第08章复杂条件下的开采技术
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复杂环境条件下的危岩处理爆破
４ 山高坡 陡 ， ） 没有道路 可通 ， 山上仅有村 民砍 柴 和现场勘查临时清草踏出的痕迹路 ， 人员 攀爬 尚
图 １ 危 岩体与村庄 、 铁塔 地貌
觉吃力 ， 、 设备 材料运输较难 。 ５ 山脚下临近村庄和铁塔有宽约 ２ ３ ） Ｏ一 ０ｍ的
收稿 日期 ：０５—１ ０ ． ２０ ２— ８ 作者简介 ： 王青屏（ ９ ５ ， ； 昌 ： １ 一） 男 宜 ４ 武警 水电 三峡工 程指挥部教 授级高工．
２ 工程特点及难点 分析
通过现场勘查和测量监测资料收集 ， 该工程有 如下特点和难点 引。 卜
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关键词 ： 特殊地理环境 ； 危岩体 ； 爆破措施
中 图 分 类 号 ： Ｔ ３ Ｄ２ ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｂｌ ｓｉ ｇ ｆ ｒ Ｔｒ ａ ｉ ｇ ａ Ｄａ ｇ ｒ ｏ ｓ Ｒｏ ｋ ａ ｔｎ ｏ ｅ ｔｎ ｎ ｅ ｅ ｕ ｃ ｉ ｍ ｐ ｉａ ｅ ｕ ｒ ｕ ｄ ｎ ｓ ｎ Ｃｏ ｌ ｔ ｄ Ｓ ｒ ｏ ｎ ｉ ｇ ｃ
路最近距离 ６ 线路处于向华东地 区送 电的重要 ０ｍ， 负荷运行状态。牛垭坪村五组有 ｌ 多户居 民， ０ 几十 口人 ， 当地政府已启动紧急措施 ， 老弱病幼均已临时 转移到小学校暂住 ， 村干部组织青壮年轮流看家 护
园。
由于环境特殊 ， 处理难度大 ， 当地政府和电力部
08第八章 省煤器和空气预热器
4）要求有良好的密封装置，在运行中吹灰。
二、空气预热器的密封装置
轴向、径向、环向 密封
径向密封是防止空气从空气通道穿过转子与 扇形板之间的密封区而漏入烟道。径向密封
的方法，一般是在每块转子径向隔板的上端
和下端沿隔板长度方向装设密封片，密封片
与扇形板间在热态时保持尽可能小的间隙，
任一径向隔板在转动过程中经过扇形板时，
1923年，瑞典人Fredick Ljungstrom申请了容克式空气 预热器的专利。此后，James Howden公司与 Ljungstrom Turbine Manufacturing Co. 公司共同成立 了一个合资公司，并将容克式空气预热器投入到商业运 行中。
目前，我国设计制造的最大的回转式空气预热器是配 1000MW超超临界锅炉机组回转式空气预热器，转子直 径为17.3m。国际上最大的为菲律宾奎松电厂480MW机 组回转式空气预热器，锅炉由美国F&W公司制造，空 气预热器由Howden公司制造，转子直径18.6m，一台锅 炉只配一台空气预热器。
回转式烟气再热器
第四节 回转式空气预热器的漏 风和热变形
一、携带漏风和密封漏风
1）漏风来源
转动和固定部分间存在一定的间隙，空气与 烟气间存在一定的压差，转动部分带入风量； 本身的容积。
2）漏风危害：送风量增大，引风也增加，排烟 损失增加；
二、空气预热器的密封装置
轴向、径向、环向 密封
径向密封是防止空气从空气通道穿过转子与 扇形板之间的密封区而漏入烟道。径向密封
的方法，一般是在每块转子径向隔板的上端
和下端沿隔板长度方向装设密封片，密封片
与扇形板间在热态时保持尽可能小的间隙，
任一径向隔板在转动过程中经过扇形板时，
1923年，瑞典人Fredick Ljungstrom申请了容克式空气 预热器的专利。此后，James Howden公司与 Ljungstrom Turbine Manufacturing Co. 公司共同成立 了一个合资公司，并将容克式空气预热器投入到商业运 行中。
