• 2018年第45卷第11期文章目次
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    • >综述
    • 基于专业认证的地质工程专业持续改进探索研究

      2018, 45(11):1-4.

      摘要 (1041) HTML (224) PDF 0.00 Byte (862) 评论 (0) 收藏

      摘要:工程教育认证制度是实现工程教育国际互认和工程师资格互认的重要基础。本文以中南大学地质工程专业为例,结合知识、能力、素质等方面标准要求,论述了专业基本概况、培养目标和培养要求,并重点分析了基于专业认证的持续改进工作组织管理和指导思想。结合实际持续改进的过程,从课程体系的修改与完善、基础课程、专业基础及核心课程知识互相衔接、人文素养教育、各种技术和现代化工具应用教学、工程实践能力培养、企业参与人才培养和计划修订等6个主要方面阐述了持续改进的措施。指出持续改进工作对专业教师的“教”和学生的“学”均产生了显著的促进作用。

    • >钻探与钻井工程
    • 极地深部冰层取心钻探孔壁水压致裂研究

      2018, 45(11):5-11.

      摘要 (766) HTML (0) PDF 0.00 Byte (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了维护极地深部冰层取心钻探工作中钻孔的稳定,避免孔内事故的发生,冰层孔壁的水压致裂问题是亟待解决的重要科学问题之一。本文在深入分析国内外冰层钻探资料的基础上,结合冰盖动力学相关理论,计算得出了钻孔所在区域冰层的密度、温度及内部应力随深度的变化规律。在此基础上,结合油气资源勘探水力压裂技术与冰层钻进钻井液等相关理论,建立了合理的孔壁压差计算方法,深入探讨了适用于深部冰层钻探孔壁水压致裂机理。研制了冰层钻孔水压致裂模拟实验装置,可分析研究不同围压条件下冰样的脆性变形机理。结合我国Dome A深冰心钻探工程实际,提出钻孔可能发生水压致裂的深度区域及孔壁所需的起始裂纹长度判定,以期为后续的安全高效冰层钻进提供重要的理论依据。

    • 中牟页岩气区块泥页岩井壁稳定影响因素分析及技术对策

      2018, 45(11):12-18.

      摘要 (1411) HTML (248) PDF 0.00 Byte (984) 评论 (0) 收藏

      摘要:井壁失稳是钻井过程中常常遇见的难题之一,尤其在钻遇泥页岩井段。针对河南中牟页岩气区块在山西组-太原组泥页岩钻进过程中发生井壁坍塌掉块、卡钻、井径扩大率大等复杂情况,利用MY1井钻井岩心从泥页岩类型划分、孔渗特征、微观结构、岩石力学以及地应力等方面开展井壁稳定性影响因素实验分析。通过分析可知,中牟区块泥页岩属硬脆性泥页岩,造成井壁失稳的主要因素为地层非均质性强,岩石脆性程度较高,微裂缝发育,易导致井壁机械剥落、坍塌掉块。通过合理控制钻井液密度、优化井身结构及钻井参数、研发低自由水强封堵钻井液提高井壁稳定性,在区块钻井实践中取得了较好的应用效果,基本解决了井壁失稳难题。

    • 甲基硅酸盐抑制粘土水化性能及机理

      2018, 45(11):19-23.

      摘要 (789) HTML (0) PDF 0.00 Byte (811) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥页岩水化分散是引起钻孔孔壁失稳,导致缩径、掉块、坍塌等孔内事故的主要原因,泥页岩抑制剂一直是复杂地层钻进技术研究的热点。通过对甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、氯化钾、硅酸钠、硅酸钾5种抑制剂对粘土沉降稳定性、水化膨胀及造浆效果等性能测试,结果表明甲基硅酸盐具有良好抑制性;通过红外光谱、X射线衍射、水接触角和光学显微镜对甲基硅酸钾的抑制性作用机理进行了探讨。明确了钾离子的抑制性与表面疏水膜结构协同是甲基硅酸钾抑制粘土水化和防塌作用的原因。

    • 伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术

      2018, 45(11):24-28.

