• 2016年第43卷第10期文章目次
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    • >地质灾害与防治
    • 地气灾害与地质科学问题

      2016, 43(10):1-8.

      摘要 (923) HTML (243) PDF 0.00 Byte (991) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下气体的形成与地质构造或活动有关,导致地下气体的喷发或溢出主要有自然或人为(钻探或采矿等地下工程等)2种因素。20世纪初国内外开始关注地下气体的喷发或溢出,主要目的是用于地震监测或预报。随着人类活动空间的扩展和地球内部能量周期性聚集释放,地下气体向其它空间排放现象日趋频发,其主要成分有CH4、CO2、H2S等,是造成大气、地下水、土壤污染和人身伤害的主要原因之一。同时,大量文献和证据证明地震、温室效应、雾霾等与地下气体喷发或溢出有关。所以,地下气体泄漏是一种新型的地质灾害,属于民生地质的重要部分,涉及了诸多科学问题。本文结合南太行山前(鹤壁)由钻井工程诱发多起地下气体喷发或溢出现象,就其危害和成因进行了分析研究,并提出了具体的地质科学问题和建议。

    • 北京飞云瀑景点崩塌地质灾害分析及防治方法研究

      2016, 43(10):9-15.

      摘要 (748) HTML (208) PDF 0.00 Byte (926) 评论 (0) 收藏

      摘要:近15年来,北京飞云瀑景点附近发生过2次大规模崩塌,崩塌堆积岩块体积累计达450 m3,崩塌岩块已滚落覆盖至景区小路。经勘查,确定了1处危岩体及1处危岩带,该危岩体及危岩带对本景点的正常观赏及过往游人构成极大威胁。本文对该景点的崩塌地质灾害地质特征进行了简要介绍;对地质灾害成因、自然发展趋势等进行了初步探讨;对危岩体(带)的稳定性进行了计算、分析及评价;对可能采用的治理方法进行了比选分析。为了最大程度地保护景观资源,最终选择了以避让为主的治理措施,并对选定的治理方案及计算进行了阐述。

    • 青海大通西山滑坡稳定性分析及防治方案

      2016, 43(10):16-21.

      摘要 (817) HTML (221) PDF 0.00 Byte (852) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对大通县桥头镇西山滑坡野外勘查,室内综合研究分析,查明大通县桥头镇西山滑坡的范围、规模、发育特征、形成机制、影响因素以及稳定性特征,评价和分析了其稳定性和破坏模式,并为滑坡灾害防治工程可行性研究和施工图设计提供地质资料。同时,对于西北类似滑坡勘查、治理具有一定的借鉴意义。

    • 便携式地质灾害应急调查工具箱的研究及应用

      2016, 43(10):22-24.

      摘要 (909) HTML (182) PDF 0.00 Byte (871) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国是突发性地质灾害频发的国家,提高地质调查队伍的应急调查效率成为当务之急。本文介绍了一种新研发的便携式地质灾害应急调查工具箱,具有在地质调查的团队合作性、应急性、野外性等多方面的突出特点。现场应用证明,便携式工具箱配合野外数据传输装置,能够快速采集、储存、传输现场资料。野外无纸化录入数据后,自动生成各种规范的地质调查表,实现采集、编辑、输出一体化,大幅度提高应急调查的综合效率,为突发性地质灾害应急调查提供了技术支撑。

    • 巴河流域平推式崩塌机理研究及防治思路

      2016, 43(10):25-29.

      摘要 (833) HTML (195) PDF 0.00 Byte (785) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过开展四川省巴河流域地质灾害的调查,共获得了崩塌地质灾害点11处,其中平推式崩塌为5处,占总崩塌数的45%。研究显示该类型的崩塌具有平推式滑坡相似的特征:坡体上部砂岩、底部夹层为泥岩;坡角近垂直;坡体后缘发育有平行坡面、出露于地表的裂隙,裂隙两侧封闭。强降雨时,雨水流入裂隙,产生的动水压和静水压,还有高水头产生的劈裂作用,致使裂隙的加速发育。上部的砂岩层沿着泥岩层向外推挤,从而产生临空面发生崩塌。灾害体会受水的影响,产生临空面—崩塌—再产生临空面—再崩塌。所以要根治该类型的崩塌隐患,治理措施应注重考虑防止地表水流进裂隙、遏制裂隙的发育。

    • 露天煤矿边坡稳定性实例分析及优化设计

      2016, 43(10):30-35.

      摘要 (976) HTML (227) PDF 0.00 Byte (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合内蒙古某露天煤矿的边坡实例,综合运用现有的工程地质资料、理论分析以及计算等手段,对该露天矿边坡工程地质条件、稳定性进行了分析和评价,提出了优化设计方案和滑坡治理建议。最后,从技术和工程方面提出了露天矿边坡稳定性的防治措施。

    • 高速公路类土质路堑边坡施工期变形监测预警探讨

      2016, 43(10):36-39.

      摘要 (902) HTML (218) PDF 0.00 Byte (783) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速公路类土质路堑边坡是边坡领域的一种重要类型,在工程特性方面与土质边坡或岩质边坡具有明显差异。深入认识该类边坡的工程特性和失稳机理,对该类边坡施工期间的安全建设以及正常运营期间安全评估具有重要意义。基于高速公路类土质路堑边坡工程地质特点、边坡变形影响因素,结合盘兴高速公路K5滑坡变形监测预警实例,提出了采用位移速度比率作为预警参考值的滑坡预警方法,并在松铜一标ZK5 410~485段左侧边坡成功预警,避免了人员伤亡,减轻了经济损失。为类土质路堑边坡工程设计、工后防治、安全运营提供指导。

    • 山东邹城雨山村西南滑坡灾害特征与防治方案

      2016, 43(10):40-43,48. DOI: P642.22

      摘要 (760) HTML (208) PDF 0.00 Byte (898) 评论 (0) 收藏

      摘要:山东邹城雨山村西南滑坡在20世纪50年代发生过滑动,导致部分农田被毁。该滑坡为浅层土质滑坡,滑体成分主要为含碎石粉质粘土,滑带位于含碎石粉质粘土层与基岩接触带,由于人工切坡,滑带在滑坡前缘局部已揭露,滑床为下伏强风化闪长岩。近年来,频繁的人类工程活动导致该滑坡存在重新滑动的可能,为消除该地质灾害隐患,采取了悬臂式挡墙支挡和截排水结合的防治方案,达到了治理效果。

    • 预应力锚索孔内扩孔工艺的研究

      2016, 43(10):44-48.