目前，我国设计制造的最大的回转式空气预热器是配 1000MW超超临界锅炉机组回转式空气预热器，转子直 径为17.3m。国际上最大的为菲律宾奎松电厂480MW机 组回转式空气预热器，锅炉由美国F&W公司制造，空 气预热器由Howden公司制造，转子直径18.6m，一台锅 炉只配一台空气预热器。
回转式烟气再热器
第四节 回转式空气预热器的漏 风和热变形
一、携带漏风和密封漏风
1）漏风来源
转动和固定部分间存在一定的间隙，空气与 烟气间存在一定的压差，转动部分带入风量； 本身的容积。
2）漏风危害：送风量增大，引风也增加，排烟 损失增加；
第08章 热液矿床
二、矿床分类
3、热液来源分类： 、热液来源分类：
三、侵入岩浆热液矿床
1、概念： 概念： 侵入岩浆热液矿床是与岩浆岩侵入体具有 密切的时、空及成因关系的热液矿床。 密切的时、空及成因关系的热液矿床。 矿床分布于侵入体顶部、边部及其周围， 矿床分布于侵入体顶部、边部及其周围， 主要由岩浆结晶过程中分馏出来的气液形成的， 主要由岩浆结晶过程中分馏出来的气液形成的， 但不排除地下水热液参与成矿的可能性。 但不排除地下水热液参与成矿的可能性。
三、侵入岩浆热液矿床
4、高温岩浆热液矿床特征
三、侵入岩浆热液矿床
4、高温岩浆热液矿床特征
②结构、构造：形成的温度较高，矿物结晶 结构、构造：形成的温度较高， 颗粒粗大为特点，以粗粒结构为主。 颗粒粗大为特点，以粗粒结构为主。常出现 对称带状构造。块状构造。 对称带状构造。块状构造。 ③矿石成分：主要是金属氧化物、含氧盐类， 矿石成分：主要是金属氧化物、含氧盐类， 其次有高温硫化物及少数自然元素典型的矿物 共生组合： 黑钨矿、 共生组合：Fe3O4-Fe2O3-FeS-SnO2-黑钨矿、 黑钨矿 辉钼矿、辉铋矿、毒砂、自然金等。 辉钼矿、辉铋矿、毒砂、自然金等。 脉石矿物：主要有石英、长石、 脉石矿物：主要有石英、长石、含水硅酸盐及 少量挥发分矿物（电气石、黄玉、云母类。） 少量挥发分矿物（电气石、黄玉、云母类。）
三、侵入岩浆热液矿床
08-1 煤矿地质勘查
第二节 煤炭地质勘查阶段及任务
4.极不稳定煤层 极不稳定煤层指煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡 窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块段分布 零星；或为无法进行煤分层对比，且层组对比也困 难的复煤层；煤质变化很大，且无明显规律。
（三） 钻探工程基本线距
《煤、泥炭地质勘查规范》针对不同构造复杂程度 和煤层稳定程度类型，分别规定了各种查明程度对 构造和煤层控制的钻探工程基本线距（表8-5、表 8-6）。
第二节 煤炭地质勘查阶段及任务
2.较稳定煤层 较稳定煤层指煤层厚度有一定变化，但规律性较明显，结 构简单至复杂；有2个煤类，煤质变化中等。全区可采或 大部分可采。可采范围内厚度及煤质变化不大。 3.不稳定煤层 不稳定煤层指煤层厚度变化较大，无明显规律，结构复杂 至极复杂；有3个或3个以上煤类，煤质变化大。包括： a）煤层厚度变化很大，具突然增厚、变薄现象，全区可 采或大部分可采； b）煤层呈串珠状、藕节状，一般连续，局部可采，可采 边界不规则； c）难以进行分层对比，但可以进行层组对比的复煤层。
第三节煤矿地质勘查
4、生产勘探
生产勘探是指为查明生产矿井采区内部影响正常
生产的各种地质条件而进行的地质勘探。
第三节煤矿地质勘查
