时间:2022-06-06 22:03:58
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地质与勘探论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:瑞雷波频散曲线;正演计算;正演参数
1 概述
面波,在地球物理勘探中我们通常称之为地滚波,反射波记录下来的大多数都是瑞雷波[1]。瑞雷波在多层介质中所产生的相速度随频率变化的现象被称为瑞雷波的频散[2]。而频散曲线正是瑞雷波勘探获得的直接成果。瑞雷波勘探技术作为一种新兴的地球物理勘探方法,以其特有的优势被广泛应用于工程地质勘察、复合地基检测等领域。但是在实际应用过程中也暴露了许多问题,这些问题主要体现在如下几个方面:①瑞雷波的反演方法较多,但是这些方法均建立在一维模型基础上,与被探测的三维目标体存在较大的差异。因此如何实现瑞雷波的二维反演甚至是三维全空间反演是目前瑞雷波研究的重点内容。②目前的面波数据处理采用的是基阶面波,而高阶面波的应用将会大大改善目前的勘探精度和勘探效果。因此如何提取高阶面波,以提高勘探精度特别是软弱夹层的勘探能力,是摆在面波数据处理方面的一个难题。③瑞雷波解释成果存在较大的多解性,特别是解释结果随着道间距、偏移距以及采集通道数出现较大的差别,这也是目前瑞雷波勘探所面临的迫切需要解决的技术问题。
针对上述问题,本论文利用瑞雷波正演计算程序,采用数值模拟的方法研究层状分布的岩土体的纵波速度对岩土体中瑞雷波频散曲线的影响规律。为进一步优化瑞雷波正演算法提供基础资料。
2 基本原理
Knopoff快速计算法计算的是角速度为ω,相速度为VR的地震波在几个水平、均匀介质组成的层状空间中的传播问题[3]。我们知道应力与位移的关系式为:
δm=ρm(γm-1)cosPmAm-iρm(γm-1)
sinPmβm+ρmγmγβmcosQmCm-iρmγβmsinQmDm
τm=iρmγmγαmsinPmAm-ρmγmγαmcosPmBm-iρm(γm-1)sinQmCm+ρm(γm-1)cosQmDm(1)
对于自由表面,我们仅考虑地表面应力不存在时的情况,则上式中的δ0=τ0=0,又有z=z0=0,所以P0=Q0=0,那么化简上式可以得到:
-ρ(γ1-1)A0-ρ1γ1γβ1C0=0 ρ1γ1γα1B0-ρ1(γ1-1)D0=0(2)
上式(2)提供了内部任意界面在m层中的边界条件。因为在第m层界面处有位移及应力连续条件,所以我们将(1)式与(2)式联立得到一个齐次方程,其形式为:Λ(m)V(m)=0。对该方程进行一系列理论推导与求解,最后我们可以得到频散函数:
F=(ω,VR)=[U(n-1),iV(n-1),W(n-1),R(n-1),iS(n-1),-U(n-1)]Tn (3)
Knopff快速计算法计算频散函数的关键部分是不断由层参数去递推新的矩阵元素,根据m的矩阵元素推出m+1层的矩阵元素直到频散函数计算到n-1层为止。
3 数值模拟研究
本论文利用基于Knopoff快速计算法的瑞雷波正演计算软件,模拟过程中采用三层地质模型,通过对比分析研究岩土层纵波速度和横波速度对频散曲线的影响规律。对于纵波速度的影响,我们分层进行讨论。岩土体模型的参数设置如表1所示。
在以上参数设定基础上,保持第二、第三层参数不变,将第一层纵波速度VP1依次设为330m/s、250m/s、200m/s、167m/s和143m/s,这样保证每次输入的岩土体参数代表的岩土体横波速度与纵波速度之比VS / VP依次为0.3、0.4、0.5、0.6和0.7。得到第一层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响如图1所示。
图1 第一层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响
从图中可以明显看出,第一层纵波速度从330m/s变化到143m/s,其变化量达到57%,但是正演得到的瑞雷波频散曲线在形态上是基本相同的,瑞雷波速度只是存在一定的变化,最大超过25m/s,其差值百分比达到30%。
第二层岩土体的纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响如图2所示。
图2 第二层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响
从图上可以清楚地看出,第二层岩土体纵波速度值从500m/s变化到214m/s,其变化量达到57%。但是正演得到的瑞雷波频散曲线形态基本上相同,瑞雷波速度只是在低频段出现较大的变化,最大变化量可以达到将近40m/s。
综上所述,岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响较小,但是随着岩土层埋藏深度的增加,其纵波速度对瑞雷波频散曲线的低频段速度值的影响程度逐渐增加。
参考文献:
[1]顾功叙.地球物理勘探基础[M].北京:地质出版社,1990.
[2]Rayleigh L. On Waves Propagated Along the Plane Surfaceof an Elastic Solid[J].Proceedings of the London Math-ematic Society,1887.
[关键字] 有色金属 找矿措施 地质
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-44-1
0 前言
实现加强有色金属矿山地质找矿的突破,不仅是为了发展我们国家的国民经济,也是巩固我国在有色金属矿山地质找矿方面的国际地位的迫切需求。为了使我国地质勘探方面的实力能够得到快速有成效的增强,国务院在2006年出台了《关于加强地质工作的决定》。在国家政策的指导下,地质工作者们的责任更加重大,要达到的要求也更高。加强有色金属矿山地质找矿是整个地质找矿工作改革发展的重要一环,但是随着有色金属勘查工作方面的程度不断加深,露出地表的和近地表的有色金属矿产愈越来越少。这就需要我们把找矿的目标从已经大体查明的第一深度空间转变到更深的第二深度空间。
1 需要改进的措施
1.1 创新理论,更新观念
鉴于前言所提到的,为了缓解有色金属矿产的资源危机,那么就要加强深部的有色金属矿产勘探力度。深部找矿在现有的各项技术条件下是可以实施的,而且其理论和观念与我国的可持续发展理念相符。
鉴于深部找矿是一个比较新的课题,发现并勘探到深部的资源对于我们来说还是个非常大的挑战。这就要求我们在实际工作中不断学习,不断总结,不断创新。对已发现的深部矿床的区域地质背景、成矿条件(物质来源、构造条件)、成矿作用、矿体特征加以研究,不断完善资料、提高认识、总结,形成成矿模式,为以后深部找矿工作提供科学依据。认真地学习国内国外深部找矿的相关理论和借鉴先进的找矿技术,只有不断提高认识、不断创新理论,才能在深部找矿中取得突破。
1.2 理论与实践相结合
在找矿工作中仅仅有了新的观念和理论还是不够的,还需要能够灵活运用。对于矿床学乃至所有的科学领域,无论是理论还是实践都是很重要的。对于做有色金属矿产勘探开发的地质工作者来说,理论与实践的结合是做好工作所必不可少的。而在现今的实际工作和科研中,最常见的一个不好现象就是只重理论而忽视实践的重要性。一些典型的行为表现在:对于全面阐释有色金属勘探过程中的实际现象、全面研究有色金属矿产特征的成果很少;很重视论文的发表,而忽略实际生产工作中的应用情况和实践检验中是否合理的情况。而与此相反的是,有些前线工作者拥有丰富的经验,但是却不注意随时更新自身的知识储备,不注意补充最新的理论知识,这都不利于找矿工作的发展。
有鉴于以上的种种现象,本文提出了以下一些改进措施:①坚持生产学习科研相结合,实践证明,这在大多数科学领域都是非常有效的方法,在我们有色金属矿产勘探领域,也有着十分明显的效果;②对于个人评价,应该结合理论成果和实践成果,对有色金属勘探研究领域取得的成果应该分成两种:一种是理论上的创新,一种是实际工作中有重要的发现,两者不应该只取其一,应该齐头并进,都考虑到个人评价当中;③对于新进单位的年轻人,应该先全面培养其综合科研能力,可以先接触一下深入研究的综合性的科研项目,全面打好地质方面的基础能力,为未来培养长久人才;④对于前线工作者,可以定期或者不定期的组织各种培训课程,或者多提供一些去高校进修的机会,这样可以使第一线的找矿工作者不仅拥有丰富的经验,还能提高他们的学术水平,丰富最新的理论知识,将他们培养成更高一级的地质人才。
1.3 勘查技术的创新
随着科学技术的发展,各种勘探技术也不断创新,如地球物理勘探技术等。传统的地球物理勘探是以重磁电法、激发极化法等作为主要的工作方法,而随着科学技术水平的不断提高,传统地球物理勘探方法也有了很大的发展,各种地球物理勘探的新方法和技术推陈出新。主要包括三维地震技术、地面高精度重力勘查技术、地面高精度磁测技术、地面瞬变电磁法勘查技术、可控源音频大地电磁法、频谱激电法、井中声波透视法技术、地下电磁波法等[1,2]。
同样,计算机技术的迅猛发展也促进了数学地质方法的发展;遥感技术也是勘探的重要手段之一,新型传感器的出现、工作频率向全波段的延伸、图像处理技术的不断提高,使得遥感技术在找矿中的作用不断增大。
以上只是其中的几个例子,种种勘查技术的不断发展与创新,带来的是有色金属地质找矿工作取得的成果越来越大,找矿效率越来越高。所以我们要不断寻找更新、更完善的勘查技术,使之为我们的深部地质找矿服务。
1.4加大资金投入
兵马未动,粮草先行。充足的资金对于任何一项科学研究都是必不可少的,何况是地质勘探这么一个高投入高风险的行业。只有有了充足的资金,才能吸纳最杰出的地质人才,才能使用更先进的勘探设备,得到最全面的地质资料,得到更好的勘探效果。
但是这里的加大资金投入并不是盲目的、浪费的,而是要用在刀刃上的。必须提前做好完善的预算,保证专款专用,确保每一分钱都用得恰到好处。对于必需大量资金投入的地方绝不吝啬,对于可以节省开支的地方也绝不浪费,这样才能使资金的投入和取得的成果成正比。
1.5 建立和健全鼓励创新的地质人才开发机制和管理体制
对任何行业来说,人才都是核心,地质找矿工作也是如此,培养和鼓励优秀的地质人才,也是不可忽视的一个措施。比如可以改善一线工作者的工作条件,提高野外出工的工资补贴;可以建立更完善的工资分配或者奖励制度,使收入分配更合理,按所取得的成果大小和贡献比例来分配;还应该加强地质人才的专业能力和业务能力培养,培育创新型的新时代地质工作者。只有充分培养和利用各层次的人才,才能更好地促进找矿事业的发展。
2 结语
有色金属矿山地质找矿工作在我国已经发展了几十年,我们在勘查工作中也取得了一定的成果。但是仍存在很多不足,需要不断改进,不断采取有效的措施,提高勘探的效率,使未来的地质找矿工作更加顺利、更加高效地进行,为我国的经济发展做出新的贡献。
参考文献
关键词:非常规页岩气 勘探现状 前景
一、前言
近年来,页岩气在非常规天然气中异军突起,已成为全球油气资源勘探开发的新亮点。据预测,世界页岩气资源量为456万亿立方米,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区,与常规天然气相当。世界上页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国。2009年美国页岩气年产量接近1000亿立方米,超过中国常规天然气的年产量。除美国之外,加拿大、澳大利亚、德国、法国、瑞典、波兰等国也开始了页岩气研究和勘探开发。
中国页岩气富集地质条件优越,据专家估算,中国页岩气可采资源量约为26万亿立方米。目前,中国页岩气资源调查与勘探开发还处于探索起步阶段,至今尚未对其潜力进行全面估算,页岩气资源有利目标区有待进一步落实,勘探开发处于“空白”状态。
二、非常规页岩气的勘探现状
(一)中国页岩气的存储量
中国的页岩地层具有页岩气藏形成的基本地质条件,各地质历史时期页岩地层均十分发育,既有有机质丰度达很好一极好标准的南方海相页岩地层,也有得天独厚的北方湖相页岩地层,资源丰富,开发领域广阔。
(二)中国页岩气分布