      摘要 (863) HTML (227) PDF 0.00 Byte (1008) 评论 (0) 收藏

      摘要:预应力锚索技术是进行滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理中的常用技术,传统锚索内锚头自由地搁置在内锚固段孔内,在无预应力状态下进行内锚固段注浆;而自承载式预应力锚索在有预应力的状态下注浆,有利于充分发挥浆体材料及岩体的力学性能。对于中硬以下碎裂岩层,采取在锚固段进行扩孔,在扩孔段安装自承载式锚索承载体,承载体扩体后,利用孔壁的摩擦力和扩孔段端部的承载力进行初张拉锁定。因此,研究了一种适用于中硬以下岩层(抗压强度<30 MPa)且适合使用空气潜孔锤钻进工艺的扩孔钻具和钻孔工艺,通过进行扩孔钻进室内试验,结果表明,该扩孔钻具和工艺能够实现在锚固段进行分段扩孔。

    • 浙东沉积岩顺层滑坡预应力锚索加固治理设计与施工

      2016, 43(10):49-52.

      摘要 (796) HTML (224) PDF 0.00 Byte (826) 评论 (0) 收藏

      摘要:在浙江中东部地区,沉积岩分布较广泛,由于层面发育及存在软弱夹层,顺层滑坡时有发生。结合工程实例,对采用预应力锚索加固治理顺层滑坡的设计过程及施工方法进行了分析。监测结果表明治理措施安全有效。

    • 长沙冰雪大世界高陡边坡锚索钻孔施工关键技术

      2016, 43(10):53-55.

      摘要 (915) HTML (206) PDF 0.00 Byte (891) 评论 (0) 收藏

      摘要:长沙冰雪大世界锚索施工过程中遇到不良地质情况,钻孔施工难度大,成孔困难。针对不良地质情况施工过程存在的问题,提出了钻孔过程中出现不良地质情况的评判依据,并分别对钻孔遇见卡孔、塌孔、渗水、岩溶及断层进行了处治,现场处治效果良好。

    • 高压喷射注浆防渗加固若干问题探讨

      2016, 43(10):56-62.

      摘要 (929) HTML (215) PDF 0.00 Byte (1065) 评论 (0) 收藏

      摘要:高压喷射注浆作为一种将水力采煤与静压注浆相结合诞生的注浆形式,已成功应用于地质灾害治理、水库大坝及垃圾渗滤液防渗加固等工程中,取得了显著的社会经济效益。从高压喷射流的特性、高压喷射注浆机理、高压喷射注浆形成防渗固结体的影响因素及其防渗性能、高压喷射注浆对地层切割搅拌范围的影响因素、高压喷射注浆对浆材的要求,以及高压喷射注浆常见事故及对策6个方面对高压喷射注浆防渗加固进行了较为全面的探讨,提出了将包括SJP注浆材料、仿生非光滑技术等在内的新技术应用到高喷注浆防渗加固中解决目前存在问题的新思路,是一种有意义的尝试,同时也是切实可行的。

    • 普通硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆液流变特性试验

      2016, 43(10):63-67.

      摘要 (844) HTML (209) PDF 0.00 Byte (851) 评论 (0) 收藏

      摘要:普通硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆液在地质灾害快速治理工程中具有广阔的应用前景,但复合浆液的流变特性直接影响到应用效果。采用理论分析与试验相结合的方法对不同配合比的普通硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆液的流变特性进行了研究。根据试验结果绘制了复合水泥浆液的剪切应力-剪切速率变化曲线;通过测定浆液的表观粘度随时间的变化情况分析了水泥浆液粘度的时变特性。试验结果表明,水灰比对复合水泥浆液的流型有较明显的影响,减水剂对浆液的流型无明显影响,但对浆液的流变参数的数值影响较大,研究结果对于工程应用具有一定的指导意义。

    • 水泥-水玻璃注浆在围堰防渗漏浆处理中的应用

      2016, 43(10):68-71.

      摘要 (803) HTML (232) PDF 0.00 Byte (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:漏浆是围堰防渗注浆过程中常遇到的工程现象,采取合理有效的方法解决漏浆问题对注浆效果具有重要的工程意义。针对引黄工程某围堰防渗注浆过程中的大量漏浆问题,对现场工程情况及漏浆原因进行了分析,提出采用水泥-水玻璃双液注浆的解决方案。在分析水泥-水玻璃浆液凝结硬化机理基础上,主要从注浆材料、注浆方法、注浆压力、注浆结束条件及封孔等方面对其注浆技术的现场应用情况进行了分析。检查孔压水试验表明,通过水泥-水玻璃注浆处理后,漏浆地层透水率大幅减小,满足工程设计要求,达到漏浆封堵效果。

    • 浙江高速公路运营期边坡安全风险调查研究

      2016, 43(10):72-75.