生产勘探的任务: a）查明采区内影响工作面划分、采煤方法选择的地质构 造和煤层赋存状态。 b）查明采区内影响正常采掘和安全生产的各种地质和水 文地质因素。查明巷道掘进中遇到的断层并寻找断失煤 层，为巷道掘进指明方向；查明影响采煤工作面连续推 进的各种地质构造、喀斯特陷落柱、煤层冲刷带、火成 岩侵入体等的位置与分布范围，以及它们对正常采掘工 作的影响；圈定不稳定煤层的可采范围；查明采区内可 采煤层的伪顶、直接顶、基本顶的厚度、岩性、含水性 以及各煤层间距变化情况；查明采区与老采区、小窑等 的空间关系等。 c）探明采区内煤层的可采性。
复杂条件下厚煤层边角煤开采的研究与实践
２ ０８ ０ ．
【】 周 延 ． 店煤 矿 通风 阻 力测 定 报 告 ， 州． 国矿 ５ 鲍 徐 中 业 大 学，００ ２ １． （ 日 ２１——０ 收稿 期：０２３１）
Ｖｅ ｉ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ａ ｓ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ａ ｎｔｌ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｎｄ Ｏｐｔｍ ｉ ａ ｏ ａ ｔｃ ｓ ａ Ｂａ ａ ａ ｉ ｅ ａ ｉ ｚ ｔ ｎ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｉ ｏ Ｄｉ ｎ Ｃｏ ｌ】Ｉｎ
北部 ， 停采线南距 １ 下０ ｃ ３ ４ 辅顺巷 中 ４ ｍ ０ 。东邻 ｌ ３ 下０ 工作 面采空区 ， ５ 西邻 ： 下０ 工作面采空区。 【 ４ ３ 南 邻 １ ３下０ｃ工作 面 。该 工 作 面是 一 采 区边 角煤 回采 ４ 的第 一个 工作 面 ， 工作 面 布 置 在 １ ３下０ ５与 １ ３下 ０ ４ 两个工作面之间宽约 １０ 的条形煤柱内 ，为避开 ０ｍ Ｋ １ 层 （ 差 ０ ２ ｍ） 响 ，３下０ｃ边 角 煤 工 Ｆ ７断 落 ５ 影 １ ３ 作 面 分 为 ２个 块 段 ： 一 ： 推 进 长 度 ９ ９３ 工 第 决段 ２． ｍ， 作 面长 ３ ． ９８ ｍ；第二 块 段 推进 长 度 ２ ０７ １． ｍ，工作 面 长 １６２ １ ２． ｍ，３下０ ｃ 角煤 工 作 面 呈 “ 长 刀把 型 ” ３边 狭 工作 面 。该 工 作 面 所 采 煤 层 为 山 西 组煤 ３下 ， 地 质 较脆 ， １ ， 度 ３２～７４ ｍ， 均 厚度 ５８ ｒ。开 ｆ ～２厚 － ． ．０ 平 ． ｎ ５ 采 面 积 为 ：２９ ｍ ，基 础 储 量 ５ ． ６９ ０ ０５万 ｔ ，可采 储 量
【】 周 延 ． 店煤 矿 通风 阻 力测 定 报 告 ， 州． 国矿 ５ 鲍 徐 中 业 大 学，００ ２ １． （ 日 ２１——０ 收稿 期：０２３１）
Ｖｅ ｉ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ａ ｓ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ａ ｎｔｌ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｎｄ Ｏｐｔｍ ｉ ａ ｏ ａ ｔｃ ｓ ａ Ｂａ ａ ａ ｉ ｅ ａ ｉ ｚ ｔ ｎ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｉ ｏ Ｄｉ ｎ Ｃｏ ｌ】Ｉｎ