从震旦纪到中三叠世,中国南方地区发育了广泛的海相沉积[10~12],分布面积达200余万平方公里,累计最大地层厚度超过10 km,形成了上震旦统(陡山沱组)、下寒武统、上奥陶统(五峰组)一下志留统(龙马溪组)、中泥盆统(罗富组)、下石炭统、下二叠统(栖霞组)、上二叠统(龙潭和大隆组)、下三叠统(青龙组)等8套以黑色页岩为主体特点的烃源岩层系。其中下寒武统、上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组、下二叠统、上二叠统等4套烃源岩是区域主力烃源岩。经研究认为,南方地区与美国东部页岩气产出地区(阿巴拉契亚等盆地)具有诸多的地质可比性(包括页岩地质时代、构造变动强度等),下寒武统、上奥陶一下志留统以及二叠系等地层分布广泛、厚度大,有机质丰富、成熟度高,是南方地区区域上的页岩气发育最有利层位,四川盆地、鄂东渝西及下扬子地区是平面上分布的有利区。在华北一东北地区,页岩气更可能发生在主力产油气层位的底部或下部,区域上的古生界、鄂尔多斯盆地的中一古生界、松辽盆地的中生界、渤海湾盆地埋藏较浅的古近系等,泥页岩累计厚度在50~2000 m,平均有机碳含量为1.0%~2.0%,局部平均值可达4.0%以上。
在西北地区,页岩气大部分分布在中生界和盆地边缘埋深较浅的古生界泥页岩中。其中吐哈盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等均有页岩气成藏的地质条件,局部有机碳含量在30%以上,发现了典型页岩层中局部的天然气富集。其中,暗色页岩发育的地区和层位是需要重点研究的领域和目标。在吐哈盆地,吐鲁番坳陷水西沟群地层广泛发育了暗色泥岩和炭质泥页岩(图3),炭质泥岩累积平均厚度在30 m以上,有机碳含量一般介于6%~30%;暗色泥页岩厚度更大,如八道湾组暗色泥页岩厚度一般大于100 m,盆地中北部达到200m以上,西山窑组暗色泥页岩最大厚度大于600 m,有机质的成熟度目前大都处于0.4%~1.5%之间,非常有利于页岩气藏的形成和发育。
三、非常规页岩气的勘探前景
(一)中国页岩气的开发前景
随着非常规气体勘探开发技术的发展,非常规气的产量在天然气总产量中所占的比重将有所增加,有望从2000年的35%增加到2012年的54%。而中国作为页岩气储量大国,具有良好的页岩气勘探开发前景。
古生界海相页岩具有良好的开发前景。我国南方地区是我国最大的海相沉积岩分布地区,地层时代较老,经历的构造活动期次多,热演化程度高,发育多套厚度大、分布稳定、有机质丰富的海相硅质页岩地层。其研究与勘探结果均已证实,这些页岩地层不仅是优质的烃源岩,而且已大量生成油气,尤其是在相对稳定的向斜区、隆起的底部位等处的页岩烃源岩里。
这些地区泥页岩地层厚度大,有机碳含量平均值普遍较高,有机质热演化程度适中,是页岩气发育很有前景的地区。此外,松辽盆地白垩系页岩,准噶尔盆地南缘上二叠统、中一下侏罗统页岩,陕甘宁盆地上三叠统页岩以及吐哈盆地中一下侏罗统碳质页岩是有利的页岩气形成的层系和地区。
(二)我国油企针对非常规页岩气勘探取得重要进展
在页岩气开发这场非常规油气能源竞赛中,三桶油再次显现出领跑架势。继中石化宣布国内首个大型页岩气田提前进入商业开发、中海油国内第一口页岩气探井顺利开钻后,昨日,北京商报记者从中石油了解到,该公司确定“川南成为四川盆地页岩气开发主战场”,今明两年,威远区块和长宁区块钻井120多口、建成日产气700万立方米产能。
(三)目前国家已将页岩气正式列为独立矿种,这对促进页岩气勘探开发具有重要意义。“十二五”期间,国家将加强页岩气资源潜力调查和评价,加大科研攻关力度,制定页岩气产业政策,初步形成页岩气发展的资源、技术和产业基础,推进页岩气产业快速发展。
(四)发展定位高
国土资源部油气资源战略研究中心从2004年开始,与中国地质大学(北京)一起,跟踪调研中国页岩气资源状况和世界页岩气资源发展动态。2009年,国土资源部在重庆綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目,2010年,确定了黔北、川南、渝东南、渝东北等7个国家先导试验区。国内三大石油公司积极调整结构和重点,将页岩气勘探开发列为非常规油气资源的首位。
四、结束语
能源安全影响到国家经济的发展和社会稳定,世界各国通过各种渠道解决自身的能源问题,其中最重要的就是寻找替代能源。随着钻、完井等生产技术的发展,非常规油气资源越来越多地得到有效利用,在全球能源供应中的地位日益提升,非常规天然气资源包括煤层气、页岩气、水溶气等。页岩气将成为目前我国经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标。
参考文献
论文摘?要 简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种地质勘探方法,采用综合的地质勘探方式可以有效的探查煤矿矿区的地质情况,为煤炭的后续开发提供依据。
煤炭是中国的第一能源,煤炭生产在中国国民经济中具有举足轻重的地位。中国东部许多老矿区的开采深度均在-800m以下,一些新建矿井的覆盖层厚度便达600m,开采深度为-1000m左右。因此,中国东部煤矿已经进入深部开采阶段。深部开采矿井均为高产高效矿井,对煤田地质工作提出了更高的要求,包括查明煤层中落差5m左右的断层、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空区的空间分布形态,同时查明与水文地质条件与瓦斯突出条件密切相关的煤层顶、底板岩性。
目前,煤矿深部开采中的地质勘探技术是以地球物理方法为先导,其它基础地质手段加以配合,依托计算机技术实现地质工作的动态管理是煤矿深部开采地质勘探的特点。其工作模式可分为三个层面:1)井田范围主要可采煤层开采地质条件评价;2)采区地质条件勘查;3)综采工作面地质条件超前探测。
而从现今的发展方向来看,煤矿深部开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
煤矿由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响,造成生产接续紧张,单靠一种勘探手段很难摸清煤层赋存状况及构造发育规律,采用综合勘探方法,多种勘探手段结合并用,地面采用三维物探手段,井下先期施工多用途探巷,配合钻探及井下物探等手段,针对影响生产的地质因素开展各项专题研究,不断进行资料的动态综合分析,取得了较好的地质效果,为矿井的安全高效生产提供了有利的地质保障。
合理选择勘探目的层,充分利用井下巷道,以大流量、大降深的井下放水试验为主,钻探与物探相结合,多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法,是查清类似矿井水文地质条件,解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。
1 传统水文地质勘探
1.1 方法
受岩溶承压水威胁的矿井,底板突水是各类因素综合作用的结果,突水机理主要包括:1)岩溶裂隙水网络的发育情况,是发生底板突水的物质基础;2)隔水层的厚度及岩性特征,是突水的制约因素;3)采矿活动造成底板的破坏,是底板突水的诱导因素;4)断裂构造及原生构造裂隙的发育程度,是导致底板突水的关键因素;5)水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。因此,水文地质条件的探查范围包括了岩溶裂隙水网络发育规律、隔水层的厚度及岩性变化、断裂构造及底板裂隙的发育规律及发育程度、含水层水位变化规律等。
1.2 传统方法的局限性
而任何一种单一的勘探方法,只能大致探明某一种突水因素,如:采用传统的地面钻探、抽水及注水试验,只能探明某一点的岩溶发育及富水情况,对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外,矿井突水是一个十分复杂的问题,不可能用一个统一的规律进行描述,也就是说,随着空间的变化,水文地质条件发生变化,各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化,如:断层导水型突水,构造的突水机理起到了主导作用,而底板破坏型突水,采矿动压是突水的关键因素。因此,要防止底板突水,就必须对各类突水因素进行全面探查,有针对性的实施综合治理,才能有效的防止水害事故的发生。对水文地质条件的探查,采用单一的探查方法显然是不够的。
2 采用综合方式进行地质勘探
2.1 采区地面地震勘探
采区设计前,通过采用地面地震勘探手段,查明采区构造形态和断层发育规律,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,对影响开采的含水层富水性进行评价,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造,包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态,根据采区衔接的要求,应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单,探测效率也高,但受到地表条件的限制。因此,在地表条件允许的前提下,三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。
2.2 微动测深勘查
微动是一种在时间域和空间域都极不规则的震动现象。根据波动理论,微动记录既包含有体波也包含有面波。由于在大多数情况下,微动的震源是在地表面或海底面,在微动中的面波成分相对于体波成分来说占绝对优势,微动测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来反演地下地质结构的方法。同时,依据观测形式的不同微动测深探查主要分为一下几种形式:1)单点勘查。单点勘查方式观测台阵,一般由两个不同半径的同心圆(内接正三角形)组成,在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求,可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵;2)测线勘查。
在煤田勘查这种大面积勘探中,单点勘查已经不能满足生产要求。可采用测线(剖面)观测系统,获得S波速度剖面成果图。在测区内按一定间距布置这样的测线,可实现二维微动测深勘探,并反演测区三维S波速度结构,结合钻孔及其它地质资料,可进一步解释速度异常区域的地质意义;3)平面探查。在矿区或者要求更精细的勘探,在仪器数量足够多的情况下可采用平面观测,并反演测区三维S波速度体,从而圈出速度异常体或者面。
2.3 井下钻探及综合物探
在放水试验对主要含水层的富水性达到宏观控制(矿井、采区)的基础上,对富水区的每一工作面,针对不同的条件,采用各种物探手段,探明局部导水构造、隔水层变薄带及局部富水带,再用少量的钻探手段进一步验证,有针对性的重点布置注浆改造、疏水降压等治水工程。
1)井下直流电法透视:从大的范畴来说,井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明,井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。2)TEM探测:瞬变电磁法(简称TEM),它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈(或称发射框)发送双极性大电流,在电流开启和关断时,由于电磁感应作用产生电压脉冲,电压脉冲的衰减产生感应磁场(即一次磁场)。一次磁场随着时间的推移,在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场,由于不同地质体其电性特征存在差异,其二次场的衰减亦存在差异。因此,通过研究二次场的衰减规律,可达到推测、分析地下地质异常体的目的。TEM探测可以探测不同高程的相对富水区,以便有针对性的采取防治水措施。3)弹性波CT:即地震层析成相技术,可以推测主要构造的发育情况,但由于该项技术起步比较晚,还有待于进一步完善提高。4)瑞利波:利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体,特别是断裂构造进行超前探查,预防突遇断层出水。该项技术对于探测前方构造效果较好。
另外,通过坑透、槽波、脉冲干扰试验等手段,也可以探测地质及水文地质异常区。综上所述,对于受底板岩溶水害威胁的矿区,对水文地质条件的探查,应以各种规模的放水试验为主要探查手段,以此为基础,采用多种物探及钻探手段,对局部的水文地质异常区进一步查明,达到相互补充、相互验证,充分体现多种勘探方法的综合效应,可取得十分显着的技术效果。
3 结论
煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
参考文献
[1]田茂虎,马培智.埠村煤矿下组煤综合水文地质勘探方法[J].矿业安全与环保,2006,33(2):59-60,63.