      摘要 (920) HTML (251) PDF 0.00 Byte (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:20多年来,浙江省高速公路边坡病害呈多发频发态势,为此针对浙江省内多条高速公路运营期边坡安全风险调查研究。结果表明:浙江省内高速公路边坡大部分安全性能良好,仅需日常巡查和养护;部分边坡需进行适当巡查与监测和及时进行防治处理;土质边坡中Ⅱ类边坡比例达32%,有必要加强对土质边坡的安全监测和巡视,防止Ⅱ类土质边坡转化为Ⅲ类,而危害高速公路的正常运营。

    • 泸定县观音阁危岩稳定性分析与治理方案设计

      2016, 43(10):76-82.

      摘要 (842) HTML (266) PDF 0.00 Byte (725) 评论 (0) 收藏

      摘要:观音阁危岩位于四川省泸定县红军桥景区内的观音阁上、下陡崖位置,裂隙发育,局部呈碎裂状,危险性较高,直接影响景区内游客及工作人员的安全,同时威胁观音阁等景区建筑及附近居民房屋。通过对危岩的形成机理及基本特征分析,掌握危岩体的特点,对危岩的稳定性进行了定量分析及计算,结果表明,观音阁危岩在暴雨或地震等不利因素作用下极有可能崩落。根据危岩体的特点,观音阁下部危岩采取“格构 锚杆”,上部危岩采取“支撑 锚杆”的综合治理方案,有效地解除了该危岩的安全隐患,为危岩的排危治理积累了经验。

    • 基于模糊可拓分析法在泥石流危险度评价中的应用

      2016, 43(10):83-86.

      摘要 (855) HTML (223) PDF 0.00 Byte (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:在可拓学理论基础上添加了模糊数学的思想,形成了一种基于模糊数学的可拓学分析方法。以辉南县庆阳镇雨季发生的泥石流地质灾害为例,采用模糊数学的可拓学理论综合考虑泥石流沟的危险度水平,综合各影响因素对泥石流危险度进行了合理的评价,并提出了具体的治理方案。

    • 广元堡后沟矿渣泥石流成因分析及应急抢险工程方案

      2016, 43(10):87-91.

      摘要 (832) HTML (204) PDF 0.00 Byte (987) 评论 (0) 收藏

      摘要:2013年7月4日,石棉县广元堡地区发生特大矿渣泥石流,给沟口的广元堡社区人民造成严重威胁。由于矿渣泥石流的特殊性,国内泥石流应急抢险治理方面的经验相对较少。结合广元堡后沟矿渣泥石流应急抢险工程实例,对泥石流的成因进行了简要分析,并介绍了泥石流应急治理的方案和设计内容。

    • 吴起县黄土崩塌组合治理方案设计与工程施工

      2016, 43(10):92-95.

      摘要 (767) HTML (213) PDF 0.00 Byte (842) 评论 (0) 收藏

      摘要:吴起县居宁花园后侧山体存在高陡黄土边坡,在长期降雨及人类工程活动的影响下,形成了崩塌地质灾害隐患。对此,提出了采用削方减载和土钉支护加强坡体稳定性的组合治理方案,并结合治理区实际情况,对分级削坡和土钉支护的各项参数、工艺要求、施工方法等进行了设计。按照设计方案施工结束后,坡体得到了有效加固,达到了治理的目的。

    • 格宾挡墙发展综述

      2016, 43(10):96-99.

      摘要 (788) HTML (190) PDF 0.00 Byte (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:格宾挡墙是一种新型柔性支挡技术,且优于以往传统方法,具有柔性、透水性、耐用性、抗震性以及利于植被生长等优点。近年来逐渐在我国水利、航道、公路、铁路、矿业、地灾、机场等工程建设中广泛应用。回顾了格宾挡墙发展历程,分析了现阶段格宾挡墙的双绞合六边形钢丝网和多种不同填料的界面摩擦特性、格宾挡墙的破裂面形式、加筋格宾挡墙的加筋机理、加筋格宾挡墙最佳布筋方式等研究热点。最后,探讨了格宾挡墙研究理论滞后、设计规范缺失等问题,并提出了对策。

    • 巫山望霞危岩应急勘查钻探施工方法

      2016, 43(10):100-102,107.

      摘要 (977) HTML (193) PDF 0.00 Byte (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:巫山望霞危岩加剧变形崩塌,严重威胁当地居民及长江航运的安全,引起重庆市人民政府及国土资源部的高度重视。危岩应急抢险勘查的钻探施工是查清危岩裂隙发育程度和延伸方向、获得岩土力学参数的重要手段。通过现场踏勘后进行难点预测并制订对策措施。采用金刚石单动双管钻进取心,成功采取了危岩基座软弱带样品;采用井中成像技术,直观地反映了危岩裂隙发育状态。在施工组织管理、设备选型、钻探工艺、井中成像技术以及安全措施等方面,为地质灾害的应急抢险勘查积累了经验。

    • 基于SAPB的辐射井水平钻机方案设计研究

      2016, 43(10):103-107.

      摘要 (866) HTML (212) PDF 0.00 Byte (878) 评论 (0) 收藏

      摘要:SAPB设计方法是目前国际上应用较广的一种设计方法及理论,该方法尤其是在产品的总体方案设计过程中,发挥着举足轻重的作用。本文利用该方法对辐射井水平钻机的整体方案设计进行研究。首先从分析水平钻机的总功能的角度出发,对钻机功能进行抽象化,然后利用SAPB设计方法中的分析工具,对总功能进行分解,建立水平钻机的功能分解树和功能结构图,最终得到钻机的整体设计方案。本文的研究可为钻机的进一步设计优化提供便利。

    • >环境保护与治理
    • 采用地质工程手段处治垃圾填埋场渗滤液方法研究

      2016, 43(10):108-111.

      摘要 (899) HTML (215) PDF 0.00 Byte (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于城市快速发展和人们的生活用品极大丰富,垃圾数量也急剧增长。垃圾处理多采用焚烧炉和垃圾填埋2种方式,但这2种方式的缺点是成本高、污染严重。本文在总结国内外垃圾处理技术的基础上,通过水文地质勘察、工程地质勘察等手段,采用食盐水喷淋系统有效解除垃圾填埋场渗滤液的异味,防止二次污染。

    • 绿色勘查中减少探矿工程对环境影响的技术方法

      2016, 43(10):112-116.