      摘要 (1156) HTML (212) PDF 0.00 Byte (900) 评论 (0) 收藏

      摘要:为应对伊拉克M油田深井水平井高压盐膏层盐水侵、下部灰岩地层漏、喷、塌和卡等多种风险,同时尽可能降低钻井成本,提高作业时效,开展了深井水平井研究和实践。根据区块作业经验将深井水平井设计为六开井身结构;针对高压盐膏层地层,采用高密度饱和复合盐钻井液技术;在深部灰岩地层实施了一系列定向井和尾管固井技术。上述技术在64H井成功应用,解决了该区块钻井过程中的技术难题,提高了钻井安全性和时效(打破了M油田深井水平井钻井记录)。

    • 聚龙小镇DZK1地热勘查孔钻探施工技术

      2018, 45(11):29-33.

      摘要 (1327) HTML (248) PDF 0.00 Byte (878) 评论 (0) 收藏

      摘要:地热勘查孔(探采结合孔)是在矿山钻探施工工艺的基础上进行的探索性施工。着重介绍了福建省泉州市聚龙小镇DZK1地热勘查孔在钻探施工过程中遇到的施工难题以及新技术、新工艺的应用。如大口径单管取心、空压机洗井和活塞洗井相结合的洗井方法、套管的隔级使用、深孔测试钻杆密闭性、深孔磨钻头、在涌水量大的地层钻进等。

    • 多维冲击钻井提速技术在新疆油田的应用

      2018, 45(11):34-36,44.

      摘要 (1101) HTML (264) PDF 0.00 Byte (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:为克服新疆油田重点探井二叠系地层岩石可钻性差、含砾地层严重粘滑振动,石炭系地层岩性致密、硬度高、研磨性强等难点,利用多维冲击振动结构实现大体积破岩、有效控制扭矩波动、抑制钻头粘滑振动,缩短钻井周期、降低钻井事故发生率。现场应用表明,多维冲击钻井技术能在可钻性差、深部硬岩地层实现高效破岩、钻井提速,有效地控制了钻井成本,值得在适宜地层进一步推广应用。

    • 螺杆马达复合钻进在川西南幸福1井的应用

      2018, 45(11):37-39.

      摘要 (941) HTML (0) PDF 0.00 Byte (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文主要论述了川西南片区沐川县实施一口温泉井钻探,在钻进至软硬砂泥岩互层的须家河组时,出现时效缓慢、孔内事故频发等问题,采用了螺杆马达复合钻进工艺,提高了钻进效率,取得了良好的经济效益。对今后在该地区大口径深孔钻探施工具有一定的参考意义。

    • >钻掘设备与器具
    • 基于蜗轮蜗杆伸缩方式的钻孔水力开采钻具设计

      2018, 45(11):40-44.

      摘要 (775) HTML (0) PDF 0.00 Byte (768) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻孔水力开采技术具有建矿周期短、环保、采矿费用低、工作深度大等优势,在我国贫矿、深部矿等资源的开发利用方面,有广阔的应用前景。本文总结了传统水力开采钻具的工作特点,分析了固定式喷嘴对开采效率的影响,介绍了本课题组的研究成果,并在此基础上研制了具有自主知识产权的基于蜗轮蜗杆伸缩方式的钻孔水力开采钻具,该钻具实现了水力喷射装置的伸缩运动,实现了靶距的可控调节,从而增加了单孔采矿区域,提高了开采效率。

    • 钻井机辅助操作平台研制

      2018, 45(11):45-49.