[2]赵艳斌.综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用[J].煤矿现代化,2008,4:49-50.
[3]卜昌森,张希诚.综合水文地质勘探在煤矿岩溶水害防治中的应用[J].煤炭科学技术,2001,29(3):32-34.
关键词:矿井瞬变电磁法;井下超前探测;多匝小回线;物探技术;水文地质探测
中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)04-0044-02
随着物探技术的不断发展,在煤矿防治水工作中越来越多的应用了物探方法,综合物探技术已成为水文地质探测的重要手段。特别是最近几年来,多匝小回线装置形式的矿井瞬变电磁技术应用,凭借多匝小回线装置的小体积、强探测方向性、大探测距离、高分辨率等特点,在对巷道掘进头前方断层及其岩溶、破碎带、陷落柱、裂隙发育区等构造的赋水性的快速准确预测、预报有着非常重要的作用。下面结合山西某煤矿的瞬变电磁法勘探实例进行说明。
一、矿井瞬变电磁法工作原理
瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method,简称TEM)是利用不接回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布,来解决有关地质问题的时间域电磁法。
瞬变电磁法与其它电法相比,具有以下特点:
1.观测断电后的纯二次场,克服了复杂的一次场补偿问题,同时受地形影响较小。
2.单脉冲激发就可得到多信息的整条瞬变电场衰减曲线,通过加大发射功率和多次叠加,可大幅度地提高信噪比,加大勘探深度。
3.采用不接地回线装置,适宜于各种地理环境下的野外工作。
4.由于瞬变电磁法的探测深度仅取决于大地电阻率和仪器的采样时间,故可通过调节发送功率、仪器采样时间,方便地控制探测范围。
5.采用不同的装置形式,可以相应地提高横向、纵向分辨能力。
6.对发送回线的形状、方位和点位要求不严,测地工作简单,可通过流水作业达到极高的工作效率。
7.在高阻围岩地区不会产生地形起伏的假异常,在低阻围岩区,由于是多道观测,早期场的地形影响也较易分辨。
二、工作方法技术
考虑到井下巷道空间的限制,为了能有效的探测巷道迎头含水构造,以便能够准确判断迎头是否存在富水异常情况,矿井瞬变电磁法采用重叠回线装置,发射和接收线框为2m×2m回线。重叠回线装置既可以在狭窄的巷道空间中进行各种角度的旋转、移动,同时也增加了发射功率,有效的延伸了探测深度。
在巷道迎头做超前探测过程中,可以根据探测的任务要求,通过调整线圈与巷道底板之间的角度来改变线圈法线的指向,从而获取巷道掘进头前方不同层位及方向的地电信息。即首先从巷道迎头的一侧开始,使发射、接收回线装置的法线能够垂直巷道侧面,以便进行测量,接着旋转回线装置,并且使装置的法线方向与巷道的侧帮成逐渐增大的夹角进行分别探测;在回线装置的法线方向与巷道迎头界面垂直时,在主迎头断面均匀布置2~4个测点;在巷道迎头另一侧时重复上面的操作。
三、资料解释
瞬变电磁资料解释,就是根据勘探区域的地球物理特征、TEM响应的时间特性和空间分布特征来确定地质构造的空间分布特点,例如,覆盖层厚度变化、垂向岩性分层和岩层的横向变化情况,断裂破碎带和其它局部地质构造目标的位置、形态、产状、规模、埋深等。瞬变电磁法勘探成果的资料解释应以理论及模拟图形为基础,以测区的物性差异为前提,结合地质及其他物化探方法和工作环境进行,资料解释中最重要和最基本的部分是对资料的定性分析和解释,定性解释是定量解释的基础。对采区瞬变电磁测深资料的解释步骤为 :
1.调查测区的现有地质物探资料,以便确定测区地层、目的层的地球物理特性。
2.格式转换:即把原始数据从由瞬变电磁仪中存储的数据格式,经过专用程序处理转化为计算全区视电阻率可用的特定数据格式,并剔除干扰畸变点。
3.可以根据实测电位衰减的时间响应曲线来换算成视电阻率的时间曲线,由于在采区进行水文勘探时,一般要求目的层较深,因此可采用晚期场定义的视电阻率公式计算,否则则应采用全区视电阻率公式进行计算。
4.在对视电阻率进行反演解释时(时深转换),要将?籽?子(t)曲线反演转换成?籽?子(h)曲线。
5.在制作视电阻率平面图和断面图时,将它与地震勘探结果进行层位对比,并根据其相关性,确定视电阻率断面图中目标层所在的位置。
6.为了减少地层起伏对视电阻率值的影响,可以根据地震勘探成果与TEM断面图绘制目标层或沿煤层的不等深度的横向切片平面图。
7.根据平面图和断面图划分不同层位的视电阻率异常区,并在结合其它水文地质资料基础上,对各异常区进行富水性分析评价,从而得出地质结论。
四、工作实例
山西某矿的东风井在掘进过程中,与主井掘进头还有300m将贯通,据地质资料,在其掘金方向左侧顶板可能有采空区存在,为保证安全掘进,排除透水隐患,需查明掘进头前方是否存在采空区积水。
(一)装置形式及其参数选择
本次勘探使用澳大利亚产SIROTEM-Ⅲ型仪器。瞬变电磁法勘探采用重叠回线装置,采用多匝2m×2m矩形回线,发射40匝,接收线框。采样时窗为:1-34,叠加次数:64,时间采用标准时间序列。掘进头按所示布置测点11个,分别对顺层、底板与顶板方向的探测。
(二)探测结果
在经过TEM探测后,经过解释处理,画出等电位扇面图。由于在探测过程中,发射电流关断时间过长,造成探测初期的数据严重畸变,致使大约20m的信息无法分辨。并且由于巷道为工字钢与金属锚网支护,导致侧帮1-4号测点与10-11号测点视电阻率值约为5~10Ω・m。其他测点视电阻率值约为20~100Ω・m。
根据等电位扇面图显示,迎头正前方100米范围内视电阻率等值线无明显异常变化,且视电阻率值相对较高,可判断在迎头前方100m范围内没有富水区域。
五、结论
从上面可以看出,TEM可以用于矿井掘进头前方采空区积水的超前探测,并能根据探测的结果,圈定积水的准确位置。但TEM还存在不能给出定量解释等问题。笔者相信随着TEM技术的发展,这些问题一定能够圆满解决。
参考文献
[1]汤金云.矿井瞬变电磁法数据处理与解释系统研制[D].徐州:中国矿业大学硕士论文,2007.
[2]姜志海,岳建华,刘志新.矿井瞬变电磁法在老窑水超前探测中的应用[J].工程地球物理学报,2007,4(4).
[3]于景.矿井瞬变电磁法勘探[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.
[4]蒋邦远.实用近区磁源瞬变电磁法勘探[M].北京:地质出版社,1998.
[5]李貅.瞬变电磁测深的理论与应用[M].西安:陕西科学技术出版社,2002.