      摘要 (881) HTML (248) PDF 0.00 Byte (925) 评论 (0) 收藏

      摘要:绿色勘查是一种先进理念,是一种信仰,是加快生态文明建设的要求;绿色勘查也是一项系统工程,需要集成创新、综合研究采用多项技术来实现。本文结合高原生态脆弱区——四川省若尔盖铀矿田介绍了可减轻对环境扰动和影响的“以钻代槽”、“一基多孔、一孔多支”、环保泥浆及净化处理、轻便设备及机具的使用等技术方法,并对存在的问题进行了探讨。

    • 高原生态脆弱区钻探技术体系综合研究与示范

      2016, 43(10):117-121.

      摘要 (903) HTML (207) PDF 0.00 Byte (917) 评论 (0) 收藏

      摘要:高原生态脆弱区若尔盖铀矿田是我国四大基本类型铀矿田之一,地处高原藏区、生态脆弱、山高坡陡,地层为灰岩、硅灰岩及碳质板岩交互,区内断裂构造发育,岩层产状陡,孔内漏失、垮塌、水敏缩径及孔斜并存,导致取心率低、钻进效率低、质量差。解决若尔盖钻探技术难题是一项系统工程,从改善孔内安全、提高钻进效率、改善施工质量、减少钻机搬迁及提高搬迁效率等方面集成创新、综合治理,形成一套适合若尔盖复杂地层的综合钻探技术体系,在西部高原及深孔复杂地层钻进具有示范与推广作用。

    • 覆盖层绿色钻探新方法——空气潜孔锤取心跟管钻进

      2016, 43(10):122-125.

      摘要 (897) HTML (238) PDF 0.00 Byte (925) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对覆盖层的特征和钻进特点,结合环境保护对地质勘查的新要求,将常规回转取心钻进与潜孔锤跟管钻进优化组合,形成了一种覆盖层钻探新方法—空气潜孔锤取心跟管钻进。介绍了潜孔锤取心跟管钻进方法的要点;从钻探工程经济性和环保因素,提出以潜孔锤取心钻进为主、解决覆盖层钻进效率低和质量差等技术难题的新思路。

    • 柔性垂直阻隔技术在危废污染应急治理项目中的应用

      2016, 43(10):126-130.

      摘要 (772) HTML (220) PDF 0.00 Byte (1417) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过江苏省靖江市一危废污染应急治理项目,对比刚性垂直阻隔,采用柔性垂直阻隔可更好地阻断场地内填埋污染物与周边土壤及地下水的水力联系。柔性垂直阻隔具有防渗性能好、抗变形能力强、使用寿命长等特点,并重点阐述了其技术原理、施工工艺及施工要点,可为后续类似工程提供参考。

    • 青海省绿色地勘技术及标准探讨

      2016, 43(10):131-134.

      摘要 (892) HTML (220) PDF 0.00 Byte (796) 评论 (0) 收藏

      摘要:青海省是长江、黄河、澜沧江的发源地,被誉为“三江源”、“江河源头”、“中华水塔”,同时青海省经济发展水平相对落后,矿产资源经济是青海省主要经济来源之一,在未来一定时期内,矿产经济对GDP的支撑作用仍将难以被其他取代。青海省地处青藏高原,其生态系统十分脆弱,而矿产资源的开发势必会对植被、水资源等生态环境造成严重的破坏。已有不少开展过地勘与开发的矿区,草场退化、水土流失、土壤碱化板结、地表水系枯水期延长、地下水矿化度上升、牧区畜牧能力下降等问题已经显现。因此制定绿色勘查标准并实施势在必行。本文分析了青海省制定实施绿色勘查的必要性,并就实施绿色勘查的技术方法和相应的操作规范进行了探讨,可对青海省的生态环境保护提供有益的帮助。

    • 30HB型多功能环境勘察钻机

      2016, 43(10):135-138.

      摘要 (788) HTML (212) PDF 0.00 Byte (891) 评论 (0) 收藏

      摘要:30HB型多功能环境勘察钻机可应用于环境的监测与保护。在不破坏土壤结构的情况下,该钻机能够取到地表到深层的原状土样,还可用于施工小口径地下水观测井。主要介绍了钻机的技术参数、特点、主要结构、工作原理和技术创新。

    • 水平定向钻进铺管技术在盐碱地改良中的应用

      2016, 43(10):139-144.

      摘要 (854) HTML (226) PDF 0.00 Byte (894) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤盐碱化作为一种渐进性环境地质灾害,已严重制约着人类生活与社会经济的发展,对盐碱地实施改良和微咸水开发利用已成为世界关注的热点。以往的盐碱地改良多用明渠、暗管排水、暗管结合大口径竖井抽排、种植耐碱性植物等方法,明渠及埋设暗管对地表的开挖破坏性极大、且排水量及适用深度有限、植物改良存在周期长、费时费力等诸多缺点。水平定向钻进铺管技术可将滤水管以水平或近似水平安装在含水层中(水平井),可垂直于含水层流向长距离铺设,与传统改良方式相比能获得较大的出水量、成本低、且施工对环境影响小等诸多优势,工程实例证明,该施工工艺技术为盐碱地改良、地下咸水开发利用、浅层低渗透性地下水资源开采等提供了较理想的工艺方法。

    • 钻探技术在重庆“四山”地下水监测中的应用

      2016, 43(10):145-149.

