Fracture Characterization Using Borehole Radar: Numerical Modeling

Forward modeling of borehole radar data for a series of synthetic discrete-fracture network (DFN) models provides a conceptual framework for interpreting experimental field data at fractured rock sites. A finite-difference time-domain (FDTD) radar wave propagation model was developed for this purpose. Synthetic examples demonstrate the utility of single-hole reflection-mode and cross-hole transmission-mode borehole radar for (1) identification of fracture location and orientation, and (2) identification of fracture pore-fluid properties, which might change as a result of tracer tests or flooding exercises in support of resource development or site remediation. A two-dimensional, synthetic DFN was generated statistically based on hypothetical distributions of fracture length, orientation, aperture, permeability, and inter-connectivity. The DFN includes a zone of permeable fractures embedded within a network of lower-permeability fractures and a low-permeability rock matrix. We modeled the unconnected and non-permeable fractures as being filled with freshwater. To simulate tracer experiments, contaminant releases, or engineered-remediation processes, we considered alternately the inter-connected, permeable fractures to be filled with freshwater air, or saline water (tracer). Synthetic radar data sets for both single-hole reflection and cross-hole transmission modes were generated. The features in synthetic radargrams were then examined and compared to the DFN model to evaluate the likelihood of identifying fracture location, orientation, and pore fluid in field situations. This comparison demonstrates that (1) the replacement of freshwater with saline water in permeable fractures generally increases the amplitude of reflections from permeable, connected fractures; and (2) in general, radar reflection-mode data contains more information about fracture properties than transmission-mode data.     

自然崩落法顶板稳定性监测分析与预警研究*

为有效预警自然崩落法开采过程中顶板大面积崩落,确定顶板失稳预警期,基于微震、时域反射、钻孔电视等综合监测数据,研究岩体失稳过程点监测数据及微震活动性参数变化特征。结果表明:基于多源参数可有效预警顶板失稳事件,但点监测无法兼顾整个采区顶板,大尺度区域性监测主要依靠微震监测系统;根据顶板失稳事件前后b值、累积视体积、能量指数、施密特数等微震活动性参数变化特征,确定普朗铜矿顶板失稳预警期为24 d。研究结果可为后续整个采区其他区域顶板稳定性监测预警工作提供借鉴。     

轻质油品外浮顶储罐火灾扑救力量部署

简要分析了轻质油品外浮顶储罐的火灾特点、火灾类型以及灭火方法,重点对密封圈火灾和浮顶爆炸火灾的扑救力量部署进行了分析确定.     

几种常用屋顶绿化植物的耐热性评价

耐热性足屋顶绿化植物必备的指标之一.试验采用盆栽法,选择佛甲草、沿阶草、高羊茅、白三叶4种屋顶绿化常用植物,研究了在高温胁迫条件下植株的形态特征、脯氨酸含量、超氧岐化酶含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量.结果表明:所有参试植物的生长和生理指标都随热胁迫的程度而变化,但植物之间差异显著.其耐热性强弱顺序为:佛甲草...     

低影响开发(LID)的工程措施及其效果

低影响开发(Low Impact Development,LID)是一种采用源头控制理念实现雨水控制与利用的一种雨水管理方法。低影响开发对径流水文水质的作用效果不仅受到降雨强度、降雨时间、温度等环境因素的影响,还受到各种工程措施的材料、结构与组成的影响。文章总结了这些因素对低影响开发技术作用效果的影响,归纳低影响开发技术的现存问题,提出改善低影响开发技术的一些措施,可为低影响开发的应用与普及提供参考,从而有利于实现环境效益和城市发展的双赢。     

大型浮顶储油罐雷击事故分析及防范对策

对几起典型的大型浮顶储油罐雷击事故进行了分析,总结了这些事故存在的共性问题。通过开展大型浮顶储油罐的直击雷及雷电感应模拟试验,找出大型浮顶储油罐导电片等现有防雷设施在设计和安装中存在的问题,提出了取消二次密封装置上的导电片、安装等电位连接装置等技术措施,以有效减少大型浮顶储油罐火灾事故的发生。     