[论文摘要]基于油田图书馆知识资源的分布状况,了解油田图书馆所处的网络环境,针对油田图书馆科研读者的需求,设计知识资源管理系统的基本框架并阐释各功能模块的运行模式。
石油勘探开发是高科技、高风险、高投入的知识密集型行业。随着知识成为企业资本和最重要的生产要素,石油企业在战略中重视并研究自己的知识管理已成为必然。目前国际上许多油气公司都在积极探索,寻求实施知识管理的办法,试图形成一套完整的知识管理体系,以提高勘探开发决策水平,减小风险,降低成本,提高效益,从而提高企业的生存和竞争能力,增强企业实力,促进企业可持续发展。
江汉油田勘探开发业务的开展基于现有的图书馆文献信息资源。搭建一个网络环境下开放的分布式知识共享平台,整合现有的文献信息资源,构建知识资源的管理系统,促进相同区域和不同区域之间的知识交叉共享,引进外部的知识,对提高整个油田的创新能力具有特别重要的意义。
1油田图书馆知识资源分布状态
油田图书馆现有的知识资源由两部分组成:即纸本文献资料和数字信息资源。
1.1图书馆馆藏纸本文献资料
截至2007年底,油田图书馆馆藏图书158,890册;各类期刊现、过刊53,000多册,以石油地质类图书和期刊为主馆藏。日常业务由图书馆自动化集成系统(ILASII)运行。
ILASII系统不包含了传统的图书馆自动化业务,而且设计了征订订购系统、联机编目系统、专项服务系统、电子阅览室系统、预约/预借/闭架借书系统、联合目录管理系统、期刊目次管理系统、网上流通系统、我的图书馆等等,形成了一个大的系统家族。
1.2图书馆数字资源
采用先进的计算机技术,让数字化文献在网络上传播、安全共享,对油田图书馆带来了很深远的影响。主要数字资源包括自建电子期刊、自建数据库、引进数据库和因特网上的公共数字资源:
1.2.1自建电子期刊
三新科技信息网于2001年9月25日正式开通。从2002年3月开始每周都有新信息上网。现已累计报道文献量达到900篇、330万字。其主要栏目有:①腾飞进军号:刊登有关领导的讲话和指示;②科技新视野:主要登载当今世界“三新”技术的最新动向和原始研究论文:③神州嘹望塔:主要登载国内油田、大专院校和科研机构的研究成果及动向;④江汉科技城:报道江汉油田在勘探、开发和科研攻关等方面的进展情况;⑤网上读书城:登载《江汉石油科技》和《国外油气地质信息》的摘要供读者查阅;⑥创新金点子:选择性地刊登一些有关“三新”技术方面的读者来信或论文。
1.2.2自建数据库
《江汉油田科技成果数据库》是由研究院开发建没的二次文献型数据库,是江汉油田图书馆文献、技术档案等信息部门以及各二级厂处、科研单位了解我局科技成果、开展科研工作、成果查新、信息检索的必用工具。
《江汉油田科技成果数据库》收录了1973年至2005年江汉油田的科技成果,专业范围包括石油地质与勘探、石油物探、测井、钻井、油气田开发与开采、油气田建设工程、机械设备与自动化、油气田环保与综合利用等专业。约220万字。
该数据库的检索路径有分类检索:主要按石油地质、石油物探、钻井工程、测录井工程、油气田开发、地面建设、计算机应用、油盐化工等类别;关键词检索、课题完成人姓名检索以及综合性检索等检索方式。
该数据库目前链接于江汉油田局域网可供8000多个用户直接查询。
1.2.3引进数据库
江汉油田图书馆引进了《中国石油文摘数据库》、《国外石油文献数据库》和《中文科技期刊数据库》等12个数据库。
①中国知网
江汉油田图书馆购买了中国期刊全文数据库中有关本行业的理工A、理工B两专辑。开通了镜像站,月访问量约15000次,下载5000篇,该网信息量大,资料更新快,资料比较齐全,给科研人员的科研工作带来了极大的方便,现在已成为科研人员的主要文献资料获取方式。
②万方学位论文数据库
江汉油田图书馆引进的第一个镜像资源,该馆根据油田科研生产的实际需求引进了理学和工业技术分类中的石油、天然气工业及地球科学。它的引进,填补了油田在学位论文信息方面的空白,给科研工作者的科研工作又提供了一个强大的技术支撑。经过几年的运行,科研工作者对它的普遍反映是文章专业性、可参考能力强,由于它是作为一个镜像资源,所以它的访问速度也相当地快。访问量累计已达236030次,累计下载53600篇。
③《中外石油文献数据库》
该数据库包括《中国石油文献数据库》和《国外石油文献数据库》,是由中国石油天然气集团公司开发建设的综合性、二次文献型数据库。
两库分别收录了中文期刊256种,外文期刊近200种(包括,英、俄、日、法、德等语种)。此外,还收录了会议论文、科研成果报告、学位论文、考察报告、技术讲座总结、专利、技术标准和科技图书等多种类型的中、外文文献。两库收录石油文献的专业范围包括石油地质与勘探、石油物探、测井、钻井、油气田开发与开采、油气田建设工程、海上油气勘探与开发、油气加工、油气储运、机械设备与自动化、油气田环保与综合利用以及石油工业经济和企业管理等石油工业12个专业大类。
④《美国石油文摘数据库》
该数据库由Tulsa(美国塔尔萨)大学编辑出版,是一个查找石油勘探开发有关文献和专利最权威的英文数据库,收录的文献包括:地质、地球化学、地球物理、钻井、油气开采、油藏工程和开采方法、管道及储运、生态学和污染、替代燃料和能源、辅助工艺和其他矿产品等。
⑤《中国科技成果数据库》
该数据库始建于1986年,是国家科技部指定的新技术、新成果查新数据库。数据主要来源于历年各省、市、部委鉴定后上报国家科技部的科技成果及星火科技成果。其收录成果范围有新技术、新产品、新工艺、新材料、新设计、涉及化工、生物、医药、机械、电子、农林、能源、轻纺、建筑、交通、矿冶等十几个专业领域。《中国科技成果数据库》数据的准确性、详实性已使其成为国内最具权威性的技术成果数据库。
1.2.4因特网上的公共数字资源
因特网上的公共数字资源可免费获取,根据油田科研生产需要,主要以专利文献数据库为主:
①《中国专利数据库》
该数据库记录了1985年实施专利法以来的全部中国专利文献的全文,面向公众提供免费专利检索服务和全文提供服务。提供检索的内容包括中国发明专利、实用新型专利、外观设计专利相关说明书、附图、权利要求书的摘要与全文。
②《美国专利数据库》
该数据库由美国专利与商标局提供,可以检索并浏览美国专利全文。收录了1790年至今的美国专利,1790至1975年的专利只能通过专利号和现行美国专利分类号进行检索,1976年至今的专利可以通过多个检索人口进行检索。
③《欧洲专利数据库》
该数据库是由欧洲专利组织(EPO)及其成员国的专利局提供的,可以免费检索。在数据库中可以查到文摘、著录信息和说明书全文的国家有:欧洲专利组织(EPO)、法国、德国、瑞士、英国、美国、专利合作条约组织(EPO。可以查到文摘和著录信息的国家有:中国、日本。仅可以查到专利文献著录信息的国家有澳大利亚、俄罗斯、香港、印度、爱尔兰、奥地利、比利时、巴西、保加利亚、加拿大、古巴、丹麦、埃及、埃拉、非洲地区知识产权组织、欧亚专利局(EurasianPatentOffice)等。检索结果记录中可以得到的项目内容:发明名称、专利号、公开日期、发明人、申请人、申请号、优先权号、国际专利分类号、欧洲专利分类号、等同专利号、权力要求项、专利说明书全文、专利附图等。
从以上分析可知,油田图书馆知识资源比较丰富。但各模块分别链接于江汉油田局域网,向油田读者提供初级服务,尚未构建统一的服务平台,知识化服务体系尚未建立。
2江汉油田图书馆知识管理系统的构建
根据笔者对油田图书馆部分科研读者所作的调查表明:科研读者目前利用图书馆文献资源的途径以局域网下载资料为主。到馆借阅逐渐递减;现有的电子资源能满足大部分的科研工作基本需要,但个性化和针对性的数宅资源还不能满足需要;大部分读者希望建立门户网站,提供简便检索方法,让读者自由使用电子资源。由此本文提出了江汉油田图书馆知识资源管理系统的构建方案:
2.1门户网站系统
江汉油田图书馆门户网站是在网上访问图书馆知识资源的入口点。主要任务为:
信息。包括新闻公告、专题资源、新书推荐、专题服务、读者指南、下载浏览器、FAQ等。这些栏目具有动态更新的特点,属于图书馆日常业务工作范畴,需要进行授权管理,规范数据加工过程与数据格式,及时、及时更新。这些栏目的实现是通过图书馆网站的功能来完成的。
系统嵌入。如电子资源、馆藏检索、咨询台、馆际互借与原文传递、站内导航等,各栏目分别由一个个功能独立的应用系统支持,构成了图书馆数字服务平台。这些子系统的建设可以引进第三方成熟产品,也可以自主开发。在建设过程中,网站系统扮演着重要的角色,它可以实现对这些栏目的创建、修改、删除等管理操作,以便支持这些功能。
2.2电子图书库
江汉油田图书馆目前尚没有图书数据库。为了满足油田广大员工对电子图书的需求,目前急需建设一个能够与已建资源相互补充的电子图书库。由于之前的期刊、论文等资源相对比较专业,所以此项目需建设一个集石化、采矿、工业技术图书及综合社科类图书资源为一体的综合性图书数据库。
江汉油田电子图书数据库的读者定位为江汉油田的内部员工,所有江汉油田的员工将可以通过江汉油田内部局域网或互联网在任何时间任何地点访问江汉油田的电子图书数据库。
为了能够使得电子图书数据库与传统纸书起到相互补充、相互带动的作用,江汉油田的电子图书数据库需要与现有的纸书管理自动化系统实现无缝连接。通过纸质书系统与电子书系统的互联和互检,读者将能够从纸书图书馆到电子图书馆进行自由的切换访问并获取相应的借阅、查询等服务。
电子图书库应该具备资源管理、系统管理、用户管理等主体功能,为了能够及时监控电子图书的借阅、流通和使用情况,电子图书库的管理平台需要提供相关统计功能,并能定期生产统计报告,以方便图书馆迅速了解图书借阅情况,并调整相应服务策略或进行相关决策。
用户管理方面需要实现两者管理方式,lP范围用户管理和非IP范围用户管理。资源管理方面可以设置相关的检索方式,读者可以通过系统检索电子图书,实现简单检索、模糊检索、全文检索、分类导航等多种检索方式,无论是从书号、书名、作者还是图书类别或图书内容等都可以实现查询。为了能够保证广大江汉油田员工能够第一时间获得更多好书和新书,电子图书库的图书资源需能够定期更新,更新后的资源能迅速上架。
2.3资源数字化加工系统
资源数字化加工系统实现纸质资源,包括图书,期刊、报纸、图集、文件等多种形态文献的数字化,其工作流程包括扫描、上传、标引、等。资源数字化加工系统支持数字图书馆用户的检索、浏览等操作,是专题资源建设、新书通报等服务的基本支撑工具。在江汉油田图书馆中,数字化加工资源仅仅是对购买电子资源的补充,主要是用于建立本馆特有油气勘探开发知识资源的特色数据库,因此,只要具备扫描、转换、元数据加工和等基本功能即可。
通过调研,方正德赛(DESi)特色资源库建设系统解决方案将各式各样的文献资源数字化,统一成符合国际标准格式的电子资源,再进行深度数据加工和加密处理后在局域网上安全,或者以光盘介质出版,供特定范围内的读者进行使用。
2.4跨库检索系统
跨库检索系统是借助单一的检索接口,利用统一的检索方法,实现对分布式、异构信息资源检索的系统。用户通过标准的Web浏览器接El,向系统提交检索请求,跨库检索系统在接收到用户的检索式后利用并发机制将其转化为各个数据源能够识别的模式,同步发送到目标资源获取相关检索结果,系统对来自不同数据源的结果进行整合,将结果记录转化为统一的标准格式,并进行排序、去重等操作,最终,形成格式统一的结果集,显示给用户。