      摘要 (820) HTML (218) PDF 0.00 Byte (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于隧道施工、采矿等人类工程活动的影响,导致重庆缙云山、中梁山、铜锣山和明月山(简称“四山”)地区地下水严重疏干,植被损毁,直接影响到重庆都市经济圈5473 km2 范围的生态环境。通过实施20个钻孔、总进尺4646 m的钻探工程,进行抽水、压水试验,对“四山”地区地下水水质、水量进行评价。应用井中电视成像仪在孔内进行连续成像,利用编录资料及孔内成像资料,建立三维可视化地质模型。完井后在孔内安装监测仪器,建立长期观测站点,在办公室电脑上,即可实时监测地下水动态变化,并自动生成各类图表,为相关部门提供基础水文地质参数,为城市规划、工程设计施工、政府决策提供第一手资料。

    • 煤矿区钻探技术装备新进展与展望

      2016, 43(10):150-153,169.

      摘要 (818) HTML (202) PDF 0.00 Byte (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国煤层气资源非常丰富。在煤矿区,煤层气(瓦斯)开发具有增加洁净能源供给、提高煤矿安全生产保障能力、减少温室气体排放等多重效益。地面钻井开发与井下钻孔抽采是煤矿区煤层气(瓦斯)开发的基本途径,同时也是煤矿区应急救援的主要手段。本文介绍了煤矿区地面煤层气开发新技术装备,大直径钻孔施工技术与装备及井下中硬、松软煤层和岩层瓦斯抽采钻孔成孔技术与装备。在此基础上分析了在新形势下煤矿区煤层气(瓦斯)抽采钻孔成孔技术和装备发展需求,为我国煤矿区煤层气(瓦斯)钻孔成孔提供借鉴。

    • >非常规能源勘采
    • 冻土天然气水合物开采技术进展及海洋水合物开采技术方案研究

      2016, 43(10):154-159.

      摘要 (1026) HTML (220) PDF 0.00 Byte (866) 评论 (0) 收藏

      摘要:调查发现,陆域永久冻土层及海域都存在着天然气水合物资源。我国2007年和2008年先后在南海海域及祁连山木里地区发现水合物实物样品。中国地质调查局于2010年开始实施冻土水合物试采技术研究及现场开采试验,2017年将在我国南海海域实施海洋水合物试采,相关准备工作正在进行中。本文介绍了陆域水合物试采进展及海洋水合物试采技术方案的构思。

    • 大直径加重管绳索取心技术在页岩气勘探中的应用研究

      2016, 43(10):160-164.

      摘要 (922) HTML (201) PDF 0.00 Byte (973) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据页岩气、煤层气勘探对钻探技术的特殊要求,进行了大直径绳索取心技术的探索研究。文中重点介绍了加重管组合式绳索取心钻具的结构、作用原理及特点,以及施工试验效果。通过施工实践的启示,对大直径绳索取心技术的发展提出了几点认识。

    • 狭窄巷道小定向钻机及配套泥浆泵车的研制

      2016, 43(10):165-169.

      摘要 (739) HTML (195) PDF 0.00 Byte (839) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有定向长钻孔钻机在煤矿井下狭窄巷道及复杂地层条件应用存在的诸如结构体积偏大、功能结构与施工工艺匹配需改善、附属设备配套及操控性差等实际问题,研制了窄体型小定向钻机成套装备,通过现场工业性试验和长期推广应用验证了产品的性能与可靠性。阐明了该套设备的研制思路和必要性,以及解决的关键技术问题。

    • 深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测研究

      2016, 43(10):170-175.

      摘要 (923) HTML (245) PDF 0.00 Byte (1010) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南海北部神狐海域天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定为背景,对深水浅覆盖层钻井井壁稳定预测模型,南海沉积物物理、力学参数,以及神狐海域天然气水合物储集地层井壁稳定的研究现状进行分析和总结,探讨深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测的难点和拟解决的方法,为深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测提供支持。

    • 页岩气钻探冲洗液体系的研究与应用

      2016, 43(10):176-181.

      摘要 (979) HTML (231) PDF 0.00 Byte (937) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国页岩气资源开发潜力巨大,近年来页岩气勘探开发力度不断加大,对钻探工艺和技术的要求不断提高。页岩气地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩、碳质板岩、灰岩,该类地层胶结性差、破碎、井壁强度低,钻进中易出现孔壁失稳,发生坍塌、卡钻、埋钻等孔内事故,需要研制具有强抑制性、低成本、绿色环保的冲洗液体系来保证施工安全。本文通过对页岩气井壁稳定机理的探究,优选出一种适用于页岩地层双聚防塌和成膜防塌低固相冲洗液体系,该体系由抑制剂、防塌剂、降失水剂、润滑剂、封堵剂、流型调节剂等处理剂组成,具有良好的抑制性和胶结性。现场应用取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。

    • 天然气水合物孔底冷冻取样器储冷腔的设计与试验研究

      2016, 43(10):182-187.

      摘要 (923) HTML (215) PDF 0.00 Byte (781) 评论 (0) 收藏

      摘要:孔底冷冻取样是一种有效的钻取天然气水合物岩心的方法,绳索取心式孔底冷冻取样器的制冷能力由可存储冷源干冰和制冷酒精的储冷腔决定。本文就不同内部结构的储冷腔进行了储冷能力和制冷效果的设计与试验研究,计算了储冷腔的保冷层厚度,并设计了分层式、螺旋阶梯式和带孔管式3种储冷腔内部结构;通过对储冷腔保冷能力的试验研究,干冰存储1 h后平均损失率为31.3%,能满足后续制冷酒精的要求;并对不同结构的储冷腔开展试验研究,试验结果表明,带孔管式储冷腔可在短时间内完成对酒精的冷冻,酒精降温幅度达36.3 ℃,可满足水合物冷冻取样的能量要求。

    • 不同浓度、pH值SDBS压裂液对页岩储层特性影响研究

      2016, 43(10):188-192.