综放采空区瓦斯与煤自燃多场耦合模拟研究

为了分析瓦斯与煤自燃多场耦合致灾特性,结合瓦斯抽采引起的采空区混合气体流动、气体组分渗流与采空区渗透率变化、固气两相热量传输等多物理过程,建立了基于综放采空区高位钻孔瓦斯抽采的热-流-化多场耦合数学模型,采用COMSOL软件模拟了综放采空区高位钻孔抽采瓦斯诱导煤自燃过程,阐明了瓦斯与煤自燃多场耦合致灾机理,得到了寸草塔二矿31102综放采空区氧化带范围与高温范围,并探讨了抽采强度对综放采空区氧浓度场与温度场的影响。研究结果表明:高位钻孔抽采瓦斯有效地降低了回风巷瓦斯浓度,保证了31102综放工作面安全高效回采。增大综放采空区高位钻孔抽采瓦斯强度不能保证煤自燃安全性,二者存在矛盾,在得到高效抽采瓦斯的同时,会造成进风侧氧化带宽度增加,采空区氧化带边界向深处蔓延,扩大煤自燃高温区域,漏风携氧充分的参与煤氧复合反应,采空区最高温度逐渐上升,煤自燃风险增大。     

特殊地质条件下深钻孔排渣技术及应用

针对特殊地质结构及远距离下行钻孔孔内残留钻屑量大,排渣困难,钻孔有效利用率低,抽采效果不理想等不利影响,结合现有悬浮剂资料,配置一定密度的悬浮液并进行排渣技术试验。试验结果表明,悬浮液排渣能够排出钻孔中残留的钻屑,清洗钻孔,避免钻屑填埋煤层段,延长钻孔有效深度,提高瓦斯抽采效果,浅钻孔瓦斯抽采纯量提高27%,抽采浓度提高8%,深钻孔瓦斯抽采纯量提高110%,抽采浓度提高340%。为特殊地质结构下深钻孔排渣工作提供一定的参考依据。     

浮顶油罐密封圈油气分布数值模拟

浮顶油罐一二次密封空间内的油气在雷击作用下可导致起火事故。为研究浮顶油罐一二次密封空间内的油气浓度影响因素,利用CFD方法进行了数值模拟,并建立了浮顶油罐实验模型,检测一二次密封空间内不同位置处的油气体积分数,两者表征的油气浓度情况较吻合;借助该模拟方法进一步分析温度、风速和二次密封泄漏面积对浮顶油罐一二次密封空间内的油气浓度的影响,研究结果表明:①二次密封泄漏面积增加,密封空间内的油气浓度降低。②温度上升,一二次密封空间的油气浓度升高;当风速较高时,温度对油气浓度变化趋势的影响也更大。③风速增加时,空间内的油气分布差异变大,油气浓度最大值变大。     

自进式旋转钻头钻孔修复理论及关键参数研究

瓦斯预抽钻孔在抽放过程中经常出现塌孔、堵孔等现象。针对这一问题,提出采用自进式旋转钻头修复失效钻孔的新方法。其利用自进式旋转钻头后置喷嘴的喷射反冲力作为动力,自行至钻孔堵塞段处,前置喷嘴形成的高压水射流对堵孔煤渣进行破碎,将其与水混合返出孔外,实现清孔排渣、钻孔修复的目的。对自进式旋转钻头钻孔破煤清渣的临界射流压力及流量进行分析,基于摩擦动力学计算钻头自驱的临界射流压力,在此基础上设计钻头结构及优化喷嘴布置,数值分析不同喷嘴组合情况下射流速度分布,得出最优喷嘴布置方式。并应用于鹤煤八矿-655轨道石门揭煤瓦斯预抽,实验结果表明:该方法能够实现失效钻孔的修复,并有效的提高了瓦斯抽采效果,缩短了瓦斯抽放时间。