近年来,随着电子资源建设的发展,油田图书馆购买了大量的数字资源,由于不同厂家系统结构的差异,用户要进入不同的资源系统,按不同检索规定进行查询,才能找到所需的信息,手续繁杂,费时费力。电子资源的种类越多,用户的检索负担越重。通过跨库检索系统,可以有效地解决这个问题。从这个意义上说,跨库检索系统是小型专业数字图书馆建设的核心内容,是进行资源整合及一站式服务的重要手段。方正CAII.S统一检索系统可以解决这个问题。
CALLS统一检索系统能够提供以下三类检索服务
1)对多种异构数字信息资源系统的联邦检索服务。
2)对各种数字资源元数据联合仓库的跨库检索服务。
3)对用户提供个性化的检索服务。
[论文摘要]基于油田图书馆知识资源的分布状况,了解油田图书馆所处的 网络 环境,针对油田图书馆科研读者的需求,设计知识资源管理系统的基本框架并阐释各功能模块的运行模式。
石油勘探开发是高科技、高风险、高投入的知识密集型行业。随着知识成为 企业 资本和最重要的生产要素,石油企业在战略中重视并研究自己的知识管理已成为必然。目前国际上许多油气公司都在积极探索,寻求实施知识管理的办法,试图形成一套完整的知识管理体系,以提高勘探开发决策水平,减小风险,降低成本,提高效益,从而提高企业的生存和竞争能力,增强企业实力,促进企业可持续 发展 。
江汉油田勘探开发业务的开展基于现有的图书馆 文献 信息资源。搭建一个网络环境下开放的分布式知识共享平台,整合现有的文献信息资源,构建知识资源的管理系统,促进相同区域和不同区域之间的知识交叉共享,引进外部的知识,对提高整个油田的创新能力具有特别重要的意义。
1 油田图书馆知识资源分布状态
油田图书馆现有的知识资源由两部分组成:即纸本文献资料和数字信息资源。
1.1 图书馆馆藏纸本文献资料
截至2007年底,油田图书馆馆藏图书158,890册;各类期刊现、过刊53,000多册,以石油地质类图书和期刊为主馆藏。日常业务由图书馆自动化集成系统(ilasii)运行。
ilasii系统不包含了传统的图书馆自动化业务,而且设计了征订订购系统、联机编目系统、专项服务系统、 电子 阅览室系统、预约/预借/闭架借书系统、联合目录管理系统、期刊目次管理系统、网上流通系统、我的图书馆等等,形成了一个大的系统家族。
1.2 图书馆数字资源
采用先进的 计算 机技术,让数字化文献在网络上传播、安全共享,对油田图书馆带来了很深远的影响。主要数字资源包括自建电子期刊、自建数据库、引进数据库和因特网上的公共数字资源:
1.2.1 自建电子期刊
三新科技信息网于2001年9月25日正式开通。从2002年3月开始每周都有新信息上网。现已累计报道文献量达到900篇、330万字。其主要栏目有:①腾飞进军号:刊登有关领导的讲话和指示;②科技新视野:主要登载当今世界“三新”技术的最新动向和原始研究论文:③神州嘹望塔:主要登载国内油田、大专院校和科研机构的研究成果及动向;④江汉科技城:报道江汉油田在勘探、开发和科研攻关等方面的进展情况;⑤网上读书城:登载《江汉石油科技》和《国外油气地质信息》的摘要供读者查阅;⑥创新金点子:选择性地刊登一些有关“三新”技术方面的读者来信或论文。
1.2.2 自建数据库
《江汉油田科技成果数据库》是由研究院开发建没的二次文献型数据库,是江汉油田图书馆文献、技术档案等信息部门以及各二级厂处、科研单位了解我局科技成果、开展科研工作、成果查新、信息检索的必用工具。
《江汉油田科技成果数据库》收录了1973年至2005年江汉油田的科技成果,专业范围包括石油地质与勘探、石油物探、测井、钻井、油气田开发与开采、油气田建设工程、机械设备与自动化、油气田环保与综合利用等专业。约220万字。
该数据库的检索路径有分类检索:主要按石油地质、石油物探、钻井工程、测录井工程、油气田开发、地面建设、计算机应用、油盐化工等类别;关键词检索、课题完成人姓名检索以及综合性检索等检索方式。
该数据库目前链接于江汉油田局域网可供8000多个用户直接查询。
1.2.3 引进数据库
江汉油田图书馆引进了《
通过调研,方正德赛(desi)特色资源库建设系统解决方案将各式各样的 文献 资源数字化,统一成符合国际标准格式的 电子 资源,再进行深度数据加工和加密处理后在局域网上安全,或者以光盘介质出版,供特定范围内的读者进行使用。
系统的业务流程图如下:
2.4 跨库检索系统
跨库检索系统是借助单一的检索接口,利用统一的检索方法,实现对分布式、异构信息资源检索的系统。用户通过标准的web浏览器接el,向系统提交检索请求,跨库检索系统在接收到用户的检索式后利用并发机制将其转化为各个数据源能够识别的模式,同步发送到目标资源获取相关检索结果,系统对来自不同数据源的结果进行整合,将结果记录转化为统一的标准格式,并进行排序、去重等操作,最终,形成格式统一的结果集,显示给用户。
近年来,随着电子资源建设的 发展 ,油田图书馆购买了大量的数字资源,由于不同厂家系统结构的差异,用户要进入不同的资源系统,按不同检索规定进行查询,才能找到所需的信息,手续繁杂,费时费力。电子资源的种类越多,用户的检索负担越重。通过跨库检索系统,可以有效地解决这个问题。从这个意义上说,跨库检索系统是小型专业数字图书馆建设的核心内容,是进行资源整合及一站式服务的重要手段。方正caii.s统一检索系统可以解决这个问题。
calls统一检索系统能够提供以下三类检索服务
1)对多种异构数字信息资源系统的联邦检索服务。
2)对各种数字资源元数据联合仓库的跨库检索服务。
3)对用户提供个性化的检索服务。
课题名称开题报告(宋体,三号,加粗)
简要描述课题概况,主要描述课题要完成的目标。(宋体,小四,150字以内)
一、课题研究背景(宋体,四号,加粗)
(一)工程概况(宋体,小四号)
主要描述工程的具体名称,位置建设单位,规模,技术经济参数等。(宋体,小四,300字左右)
(二)课题研究的意义(宋体,小四号)
主要描述课题研究对工程有何用途,及对本人的知识和技能的获得有何意义。(宋体,小四,200字左右)
二、课题研究内容(宋体,四号,加粗)
(一)研究的主要内容(宋体,小四号)
主要描述课题研究哪些内容,或进行哪些项目的设计或计算。(宋体,小四,300字左右)
(二)课题的研究目标(宋体,小四号)
本项目的研究目标是:(描述具体目标)(宋体,小四,100字左右)
(三)预期成果形式(宋体,小四号)
施工组织设计文本、计算书、设计说明、或图纸等,结合课题自选。
三、研究步骤及使用的关键技术(宋体,四号,加粗)
(一)研究步骤
研究步骤如下:
200×年×月-200×年×月,具体任务1
200×年×月-200×年×月,具体任务2
200×年×月-200×年×月,具体任务3
(二)关键技术
描述完成课题使用的关键技术。(宋体,小四,100字左右)
四、课题研究价值(宋体,四号,加粗)
(一)创新点
描述课题的创新点。(宋体,小四,60字左右)
(二)应用价值
描述课题的应用价值。(宋体,小四,100字左右)
五、研究条件(宋体,四号,加粗)
描述课题的具体研究条件,如基础资料情况,已经掌握了课题研究需要的知识或技能,指导老师的情况等。(宋体,小四,200字左右)
六、参考文献(宋体,四号,加粗)
1、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
2、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
3、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
4、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
5、《××××》,作者名称,杂志名称,***年第*期
大学论文开题报告格式范例:
题目:煤矿防治水管理及预防措施
一、本课题的研究目的和意义
1、选题目的:
煤矿水害是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一,其危害程度仅次于瓦斯,矿井水害问题历来是制约煤炭资源开发和影响煤炭企业安全的重要因素,一旦发生水害,不但会给生产单位造成巨大的经济损失,也给职工生命安全造成极大的威胁。随着泉上煤矿矿井开采范围的延伸、生产能力的提高及开采深度的增加,其开采地质条件及水文地质条件将变得更为复杂,涌水量进一步增大,水害问题也更为突出,故需要对其地质条件、水文地质条件、防治水措施等重新进行分析研究。同时,通过对理论知识与实际的结合运用提高自己分析问题和解决问题的能力,为以后的学习和工作奠定基础;
2、选题意义:
本论文着眼于矿井持续快速发展与安全生产的现状要求,运用水文地质学、、矿井地质学、构造地质学、岩石学等课程的理论和方法,从充水水源、充水通道,矿井涌水量及其变化、水化学特征等方面对煤层底板灰岩承压水突水危险性进行分析研究。其研究成果,不仅可查明煤层底板水患影响程度,并对矿井制定切实可行的防治水措施,确保安全生产、提升矿井经济与社会效益均具有一定的参考价值。
二、本课题的主要研究内容(提纲)
(1)研究矿井主要地层、地质构造及其构造演化规律,查明影响矿井生产的各种水害地质因素。
(2)只有建立和形成规范的防治水技术管理秩序,才能有效地开展一系列防治水工作。
三、文献综述(国内外研究情况及其发展)
矿井突水严重威胁着矿井生产及工人安全,为此国内外专家对影响矿井突水因素和突水机理作了深入研究。这些研究总的来说,可归纳为两类,
一:以水压为主要因素,主要考虑承压含水层地下水力对隔水层的作用,如斯烈萨列夫理论、突水系数等;
二:以矿压为主要因素,试图通过研究顶底板隔水层和采动作用下的变形、破坏等特征来认识突水规律。
近年来,对于矿井突水通道,专家、学者从损伤力学、断裂力学、矿山压力学、岩体力学及构造地质学等方面做了大量工作,研究结果表明危害最大和难以准确把握的是断裂构造突水通道;对于突水机理,从“下三带”理论、矿压、大中型断层、小断层等方面做了大量工作,得出突水以承压水通过断裂构造进入矿井为主;对于突水预测,专家建立了遗传神经网络模型、GIS模型、尖点突变模型等煤矿突水预测模型但由于不同地区、不同矿区构造、水文地质条件的复杂性和多变性,迄今为止还没有一种放之四海而皆准的研究方法能对矿井突水进行有效的预测和防治。
四、拟解决的关键问题
本课题主要在充分整理研究泉上煤矿区域资料的基础上,采用地质与水文地质调查、水质分析等当今水文地质研究中行之有效的技术手段,对泉上煤矿的水文地质条件及其影响分析进行综合分析和评价,并根据分析的成果和结论提出相应的防治水措施。
五、研究思路和方法
结合历史水文资料,对水文变化、防治水措施存在的不足进行全面总结、根据历史水文资料和实际情况进行对比,进一步优化泉上煤矿防治水措施方案通过专业技术刊物及相关网站查阅相关资料和书籍依据国家现行的有关规范,包括:《煤、泥炭地质规范》、《煤矿安全规程》、《煤矿井地质工作手册》、《矿区水文地质工程地质勘探规范》等,确立相应的标准
六、本课题的进度安排
1、第1~4周现场实习调查阶段(泉上煤矿实习)
2、第5周确定毕业论文题目及提纲
3、第6周进行相关资料查阅与检索
4、第7~8周完成毕业论文开题报告
5、第9~12周完成毕业论文初稿撰写
6、第13~14周交付指导教师审查,修改完善毕业论文
七、参考文献
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5、章至洁等。水文地质学基础[M]:中国矿业大学出版社1995.9
6、国家安全生产监督管理总局。煤矿防治水规定[S].2009.