      摘要 (1059) HTML (258) PDF 0.00 Byte (797) 评论 (0) 收藏

      摘要:在页岩储层压裂过程中,不同浓度、不同pH值的SDBS压裂液体系会直接影响页岩储层稳定性,进而影响造缝性能。通过实验分析了页岩储层在不同浓度、pH值的SDBS压裂液作用下的膨胀抑制性、润湿反转性能。实验结果表明:0.02%SDBS压裂液下页岩储层的膨胀变形最小、膨胀变形速率最慢,即膨胀抑制效果最好;0.03%SDBS压裂液下页岩的润湿性改造最好,接触角为30 °。pH值为8的SDBS压裂液对炭质页岩的膨胀变形和膨胀速率起到了最佳的抑制作用;pH值为9的SDBS压裂液对炭质页岩的润湿反转起到了最好的效果,接触角为31.6°。综合分析认为不同浓度、不同pH值的SDBS压裂液对页岩储层特性影响差异较大,说明在对页岩储层的开发利用中,调整SDBS浓度和pH值对提高页岩气开采效果是可行的。

    • 固结钻井液对湘西北页岩气储层的护壁机理研究

      2016, 43(10):193-196.

      摘要 (865) HTML (234) PDF 0.00 Byte (791) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中提出了一种液态离子固结剂,该处理剂能够有效提高页岩气井井壁的力学强度。通过开展室内实验以及进行相关分析,初步了解了添加液态离子固结剂的钻井液的基本性能,并探究了该体系钻井液对炭质页岩膨胀的抑制性以及对炭质页岩力学强度的影响。发现钻井液滤失量随液态离子固结剂含量的增加先减小后增大;在各配方钻井液中的压制岩心膨胀率明显低于在清水中的,但液态离子固结剂含量增加使得钻井液中的压制岩心膨胀率越来越高;各钻井液处理的岩粉所制成的剪切试样抗剪强度高于经清水处理的,随着液态离子固结剂含量的增加,试样抗剪强度总体上先升高再下降,且试样单轴抗压强度增大。实验结果表明,在适宜的含量范围内,液态离子固结剂有助于增强钻井液维护井壁稳定的能力。

    • 潘庄区块煤层气U型水平井下套管技术探讨

      2016, 43(10):197-199.

      摘要 (854) HTML (184) PDF 0.00 Byte (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:下入生产套管的煤层气U型井具有产气量高、成本低的优点,逐渐成为潘庄区块煤层气开发的主要井型。潘庄区块煤层埋深一般在500 m以浅,同时要求U型井的水平段在1000 m左右,生产套管的下入成为该区块垂深浅、水平段长的煤层气U型井的技术难题,经过多口井试验,优化钻井轨迹的平滑度,采用原钻具、短螺旋扶正器和生产套管内置钻铤3次划眼,以及严格控制下套管程序,可提高套管一次性下入的成功率,并提高生产效率。

    • 煤层群条件下合层多段压裂技术研究

      2016, 43(10):200-203.

      摘要 (852) HTML (201) PDF 0.00 Byte (893) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州地区普遍发育薄—中厚煤层群,煤层气开发地质条件复杂特殊,需要与之相匹配的工艺技术。在具体分析贵州地区煤层群发育特点的基础上,提出煤层气合层多段压裂技术。合层多段压裂是从煤层群的角度出发,从同一口井中优选多个压裂段,每个压裂段包含相邻的多个煤层及煤层之间的夹层;通过小层射孔,投球封堵,填砂封隔,可降低施工难度,提高合层多段压裂施工效果。合层多段压裂技术已在盘江矿区松河矿煤层气地面开发示范工程中应用实施并取得一定成效。

    • 页岩气微地震浅井工程施工技术研究与应用

      2016, 43(10):204-208.

      摘要 (787) HTML (196) PDF 0.00 Byte (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国页岩气勘探开发还缺乏相关的管理经验和关键技术,特别在微地震监测技术方面还处于探索研究阶段。为了保证微地震监测成果的可靠性,在页岩气微地震浅井工程施工技术方面开展了一系列研究工作,包括优选施工设备,优化钻具级配、钻进工艺、水泥浆液参数设计和固井工艺方案,并在四川泸县、三台、内江、珙县等页岩气微地震浅井工程施工项目的应用中取得了满意的效果。

    • 大直径瓦斯孔穿采空区施工技术

      2016, 43(10):209-214.

      摘要 (746) HTML (184) PDF 0.00 Byte (826) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大直径钻孔采空区施工技术难题,结合新庄孜矿大直径瓦斯孔工程实例,对大直径钻孔采空区施工工序、成孔技术与下管固井工艺等施工难点进行了分析和探讨,总结了大直径瓦斯孔采空区的重点施工技术。对遇到类似工程的施工单位可供借鉴。

    • 高位定向钻孔在综放工作面上隅角瓦斯抽采中的应用

      2016, 43(10):215-218.

      摘要 (771) HTML (201) PDF 0.00 Byte (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯超限的问题,使用定向钻机及机具,利用定向钻进技术进行高位定向钻孔瓦斯抽放。在分析工作面回采过程中瓦斯运移规律的基础上,通过大量现场实践,得出适用于该矿区的高位定向钻孔轨迹布设参数,有效地解决了上隅角瓦斯超限问题,实现高瓦斯矿井工作面安全高效开采。

    • >地热资源勘采
    • 高温岩体热能开发及钻进技术

      2016, 43(10):219-224.

      摘要 (786) HTML (182) PDF 0.00 Byte (795) 评论 (0) 收藏

      摘要:高温岩体热能资源量巨大,增强型地热系统(EGS技术)是提取高温岩体热能的有效技术手段,而其中注水井和生产井的钻进效果对EGS系统运行的经济性有着举足轻重的影响作用。在坚硬的岩石中和高温条件下钻进对钻探技术提出了极大的挑战,本文探讨了高温岩体钻进技术问题,涉及硬岩钻进方法、高温定向钻进工具和井底钻具组合,可为今后开展高温岩体钻进的关键技术问题研究提供参考。

    • 多工艺空气钻探技术在地热井开发中的应用

      2016, 43(10):225-229.

