are described.