准确认识、恰当评价具体条件下的煤炭资源,搞好资源管理,是争取煤炭资源开发开采资源环境、社会经济效益整体最优的关键,也是实现煤矿企业决策与管理信息化、智能化与自动化的基础。本论文以辅助开采与管理决策,提高资源合理开发利用水平为目标,以国内外相关研究成果为基础,以矿井煤炭资源作为研究对象,结合作者主持承担的多个纵横向科研项目,充分考虑我国国情及煤炭资源与开发开采特点,利用理论与实证分析结合,技术经济结合,宏观微观结合,点面结合,定性定量结合,实际计算与计算机模拟结合,继承与创新结合,学科交叉综合等方法,运用采矿工程、技术经济、矿井地质、矿山测量多学科知识及数理统计、模糊数学、稳健数据处理、神经元网络、分形几何、层次分析、灰色系统、地质统计学等多种定量分析手段,从资源开发者、所有者,采矿权的出让方、受让方等不同角度,对矿井煤炭资源评价及管理中的若干问题进行了系统研究分析,提出了一系列方法、模型及政策建议,并已在平顶山、徐州、皖北等矿区多个煤矿得到实际应用,取得了较好的效果。论文的主要成果有:
(1)在全面系统分析国内外相关研究成果基础上,论文以煤炭资源地质条件准确描述拟合、规律探索与预测为基础,以资源条件与开采指标关系模型构建为桥梁,以煤炭资源评价与管理为主体,结合技术经济分析、资源利用管理的调控政策研究,初步构建起了以煤炭资源评价预测、技术经济分析、开发开采决策连成一体为特色的煤炭资源评价与管理理论与方法体系,实现了评价与管理的一体化、计算机化、实时化,实用化。论文关于煤炭资源管理方面的研究几乎覆盖了煤矿企业这方面的主要工作与存在问题。
(2)针对煤炭资源条件与开采指标数据多源、多相、精度不等、分布复杂、异值不可避免等特点,论文推导了有关稳健数据处理公式,开发了计算机程序,并大规模应用到资源评价与关系模型构建研究中,取得了较好的效果。论文实例研究表明,用稳健方法建立关系或预测模型,可大幅度提高精度,同时可以较好地析离出以往决策不合理部分、虚假数据或异值,具有去伪存真的效果,能避免有悖于采矿规律的模型出现,使预测值更加符合实际。
(3)论文总结归纳了煤炭资源条件单因素评价的基本内容、资源条件数据变化程度的常用估计方法,分析探讨了影响开发开采的主要煤炭资源条件因素、影响方式及其量化方法。根据平顶山矿区实际资料,运用数理统计、方向统计、分形几何等方法,揭示了该矿区主要井田内断层的若干统计规律,筛选出了断层对开采影响的基因素,得到了断层破坏指数的最优形式,建立了这一指数与开采指标的关系模型,提出了未采区或工作面内断层破坏程度及开采指标的预测方法及模型。实例分析表明,作者建立的工作面断层破坏程度预测模型与俄罗斯学者提出的模型相比,可提高精度一倍以上。
(4)论文收集了平顶山八个矿二千多个煤厚数据,进行了煤厚分布的正态性检验,分析讨论了煤层稳定性几种评价方法的理论与统计关系,从理论上解释了现场煤层稳定性分类出现矛盾的原因,说明了用多个指标评价同一资源条件因素时应注意的问题。
(5)通过基于不同目的的煤炭资源条件综合评价研究实例,深入探讨了综合评价中关系模型构建、隶属函数与权重确定、算子选取方法及其效果。在此基础上,总结提出了煤炭资源条件综合评价的六个特点,四个原则,五种方法,正是这些从个别到一般的归纳、总结、提炼,构成了矿井煤炭资源评价理论方法框架体系的重要内容。本论文中的煤炭资源条件评价方面的部分成果已在平顶山大庄矿、徐州三河尖矿、淮北岱河矿等煤矿得到实际应用。
(6)讨论总结了煤炭资源条件与开采指标关系模型构建的方法、步骤及注意问题,分析了采前采后评价值的误差特性,归纳提出了未采区评价值确定的采前评价结果校正法与预测模型法,并进行了实例研究;通过实例分析讨论了描述工作面资源条件与单产工效关系的稳健多元回归模型、灰色GM(0,h)模型、模糊综合评价——稳健回归模型、模糊综合评价——稳健趋势面模型、模糊控制预测模型、人工神经元网络模型的特点与效果。
(7)有些开采指标关系模型,如成本、售价等,要求全面考虑资源条件、开采指标随空间、时间变化而变化的特征。但现有研究大都是针对特定年份或特定时间而拟合的,建模中一个煤层乃至整个矿井往往采用一个评价值,由此建立的模型过于粗糙,难以满足规律分析、指标预测等方面的要求。论文以资源条件与吨煤开采成本为例,提出了兼顾资源条件、开采指标空间——时间动态特征的关系模型构建方法,以曲线描述成本随时间变化而变化的规律,以回归模型、神经元网络等模型反映资源条件与开采成本的关系,用专家评议或层次分析法、神经元网络法确定权重,以工作面作为资源条件评价单元,利用平顶山矿区十一对生产矿井最近6~8年的几百个采面、近百个年成本数据进行迭代构建了具有前述特征的关系模型,同时提出了基于基础数据增删的模型调整或重构方法,特殊情况(某些开采指标数据出现突变、逆变等)的判断及模型修正方法,开发了相应的软件系统,拟合及预测精度较为理想,比较符合实际。这些工作使实时、动态评价、预测成为可能。
(8)讨论了煤炭资源经济可采性评价的意义与评价原则,研究了费用效益法、采与不采对比法进行经济可采性评价的基本方法、模型及评价实例,根据平顶山矿区实际资料,揭示了开采工效、成本、灰分、售价增减对煤层经济可采厚度的影响,工作面单产与含矸煤层经济可采厚度的关系,矿井地质条件与经济可采厚度的关系,煤量类别与经济可采厚度的关系,提出了若干政策建议。这方面研究成果已在平顶山、皖北等矿区得到应用。
(9)分析了我国煤炭资源回收状况,讨论了与采出率有关的现行可采储量与矿井设计可采储量、全矿井永久煤柱摊销、回采煤量与工作面采出率等概念及计算公式上的欠缺及改进方法,提出了储量发生增减时摊销方法、简便公式,给出了性质及适用条件,研究了合理采出率的确定、实际采出率测算等问题,提出了煤炭资源合理开发利用评价的内容、目标、方法及方案对比评 价、开发效益评价模型,给出了研究实例。
(10)基于现行放顶煤开采采出量及采出率确定方法,推导出了这种工艺采出量及采出率的误差估计模型,根据兖州南屯矿实际数据,计算出了误差估计模型中相应参数(即由统计产量改算实测产量所需的参数)的相似维、实验及理论变异函数,基于地质统计学理论,得到了三种采样方式、不同采样间距与上述参数估计误差、采出量相对误差的关系。该成果为进一步研究放顶煤开采采出量及采出率的测算、标准制定等问题提供了依据及途径。
(11)采用公式推导与模拟方法,分析了有偿使用或资源资产化管理对资源浪费的抑制能力与不足,探讨了我国资源管理改革的取向,对资源税与资源补偿费、资源资产评估参数的获取、储量级别对评估价值的影响、矿产资源资产与矿业权的关系、激励机制与调控模式的构建等问题进行了理论探讨,基于资源价值理论及非“三下”开采资源补偿费费率标准,推导出了“三下”开采资源补偿费的计算公式,提出了考虑储量误差的资源价值评估模型及实现矿产资源合理开发利用需解决的关键问题与技术路线。
(12)论文讨论了煤炭资源资产价值及级差收益的概念、构成,提出了地质勘探成果价值、劣等资源的勘探费、劣等资源开采成本与售价、标准勘探费、标准投资、标准采出率、标准开采成本、标准售价、理论开采成本、理论售价等一系列概念、确定方法与模型;针对研究目的、要求、测算对象的特点,建立了煤炭资源资产价值与级差收益确定的理论模型和实际测算模型;收集了平顶山矿区十一对生产矿井600多个工作面数十万个资源条件与开采经营数据及有关图纸资源,构建了一系列具有空间、时间动态特征的资源条件与开采指标关系模型、评价参数确定模型,开发了软件系统,对平顶山矿区十一对生产矿井进行了实际测算,得到了各矿各煤层从1990年到20__年以矿区为基准的期内煤炭资源资产价值与级差收益、剩余煤炭资源资产价值与级差收益,分析得到了标准开采成本、标准售价、劣等资源条件、平均资金利润率、绝对地租、垄断地租对资源价值与级差收益的影响,提出了成果应用的领域与途径,测算达到了动态实时、可靠实用。
关键词:煤炭资源评价煤炭资源管理开采指标动态预测
开采采出率资源资产价值级差收益
StudyonTheTheoryandMethodofCoalResourcesEvaluationandManagementinUndergroundMine
Atract
Inordertoconductthemakingdecisionanddesignofcoalexploitationandproductivemanagementinundergroundmines,increaseexploitationdegreeandminingbenefit,andenhancerecoverycoefficientofcoalresources,meanwhiletocoiderthecurrentsituationinchinaandthefeaturesandexploitingconditionofcoalresources,inthisthesisthetheoriesandmethodsforevaluationandmanagementofcoalresourceshavebeenstudied.Thetheoriesandmethodsincludetousethecombinatioofseveralaroaches,suchastheoryanalysiswithpracticalexperience,techniquewitheconomy,macrocosmwithmicrocosm,partwithwhole,qualitativeanalysiswithquantitativeanalysis,numericalcomputationwithcomputersimulation,andinheritancewithiovation,andtoalysomeprinciplesandtechnology,suchasminingengineering,technical-economics,minegeology,minesurveying,andmathematicalanalysis,includingmathematicalstatistics,analytichierarchyproce,fuzzylogic,robustdataproceing,artificialneuralnetwork,graysystem,fractalgeometryandgeostatistics.Asaresult,thethesisputsforwardsomenewtheoriesandmethodsfortheevaluationandmanagementofcoalresourcesinundergroundmines,deducesandintegratestherelatedresearchachievementsathomeandabroad,andprimarilyformsanaliedsystem.Thesystemcanbeusedfortheconditionalevaluationandforecastofcoalresources,technical-economicanalysisandexploitingdecision,makingtheintegrationofevaluationandmanagement,doingnumericalcomputation,andguidingtheproductiveactivities.Themainachievementscanbeincludedasfollows:
1)Todiscuandsummarizetheprimarycontentsofsinglefactorevaluationofcoalresourcescondition,thecommonly-usingmethodofevaluatingindexchangedegree,andresearchtheindieability,principleandeffectsofrobustproceingtobeuseddata.Inaddition,onthebasisoftheconcentratedinvestigationofthestatisticforecastoffaultanditseffectonmining,thestatisticaltestaboutcoalthickneandcoalseamstabilityevaluation,andthequantitativeanalysismethodofsinglefactoranditseffectonmininghavebeenaccomplished.