      摘要 (840) HTML (202) PDF 0.00 Byte (1073) 评论 (0) 收藏

      摘要:多工艺空气钻探技术在我国自“七五”期间开始,经过数年来的研究创新,发展到今天配套设备及器具日趋先进,内容也更加丰富。尤其对加速地热资源开发利用,保护环境以及低碳经济的要求,均发挥了重大作用。本文结合生产实践,在阐述了该技术的优点及其在地热井施工中推广应用情况的基础上,介绍了多工艺空气钻探技术与地热井钻探设备的配套以及钻进工艺技术措施。

    • 利津陈庄干热岩GRY1孔压裂试验研究

      2016, 43(10):230-233.

      摘要 (931) HTML (186) PDF 0.00 Byte (905) 评论 (0) 收藏

      摘要:地壳中干热岩所蕴含的地热能量巨大,已成为世界各国新能源开发研究的一个重要方向。在干热岩热储层建造(EGS系统)与采热技术研究方面,主要有人工高压裂隙、天然裂隙及天然裂隙—断层3种模式。水力压裂是目前人工热储层建造普遍采用的一种方法,我国在这方面的研究还停留在实验室模拟的阶段。2014年在山东省利津县陈庄镇完成了1眼干热岩勘探孔施工(GRY1孔),并进行了2组水力压裂试验,取得了较好的效果。本文对该成果进行了简要分析,可为我国后续研究人工热储层建造技术提供一定的参考。

    • 基岩水井水力压裂专用压裂液试验研究

      2016, 43(10):234-237.

      摘要 (702) HTML (205) PDF 0.00 Byte (790) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了开发高粘、低滤失、抗水敏性好的基岩水井专用压裂液,通过胶凝剂、交联剂、破胶剂、防腐剂选配,以及配方试验等方法,确定了以田菁粉为主剂,辅以交联剂、防腐剂、破胶剂等添加剂的基岩水井水力压裂专用压裂液。该压裂液具有成本低、性能稳定、环保无污染等特点。作为基岩水井水力分段压裂技术的关键技术之一,压裂液研究为实现基岩水井水力分段压裂技术整体突破奠定了基础。同时,积累了针对不同岩性岩层压裂液研究的经验,供同行参考。

    • 空气潜孔锤钻进技术在乌蒙山地下水探采结合工程中的应用

      2016, 43(10):238-241.

      摘要 (851) HTML (189) PDF 0.00 Byte (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:乌蒙山地下水探采结合工程是将水文地质调查中的水文地质勘探与供水井施工相结合的一项国家重点扶贫项目,该项目50余口探采结合井的施工解决了超过5万人的生活饮用水问题,取得了良好的社会经济效益。空气潜孔锤钻进技术在该项目中发挥了重要作用。文章介绍了空气潜孔锤在水文水井钻探中的技术优势,重点阐述了该项技术的施工工艺、设备选型以及典型复杂情况的处理,并提出了该项技术在水文水井施工方面的下一步研究方向。

    • 水文地质钻探冲洗液的选用

      2016, 43(10):242-244.

      摘要 (827) HTML (198) PDF 0.00 Byte (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:水文地质钻探工作中,钻探冲洗液对含水层的淤堵和对出水量的影响一直是值得关注的问题。优质冲洗液的泥皮薄而韧,有利于洗井,洗井时间短。优质冲洗液在钻进过程中泥皮形成快,而不侵入含水层的空隙通道,固相扩散半径小,提高出水量,有利于对水文地质参数的评价。在条件允许的情况下,水文地质钻探冲洗液选择按照先后顺序可排列如下:低密度冲洗介质、无固相冲洗液、粗分散冲洗液、细分散冲洗液、清水。本文简要介绍了水文钻探冲洗液的要求、选型和性能指标控制,为使用和管理好水文地质钻探冲洗液提供一些参考。

    • 贵州省遵义县ZK1地热井钻井液技术

      2016, 43(10):245-249.

      摘要 (979) HTML (193) PDF 0.00 Byte (855) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足贵州省遵义县ZK1地热井钻进施工中引进的螺杆钻进工艺对钻井液性能的要求,应对该井复杂的地质条件,综合分析了地层的特征和复杂程度以及螺杆钻进工艺所需的钻井液性能参数,在实验室进行了钻井液配比实验。通过该井的应用实践,表明所采用的钻井液性能良好,适应性强,粘度适中,滤失量合理,形成的泥饼薄而致密,对防止孔壁的缩径垮塌起到了良好作用,减少了孔内事故发生率,对螺杆钻进能够提供足够的动力,完全能够满足螺杆钻进工艺要求,提高了钻进效率。

    • 贵德盆地地热井井内热交换工艺应用

      2016, 43(10):250-252.

      摘要 (820) HTML (177) PDF 0.00 Byte (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:地热作为一种绿色能源,具有分布广、无污染、易开发利用等优点,在供暖、旅游、温泉洗浴、医疗保健、种植养殖等领域具有不可替代的作用。贵德地区地处“三江源”地区,地热资源开发利用将对“三江源”地区生态环境保护起到一定作用,通过对贵德盆地DR1地热井深井内热交换工艺,使该井出水温度由41 ℃提高到46 ℃,实现了利用井底高温岩石自行热交换方式提高地热井出口温度的目的。同时,为类似地层地热增温提供了示范。

    • 水力压裂技术在豫西基岩地热井增产中的应用研究

      2016, 43(10):253-256.