      摘要 (760) HTML (0) PDF 0.00 Byte (805) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻井机辅助操作平台主要用于对操作人员进行钻机装备的模拟训练,使操作员迅速熟悉钻机的操作和使用方法,全面掌握装备的性能和提高训练效果与水平。钻井机辅助操作平台,采用半实物仿真模拟开展项目研制,即采用仿实方案,操作结果通过电视或投影显示设备反馈给受训人员。实时仿真设备完成指令控制和效果显示,接口设备完成数据采集和通讯,仿真机实现虚拟钻机模拟训练。

    • >岩土工程
    • 珠江特大桥承台基坑突涌事故处理降水设计与施工

      2018, 45(11):50-55.

      摘要 (1232) HTML (222) PDF 0.00 Byte (1035) 评论 (0) 收藏

      摘要:珠江一特大桥主墩位于珠江水域中,承台基坑施工采用锁口钢管桩围堰围护, C30水下混凝土封底。封底完成后进行围堰内排水时,基底承压水击穿了封底混凝土,造成了基底突涌事件。对比在围堰内降水和在围堰外降水两种方案后,决定采用围堰外降水的方法,将承压水位降至封底顶面以下。该方案工期短、费用低,开创了在珠江内降底承压水的先例,成功处理了围堰封底失败的事故,确保了承台的顺利施工。实践证明在深水中降承压水是可行的,降水是保证承台基坑安全的重要手段之一,为类似工程提供了宝贵的经验。

    • 坑式钢管静压桩在地基加固中的应用

      2018, 45(11):56-59.

      摘要 (1259) HTML (248) PDF 0.00 Byte (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:坑式钢管静压桩是解决既有建筑物因软弱土层地基产生沉降变形的一种技术方法。针对山西北化关铝化工有限公司质检楼地基沉降变形及工程地质条件,提出了采用坑式钢管静压桩进行加固处理的设计方案,介绍了坑式钢管静压桩施工方案和施工流程及注意事项;总结了施工过程中遇到的问题,并对施工后的监测数据进行了分析。结果表明,坑式钢管静压桩施工对软弱地基加固效果良好,可成功地解决软弱土层产生的地基沉降开裂问题。

    • 巨厚非均质潜水含水层抽水试验及参数计算

      2018, 45(11):60-64.

      摘要 (1107) HTML (267) PDF 0.00 Byte (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:渗透系数决定了深基坑工程涌水量的估算及止水帷幕的型式,影响工程安全及造价,对富水地区深基坑工程建设具有重大的意义。对于非均质含水层组,现有的解析公式中,很难找到合适的方法计算水文地质参数,特别是垂直方向的渗透系数。通过在现场施作临时止水帷幕,利用帷幕的绕流阻水作用进行抽水试验,模拟基坑开挖过程中的降水问题,再建立水文地质概念模型和地下水流数学模型,并利用三维有限差分数值模拟软件反演出各层渗透系数,最后通过验证性抽水资料对模型进行了验证,为福州一临江巨厚砂卵石地层地铁车站的围护结构设计中地下水控制提供了设计参数。该试验和数值模拟结果可为类似工程参考。

    • YCJF20型冲击反循环钻机进行地下 连续墙成槽施工技术

      2018, 45(11):65-68.

      摘要 (1239) HTML (264) PDF 0.00 Byte (862) 评论 (0) 收藏

      摘要:成槽施工是地下连续墙施工的重要工序,厦门地铁3号线湖滨东路站地下连续墙施工中采用YCJF20型冲击反循环钻机冲击钻进法进行成槽施工。介绍了YCJF20型钻机的主要技术参数、特点和工作原理,以及导墙和导孔施工、钻机布置、泥浆制备、冲钻成槽等成槽施工过程。

    • 郑州龙湖镇复杂地形桩基施工实践

      2018, 45(11):69-73.

      摘要 (1242) HTML (264) PDF 0.00 Byte (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:郑州市新郑龙湖镇升达大学临街综合楼灌注桩基础,施工场地地形复杂,跨越一已有边坡,高差8.5 m,先采用复合土钉墙进行了边坡永久支护,坡下桩采用钻孔灌注桩施工工艺,坡上桩上部采用人工洛阳铲成孔,下部采用正循环钻机坡上钻进、坡底水平埋设PVC管进行半桩泥浆循环成孔,其余采用钻孔灌注桩施工工艺,取得了良好的施工效果,技术成果可为类似工程的设计施工提供参考。

    • 新密电厂翻车机室沉降处理设计及施工

      2018, 45(11):74-77.