2)Toanalyzethecharactersandprinciplesofsyntheticallyevaluatingcoalresourcescondition,presenttheeentialprinciple,characterofthelistingclaificationmethod,integratedindexmethod,systemscientificmethods,graphicalrepresentationandvisualization,andthetechniqueofgeographicinformationsystem.Andtwoevaluatingitancesaregiven.
3)Todiscutheestablishingmethodsandsteofrelatedmodelsbetweencoalresourcesconditionandminingtarget,andstudytheforecastmethodsandaroachesbasedonthevirginfieldevaluationvalues.Bymeaofsomeitances,toexpoundtheeentialityandeffectwhileusingrobustproceingtosetupthecomputingmodels.Takingthemodelresearchonthedailyoutputandworkefficiencyoftheworking faceofcoalminingasexample,alsotoanalyzethemodelestablishingmethodsandnoticeableproblems.Forestablishingrelatiohipmodelsbetweencoalresourceconditioandminingcost,thethesispresentsthemodel-establishingmethodscoideringthetemporal-atiallydynamicalcharactersofresourcesconditionandofminingtargets.
4)Todiscutheprinciples,methodsandmodelsforthedeterminationofcoalminingfeasibilityineconomy,workablethickneandreserves,andtoputforwardtherelatiobetweeneconomicallyworkablethickneandotherfactorssuchascost,price,ecificproductivity,workefficiency,andgeologicalconditioninsometypicalmines.
5)Tosetforththerecoverystatusofcoalmininginchinabymeaofindividualdataofrecoverycoefficient,alsodiscuthedeficiencyandimprovingmethodsofsuchconceptsandcalculatingformulaasworkablereservesanddesignworkablereserves,mine-widepermanentpillaramortize,extractionreserves,facerecoverycoefficientetc.Toputforwardamortizeways,simpleformulas,propertiesandalyingconditiowhencoalreserveschange.Onthebasisoferrortheory,geostatisticsandfractalgeometry,thethesiscompletestheerrorestimation,samplingandcalculationmethodsofrecoveryreservesandrecoverycoefficientwhentop-coalcavingminingmethodisperformed.Inaddition,thethesisdiscueshowtodeterminerationalrecoverycoefficientandevaluaterationalexploitationandutilizationofcoalresources.
6)Inteivelyandsystematicallytoanalyzethecontrolabilityofresourcespropertymanagementonresourceswasting,thetheoreticalfoundationofresourcestaxandresourcescompeatingcharge,andtodiscuthedeterminationofresourcescompeatingchargeusing“threebelow”coalmining,theobtainmentofresourcespropertyevaluatingparameters,theeffectsofreserveclaesonresourcesvalue,therelatiobetweenresourcespropertyandminingrights,theencouragingmechanismofrationalexploitingandutilizingresources,themethodsofcompeationexploitation,andtheresourcesmanagementpattern.Alsotoputforwardasetofpoliciesandproposalsorientatedtoimprovingrationalexploitationandutilizationofresources.
关键词:层序地层格架研究;四川盆地;元坝区块;长兴组
1 前言
川东北地区天然气勘探始于20世纪50年代,至20世纪末在四川盆地东北部在勘探上已取得了重大突破。近期,中石油又在仪龙、平昌一带龙岗构造获得重大突破,此外,元坝地区也于最近有了较大的突破,再次显示了川东北地区巨大的天然气勘探开发潜力。
现今川东北地区长兴组天然气勘探有了重大突破,成绩斐然,但是就总体勘探程度来看,仍显偏低,尚有十分广阔的前景,本文着眼于对长兴组层序进行精细研究,了解储层发育的控制因素,确定储层纵横分布,为下一步的油气勘探目标选择和决策提供有价值的科学参考依据。
2 区域地质概况
元坝地区行政上隶属于四川省苍溪、阆中、巴州、旺苍等县市(区),区域构造位置位于南秦岭米仓山推覆构造带南缘、大巴山弧形冲断构造带的西南侧。元坝地区的北侧为九龙山背斜构造带、东北侧为通南巴背斜构造带、西南部为川中隆起,属于川中平缓构造带的一部分,处于川北坳陷与川中隆起的过渡带上。元坝地区(巴中区块)的持证勘探面积为3230.0km2。
3 井震结合标定层位
YB9井(图1)位于研究区的东南部地区,处于碳酸盐岩台地沉积相带。元坝9井合成记录顶底对应情况较好,中部对应一般,可能是由于薄互层灰岩影响下测井数据误差较大所引起。长兴组底部为高速生屑灰岩,地震剖面上表现为一套光滑、连续、强振幅显示,为标志层。长兴组中部主要为厚层灰岩其上为生屑灰岩,波阻抗差异不明显,地震剖面上为低频、不整洁,不连续反射。长兴组顶部为一套白云岩。
4 典型单井钻井层序划分
根据层序边界(侵蚀不整合面、沉积间断面及其对应整合面)的类型和分布,将层序划分为不同级次。单井层序划分主要依据是岩性录井、测井、取芯等资料。
层序界面上下沉积环境不同,沉积物沉积特征不同,必然造成其在测井反映上的不同。在台地相中,沉积水体相对较深,沉积物泥质含量相对较高,层序顶底界面岩性变化特征在自然伽马、电阻率测井就有清楚显示;
5 连井剖面层序建立
利用已完成的单井划分结果,建立连井剖面层序。剖面的走向既要考虑已优先的典型井的分布,兼顾对全区层序格架的控制作用,为后期的层序界面追踪提供控制点;另外也要考虑能够控制构造的主要构造带。连井剖面层序格架的建立,为层序界面的追踪和储层预测提供了框架和基本约束。基于上述原则,利用典型单井层序,建立剖面层序。
该剖面位于研究区东南,其中YB12井位于开阔台地沉积环境,YB 9井处于台地边缘礁之上,YB3井和YB4井则分别位于斜坡和深水的盆地内,这样一个连井剖面可以展示从台地至盆地的纵切面上的层序格架(图3)。
从SQ1开始,可以划分出LST和TST,缺少HST和FRST沉积,下界为长兴组底面,可见LST在台地上发育厚度较大,而往盆地方向至YB3井处,则已不发育,TST则在4口井中都有分布,但是整体厚度很薄;看岩性特征可知层序发育与其沉积环境关系非常密切,LST在台地上主要是生屑灰岩、白云岩(礁带),而TST时期从台地往深水依次是纯灰岩、含泥质灰岩、硅质灰岩、泥灰岩和泥岩,且颜色逐渐变深。LST在台地上比斜坡盆地里更发育应该是受其在二级层序旋回的位置影响造成,下部三个层序整体上都处于处于二级旋回海侵时期,水位较高,没能够退至斜坡而形成沉积物堆积。SQ2内部可识别出CC*和CC**面,据此可划分出HST、FRST和TST,其中HST沉积发育最好,YB12井、YB9井、YB3井都有较厚的分布,YB4井缺少HST沉积;FRST自礁体向两边侧积,总体上显示往盆地前积的趋势,岩性特征与各井所处古地貌的位置相关,YB9井位于礁体上位置最高,强制海退期发生暴露可以有淡水淋滤作用,发育了大套白云岩;YB12井白云岩化作用不如Yb9井,为云质灰岩;YB4井、YB3井位置较低海平面的升降还不足以使其发生上述作用。SQ3由HST和TST组成,整体厚度薄。SQ4中HST为典型纵向加积发育,在台地上发育很厚,盆地里极薄,从FRST期各井沉积厚度看YB9井不及YB3井大,是强制海退向斜坡推进的表现,之上LST在相对海平面缓慢下降晚期共同沉积了一套向上变浅的反旋回沉积物,YB9井为云质灰岩至白云岩,YB3井为泥质灰岩到纯灰岩,YB3井和YB4井顶部分别有一个和两个正旋回,代表相对海平面缓慢上升时期沉积。
6结论
(1)长兴组为一个岩性地层单元,理论上层序界面与其顶底不一致;(2)从层序标准化理论出发,灵活使用碳酸盐岩层序研究中常用的成因层序模式,确定以最大海泛面为层序界面,比不整合作为层序界面更有效;(3)以最大海泛面可将长兴组分为4个层序,SQ1-SQ4;长兴组整体为一个2级层序,内部发育4个层序,SQ1为低位充填型层序;SQ2为退积层序;SQ3为前积型层序;SQ4为低位层序(只有LST),SQ3的FSST, SQ4的LST规模较大。
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1测区存在的技术难点
(1)测区里煤炭综合物探技术在勘探工作可借鉴的经验非常少。
(2)测区内地质层位不确定,对存在的地质层位和含煤地层不明确。
(3)以往物探资料保存不全,有价值的地质资料不是很多。
(4)受当前技术条件的限制,各物探方法在理论、方法和应用的相互结合和联系上开展针对性综合研究方面还存在差异。
(5)国内外以煤层为目标的开展综合物探工作的成功事例并不多,所以相关的理论、方法和经验也不多。
2地理特征
该地区地貌、重磁、电性等特征异常明显,布格异常图表现为:等值线基本呈南北向,西部密集;航磁化极异常图表现为:等值线大多呈东西向,南北部密集,与中部有明显差异,据此可进行该地区构造单元的进一步划分。另外,跟据本地区的地层物性参数情况,石炭二叠系含煤地层可按一个电性层对待,电测深曲线主要呈HA、HKH或大H型反映;Ds值相对白垩系、三叠系为高阻反映;Ps值一般为90~11On•nl。这些显著特征,说明在该区域内适合开展地面电法和指导地球物理测井工作。下部地层的地震波传播速度为330o~4000m/s,与覆盖层(新生界或白垩系)差异较大,而煤层与上下围岩之间存在明显的波阻抗差异,可通过人工地震获得能量较强的反射波,便于开展地震工作。