      摘要 (805) HTML (201) PDF 0.00 Byte (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:地热资源是清洁能源,其开发利用主要通过钻井工程来实现。地热资源量(水量)大小决定着开发利用的价值。实际中,因地层等条件的复杂和不确定性,导致地热井出水量和温度不能达到预期的目标。特别是在山区基岩缺水地区地热资源开发,由于水量和温度指标偏低,严重影响了清洁能源的开发利用。本文结合工程实例,首次在豫西基岩严重缺水地区通过压裂车和钻井泵分段水力压裂技术,使低产地热井出水量增加3倍,达到了预期的目的。为今后基岩地区地热和地下水资源开发利用增产提供了借鉴。

    • 景洪市嘎栋地热井特征及成井工艺总结分析

      2016, 43(10):257-260.

      摘要 (1035) HTML (198) PDF 0.00 Byte (887) 评论 (0) 收藏

      摘要:景洪盆地内蕴藏有丰富的地热资源。通过对景洪市嘎栋地热资源勘查地热井地质、施工情况及成果进行介绍,结合勘查施工实践,针对地热资源勘查开发、地热钻井施工、成井工艺及钻井过程中地质问题等有关内容进行经验总结并分析,对地热地质条件与地热井施工之间结合进行一些经验探讨,并对现行地热井规范中关于井身结构设计、取水层位确定、单井资源量计算等问题提出一定疑问。旨在通过实践及疑问探讨,力图找出为地热资源勘查开发提供值得借鉴的经验和教训。

    • 无固相弱凝胶钻井液在水井施工中的应用

      2016, 43(10):261-264.

      摘要 (826) HTML (222) PDF 0.00 Byte (728) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合水井施工实例,开展了对无固相弱凝胶钻井液及生物酶破胶剂的应用研究。弱凝胶钻井液具有独特的流变性,动塑比高、低剪切速率粘度高,有很好的携砂能力,除具备冷却钻头、清除孔底岩屑、护壁防坍功能外,还具有无固相,不易堵塞地层孔隙,减少钻井液中固相对含水层的伤害的特点。加入生物酶破胶剂后,能清除在井壁形成的泥皮,疏通水流通道,取得了单井出水量和渗透系数有较大增加的应用效果,对在水井施工中加强含水层的保护提供了新的方法。

    • 钾铵聚合物钻井液在地热钻井中的应用研究

      2016, 43(10):265-268.

      摘要 (822) HTML (171) PDF 0.00 Byte (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州地热井钻遇地层以灰岩和白云岩为主,夹杂泥岩、砂岩及煤层等不稳定地层,为满足井壁稳定及配合螺杆钻进工艺的需求,确定采用强抑制聚合物钻井液体系。通过正交试验确定了室内配方,并对配方的综合性能进行了室内测评。FT-1与QS-2协同作用可有效改善泥皮质量,白油润滑剂在1%加量时即可将润滑系数降低至0.2以下。其综合性能测试结果表明:该钻井液体系具有良好的流变性,抑制性强且润滑性良好。相比于无固相聚合物钻井液,井眼清洁能力明显增强,机械钻速提高了129%,漏失风险有所下降,取得了良好的实钻效果。

    • 涡轮钻具的研究进展

      2016, 43(10):269-274.

      摘要 (1111) HTML (197) PDF 0.00 Byte (1218) 评论 (0) 收藏

      摘要:涡轮钻具由于其耐高温、高转速的特点,使其在高温和硬岩地层的钻进过程中发挥着重要的作用,并成为干热岩钻井和高温油气井钻井等领域的研究热点之一。本文从涡轮钻具的发展历程出发,对涡轮钻具的特点进行了系统地总结,从涡轮钻具的结构优化、涡轮叶片的设计与加工、轴承节的性能提升、减速涡轮钻具的研发、钻进新工艺的探索等5个方面对国内外涡轮钻具的研究进展进行了综述,发现总结了涡轮钻具研究过程中存在的一些问题,并结合我国在相关领域的实际需求,对未来我国涡轮钻具的重点研究方向提出了建议。

    • 一种寒区地温能高效换热器的研制

      2016, 43(10):275-277,286.

      摘要 (839) HTML (197) PDF 0.00 Byte (721) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着近年来地温能开发利用的不断发展,地源热泵系统关键部分的换热器的形式和种类也在增加。与此同时,在寒区地温能开发利用方面,由于传统换热器在结构设计及使用上的一些缺陷,使寒区地源热泵系统很难达到设计工作目标,急需研制一种适应寒区地温能采集的经济、高效的换热器。因此,根据寒区地质条件特点和对换热器的性能要求,研制了一种寒区地温能高效换热器。介绍了该换热器的结构形式、技术参数、安装应用等情况。

    • >抢险救援钻探
    • 山西中村煤矿抢险救援快速钻井施工技术

      2016, 43(10):278-280.

      摘要 (742) HTML (206) PDF 0.00 Byte (826) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年7月2日,山西中村煤矿发生突水事故,12名矿工被困井下。采用CMD100型车载钻机、空气潜孔锤钻井技术准确钻孔至离地面114 m的巷道中心,快速建立了生命通道,给井下被困矿工送去急需的给养,为进一步抢险救援赢得了宝贵时间,最终8名被困矿工成功获救。本文介绍了该次矿山抢险救援中2号食物补给井的快速钻井施工技术,并对矿山应急救援钻井专业队伍建设和装备配套提出了建议。

    • 平邑石膏矿坍塌事故救援成功后的几点思考

      2016, 43(10):281-286.

      摘要 (786) HTML (203) PDF 0.00 Byte (1173) 评论 (0) 收藏

      摘要:2015年12月25日,平邑某石膏矿发生垮塌事故,多人被埋井下。救援人员经过共同努力,将被困井下36天的4名幸存矿工成功救出,创造了中国矿山救援史上第一个通过地面打孔救援的案例。针对该案例,对矿山事故救援、矿山地质灾害预防及治理、地面钻进大口径钻孔应急救援技术等相关问题进行了思考。