      摘要 (1075) HTML (255) PDF 0.00 Byte (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新密电厂翻车机室的沉降,根据原地基处理情况,制定了压力注浆加固方案,通过试成孔确定了合理的施工设备及施工参数。针对砂砾石回填基础,采用套管跟进偏心钻头冲击钻进,很好地避免了钻进过程中的塌孔现象,保证了施工的顺利进行;间隔交叉注浆很好地保证了注浆效果。沉降观测结果显示,此次设计及施工方案是合理有效的,为类似工程的处理提供了较好的思路。

    • >金刚石与磨料磨具工程
    • CaF2/hBN自润滑Fe基孕镶金刚石钻头性能研究

      2018, 45(11):78-82.

      摘要 (1134) HTML (229) PDF 0.00 Byte (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地矿、油气行业面临的钻探新挑战,将材料科学领域的自润滑技术引入热压烧结孕镶金刚石钻头领域,以期实现钻头在高温井底工作环境中的自润滑功能,从而降低摩擦放热,防止金刚石热损伤,提高钻头使用寿命。本文作为自润滑孕镶金刚石钻头设计的初步尝试,通过对固体润滑添加剂的优选与试验,首先确定了氟化钙(CaF2)、六方氮化硼(hBN)两种固体润滑添加剂,以Fe基胎体为基体,通过热压烧结制备了具有不同浓度的固体润滑添加剂的自润滑孕镶金刚石钻头胎体试样,利用一系列仪器测定了其物理力学性能和摩擦学特性;制备了微型自润滑孕镶金刚石钻头,在微钻实验台上进行了钻进试验。试验结果表明:随着固体润滑剂含量的增加,两组自润滑钻头胎体试样的物理力学性能均有所降低,但幅度不同,CaF2组明显小于hBN组;两组胎体试样摩擦系数均显著降低;CaF2组胎体试样的磨损率先增后减,hBN组试样磨损率大幅增加;钻头进尺CaF2组有所提高,hBN组逐渐减小。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 地面防治水钻探技术在双系煤层 上覆采空区积水治理中的应用

      2018, 45(11):83-87.

      摘要 (824) HTML (0) PDF 0.00 Byte (854) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对双系煤层上覆采空区积水对下部煤层开采构成的威胁,提出在地面布置钻孔,穿越上部多层采空区,施工探放水孔与大直径抽水井的防治水钻探技术。采用该技术在大同矿区上覆侏罗系采空区的积水治理实践表明,地面探放水孔能够实现采空积水区与下部石炭系开采煤层巷道的贯通式放水,大直径抽水井可实现超大流量的采空区积水抽放,施工的9个地面探放水累计疏放采空区积水398.1万m3,5个大直径抽水井累计抽排采空区积水200余万立方米,取得了较好的贯通式放水和抽排效果。介绍了地面探放水孔与大直径抽水井钻探技术在同煤集团同忻矿上覆侏罗系采空区积水治理中的应用,可为其它类似开采条件的矿井上覆采空区积水治理提供参考。

    • >安全与管理工程
    • 谈探矿工程项目标准化管理

      2018, 45(11):88-92.

      摘要 (1253) HTML (231) PDF 0.00 Byte (928) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着探矿市场竞争日益激烈,企业采用先进的管理办法,实现项目管理标准化、精细化,已是时代发展的趋势。项目作为企业的一个基本构成,管理水平体现单位的软实力,直接影响企业在市场的竞争力。山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队以招远栾家河矿区深孔钻探项目为切入点,运用5S、TPM等管理学知识,打造项目标准化样板,取得了一定成果,其经验值得推广。