3采取的技术措施
3.1野外采集技术措施
(1)针对测区的技术难点,反复进行了野外施工方案研究和论证,以及野外采集参数试验,采用可控震源施工、高叠加次数等施工技术措施,有效的提高了野外资料的质量。
(2)针对目的层埋藏未知的特点,采用3s记录长度,lms采样间隔,48次覆盖,克服了测区地质情况不明确等一些不利因素的影响。观测系统的主要参数为:接收道数96道,接收道距20m,偏移距40m,排列长度1920m,炮点距20m,中间点激发;激发因素采用可控震源;仪器采用Im—age遥测数字地震仪,40Hz检波器,两串两并面积组合。
3.2资料处理技术措施
(1)采用初至折射静校正,使反射波同相轴的连续性明显提高;进行剩余校正处理,以进一步消除地表不均匀性给反射波带来的剩余时差。
(2)采用交互式速度分析法,综合采用速度谱、速度扫描方法求取动校速度,考虑纵向及横向变化的规律性,对速度跳跃点附近加密谱点,在测线交点处检查速度选择的合理性。
(3)采用F~x反褶积消除在数据采集中沿测线方向激发和接收条件变化以及表层不均匀等因素所造成的波形差异,还可以消除地震波振幅空间变化的影响。
3.3资料的解释
(1)地震资料解释首先要确定主要目的层反射波的地质属性。属性的确定是通过钻孔资料与人工合成记录来实现。由于测区里没有钻孔资料,但是在测区几公里之外有一个钻孔,设计地震测线时,就把测线外延过已经钻孔。本区根据该孔做人工合成记录与地震时间剖面对比分析,来确定了地质属性。根据上述方法,我们在地震时间剖面分别解释出9煤层反射波(T9波)以及16煤层反射波(T16波)(见图2)。对于离钻孔距离远以及连续追踪遇到大构造带分割的测线,在充分分析区内现有地震资料的情况下,再结合同一地层小区相邻区块里地质资料情况下,根据反射波的产状及相对强弱关系与一定的地质体特征相对应的方法来确定地质属性。根据这一方法,对测区西部的测线进行了地质层位的标定(图2)。
(2)断层的解释。在地震时间剖面上,如果反射波同相轴发生错断、强相位转换、分叉合并、同相轴数目增多或发生扭曲畸变等情况,这就是断点识别的依据。在水平切片上,断点表现为同相轴的水平错开。
(3)时深转换。由于本区前期没有钻孔进行速度标定,其转换速度参考地震资料处理求得的叠加速度,并结合测区过孔的地震时间剖面所得到的分层转换速度来标定本区速度。本次二维地震共完成测线7『条,物理点4350个,测线长度86km。由于施工方案合理,技术措施得当,施工要求严格,原始记录质量好,资料处理后的时间剖面目的层齐全,信l噪比高.地质现象清晰,取得了丰富的地质成果。
4效果
(1)初步查明了区内基本构造形态轮廓,了解构造复杂程度,初步查明落差大于lOOm的断层。
(2)初步解释了9、16煤层的底板形态起伏变化及分布范围,并初步解释了F1断层以西侏罗系煤层的底板形态起伏变化及分布范围。
(3)在F2断层以西区域没有有效的地震反射波,因此推测此区域没有煤系地层赋存,依据地震资料及时调整原设计中钻孔位置,避免钻孔打到无煤带的浪费。
(4)了解新生界厚度及其变化规律,经后期地质钻孔验证结果吻合良好。
关键词:地质工程;课程体系;课程改革;实践基地
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1671-1580(2017)01-0121-03
一、引言
为满足我国经济社会发展对高层次应用型人才的实际需求,2009年3月19日教育部下发《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》(教研[2009]1号)文件,决定从2009年起扩大以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位招生范围,我国在所有硕士专业(军事硕士除外)中,开展了全日制专业学位(Professional Degree)研究生教育,实行全国研究生统一招生考试。吉林大学地质工程全日制硕士专业学位研究生也是从2009年正式开始招生。
地质工程是研究人类的工程活动与地质环境的相互作用,以便认识评价、改造和保护地质环境。对于专业学位来说,地质工程专业的研究领域相当于地质资源与地质工程一级学科的研究领域,它是以数理化和地球科学为理论基础,以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象,以地球物理技术、地球化学技术、钻探技术、数学地质方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等为手段,为国民经济建设服务的先导性工程领域。由于全日制硕士专业学位招生时间不长,其课程体系还不成熟,课程内容还不全面,许多学校还是沿用学术型硕士或工程硕士的课程体系和课程内容,地质工程专业也不例外。为提高专业学位研究生的培养质量,课程体系建设是首当其冲需要完善和健全的内容。
二、课程体系建设理念
(一)以应用型人才培养为目标,培养高素质的专业型人才。专业学位研究生的培养目标主要是为应用型人才培养而制定,要求毕业生“具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作,具有良好的职业素养”。完全不同于学术型硕士的培养目标,一是人才类型定位,由“研究型”调整为“应用型”;二是在能力培养方面,将“从事科学研究”调整为“解决实际问题”;三是增加了素养要求,即“具有良好的职业素养”。故其课程体系建设应以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。
(二)以目标引领理论学习,夯实坚实的基础理论知识。专业学位研究生的培养目标还要求毕业生“掌握某一专业(或职业)领域坚实的基础理论知识和宽广的专业知识”,与学术型硕士的区别:一是由“学科”变为“专业(或职业)”;二是专业知识由“系统的”调整为“宽广的”。故在研究生的培养过程中和课程设置中,要始终突出目标引领,在夯实基础理论的同时,还需拓宽专业知识;要以解决工程实践中的问题为主要教学方向,合理设置相关的基础理论课程和专业课程。
(三)以理论支撑实践,提高解决实际问题的能力。专业学位研究生理论教学与实践教学要紧密衔接,理论教学主要在校内完成,实习和实践教学可以在指导教师所研究的科研项目野外现场或实习单位完成。在课程设置和教学要求中,要注重理论知识的实践应用,以理论支撑野外实践和实际工作,提高理论知识在解决实际问题中的指导作用。
三、课程体系建设的内涵
专业学位硕士研究生课程体系建设的内涵,与学术型研究生和本科生课程体系内涵相似,主要包括课程内容的改革、课程模块的优化和课程体系的构建。
(一)课程内容的改革:要强调基本概念、基础理论、应用原理、实验验证的有机结合,突出案例分析和实践研究内容。课程内容改革的首要任务是处理好目标、内容、组织、评价四大要素之间的关系,以工程目标为导向、以内容为载体、以组织为纽带、以评价贯穿全过程,使得课程建设真正落到实处,触及本质。改革的关键在于充分发挥目标的核心指导作用,目标一经决定,内容的选择和活动的组织都要以达成所定目标为取向。改革要在目标模式和过程模式指导下,加强课程教学目标、内容、组织、评价之间的融合与完善,通过目标性和过程性评价进一步加强四者的联系。
(二)课程模块的优化:模块化课程体系的建设是高层次人才培养的主要模式,一般都包括公共课模块、专业基础课模块、专业课模块和选修课模块等四大模块。前三大模块的课程都为学位课,也是必修课,选修课模块可由各研究方向根据需要设置。课程模块的优化是在总学分一定的前提下,对其公共基础课、专业基础课、专业课以及选修课等课程的学分比例是合理和最优的。课程模块的优化,还要重视同一模块内和不同模块间课程的整合与优化。在满足基础知识和拓展专业知识的同时,又能让研究生有较大的自主选修权,这样才更有助于实现应用型人才培养的研究生教育目标。
(三)课程体系的构建:专业学位研究生课程体系的构建还应有利于高层次应用型人才的培养,应把研究生课程内容和野外实践相结合在整个培养模式中,要加强课程教学与实践训练间的联系。要把课程体系的构建放眼于社会需求和经济发展更大的环境中进行全面考虑,即从课程教学、实践教学、科学研究和工程生产等培养环节,全面进行课程体系的设置与改革,才能真正发挥课程教学在整个研究生教育中的作用。
四、课程体系建设的实践
吉林大学地球信息探测技术学院地质工程全日制专业学位研究生面向基础地质调查与地质资源探查与开发领域的需求,培养以应用型为主的高层次工程技术人员和工程管理人才,分为应用地球物理、应用地球化学、遥感与地理信息系统、和地球物理探测仪器等四个研究方向。
(一)四模块式课程设置:课程学习阶段采用了学分制结构体系,每个研究方向在总课程学分不低于32学分的前提下,将课程分为“公共基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和实践教学模块”等四大模块(如图1),公共基础课模块为全校所有研究必选课,主要为了培养学生的外Z能力和政治修养能力,4门课可获得分;专业基础课模块为夯实学生的基础理论而设置,按不同的研究生方向设置课程10门课,共22学分,而每个研究方向只需选择5门课,可获得12学分;专业课模块为拓宽学生的专业知识,四个方向共设置了13门课,共26学分,每个研究生可按研究方向和个人爱好选择4门课,可获得8学分;实践教学课模块为提高学生实际动手能力而设置,不同的专业方向其教学课程内容也不同,每个方向不低于6学分。
(二)三段式培养模式:全日制专业学位研究生培养年限一般为3学年,将其分为“课程学习+生产实践十毕业论文”三个培养阶段,各1学年。不同于学术型研究生两段式的培养模式,即“课程学习”为1.5学年,“科学研究+毕业论文”为1.5学年。减少了理论学习时间,增加了生产实践的时间,提高了学生解决实际问题的能力。
(三)双导师制指导论文:建立健全的全日制专业学位的“校内导师+企业导师”双导师制,校内导师为第一导师,由学院本专业硕士生导师担任,以校内导师为主,负责学生培养计划的制定,学位论文指导等;企业导师为第二导师,选聘不同学科领域的专家、学者和实践领域有丰富经验的专业人员作为第二导师,共同承担专业学位研究生的培养工作,参与研究生实践过程、项目研究、课程与论文等多个环节的指导工作。
(四)一体化教学基地建设:课堂学习和生产实践离不开教学基地建设,我们构建了“四个基地交互融合延伸”一体化的应用型人才教学基地,校内教室和实验室为第一教学基地,“校内导师的科研实验室”为第二教学基地,校内“国家一省一校级”重点实验室为第三教学基地;“校外的产学研平台”为第四教学基地。校内教学实践基地建设包括硬件建设和软件建设两个方面,硬件建设是指建设研究生公共实验室,软件建设是指依托基地提供的各种研究生创新课题及各类研究生科技创新活动。在加强校内教学基地建设的同时,我们还广泛利用校外教学资源,与校外近十多家单位建立了产学研的合作关系,一方面为各单位培训人才,另一方面,为地质工程研究生提供良好的实习和实训平台。
五、实践效果与思考
通过七年课程体系建设的实践,我院已有四届全日制专业学位毕业研究生,除一部分学生继续攻读博士外,大部分毕业生就业于国土资源、石油化工、工矿企业、工程设计院、资源勘查与评价,工程测量与测绘等单位,从事设计、施工、生产管理等方面工作,受到用人单位的一致好评。
吉林大学地质工程专业学位研究生培养按不同的研究方向分布在三个学院,本文主要介绍了地球信息探测技术学院的课程建设情况,还有建设工程学院地质工程方向和地球科学学院矿产普查与勘探研究方向未做介绍。整个地质工程专业学位研究生课程建设是一项复杂而系统的工程,本文研究仅是一个方向,也只是初步探索,其课程体系建设还需要在今后的实践中不断地创新与完善。