北部 ， 停采线南距 １ 下０ ｃ ３ ４ 辅顺巷 中 ４ ｍ ０ 。东邻 ｌ ３ 下０ 工作 面采空区 ， ５ 西邻 ： 下０ 工作面采空区。 【 ４ ３ 南 邻 １ ３下０ｃ工作 面 。该 工 作 面是 一 采 区边 角煤 回采 ４ 的第 一个 工作 面 ， 工作 面 布 置 在 １ ３下０ ５与 １ ３下 ０ ４ 两个工作面之间宽约 １０ 的条形煤柱内 ，为避开 ０ｍ Ｋ １ 层 （ 差 ０ ２ ｍ） 响 ，３下０ｃ边 角 煤 工 Ｆ ７断 落 ５ 影 １ ３ 作 面 分 为 ２个 块 段 ： 一 ： 推 进 长 度 ９ ９３ 工 第 决段 ２． ｍ， 作 面长 ３ ． ９８ ｍ；第二 块 段 推进 长 度 ２ ０７ １． ｍ，工作 面 长 １６２ １ ２． ｍ，３下０ ｃ 角煤 工 作 面 呈 “ 长 刀把 型 ” ３边 狭 工作 面 。该 工 作 面 所 采 煤 层 为 山 西 组煤 ３下 ， 地 质 较脆 ， １ ， 度 ３２～７４ ｍ， 均 厚度 ５８ ｒ。开 ｆ ～２厚 － ． ．０ 平 ． ｎ ５ 采 面 积 为 ：２９ ｍ ，基 础 储 量 ５ ． ６９ ０ ０５万 ｔ ，可采 储 量
复杂地质条件下高边坡爆破施工控制技术
工 程 概 况
文献标识码：Ａ
文 章编 号 ： １０ － ９ ３ （０ ２ ５ ０ １－ ２ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ — ２ ７０ 照 作 业 指 导 书 的 要 求进 行 检 查 ，对 钻 孔 质 量 不 合 格 及 孔 网参 数 不 符 合 要 求 的立 即返 工 ，直 至 达 到 设 计 要 求 。为 保 证 爆 破
初 见 中段 一 逆 断 范围控 制 。 层 带 出露 。
７２ ２ ＼ ｇ — ４ ２ ｋ ２ ｇ ｋ —１ ２ ９ ｇ
表土系指含 细根 须、草本植物及覆 盖草 等植物 的表层 有机 土
壤 。承 包 人 按 监 理 人 指 示 的表 土 开 挖 深 度 进 行 开 挖 ， 并将 开
岩 性
震 波 强度
ｖ值 指 标
孔 径 ｄ （ｎ） Ｉ 孔深Ｌ（ ） ｍ
１５ Ｉ １ ． １ ０３ １ ／ ５
１５ １ １ ／ ３ ２６ １
石 灰 岩 体 ｆ ６ ７ －￣ ，
一
抗线 ｗ（ ） ｍ 邻 近 系数 （ ） ｍ
孔 间距 ｌ ｍｗ ｔ ￣
３ ． ５ ０Ｂ ５
３
３５ ． ０８ ５
３
被清理 ，须 予挖 除树根 的范 围应延伸 到离料场规划最 大开挖
边 线 外 侧 ５ 的 距 离 。 场 植 被 清 理 后 ，然 后 进 行 表 土 开 挖 ， ｍ 料
文献标识码：Ａ
文 章编 号 ： １０ － ９ ３ （０ ２ ５ ０ １－ ２ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ — ２ ７０ 照 作 业 指 导 书 的 要 求进 行 检 查 ，对 钻 孔 质 量 不 合 格 及 孔 网参 数 不 符 合 要 求 的立 即返 工 ，直 至 达 到 设 计 要 求 。为 保 证 爆 破
初 见 中段 一 逆 断 范围控 制 。 层 带 出露 。
７２ ２ ＼ ｇ — ４ ２ ｋ ２ ｇ ｋ —１ ２ ９ ｇ
表土系指含 细根 须、草本植物及覆 盖草 等植物 的表层 有机 土
壤 。承 包 人 按 监 理 人 指 示 的表 土 开 挖 深 度 进 行 开 挖 ， 并将 开
岩 性
震 波 强度
ｖ值 指 标
孔 径 ｄ （ｎ） Ｉ 孔深Ｌ（ ） ｍ
１５ Ｉ １ ． １ ０３ １ ／ ５
１５ １ １ ／ ３ ２６ １
石 灰 岩 体 ｆ ６ ７ －￣ ，
一
抗线 ｗ（ ） ｍ 邻 近 系数 （ ） ｍ
孔 间距 ｌ ｍｗ ｔ ￣
３ ． ５ ０Ｂ ５
３
３５ ． ０８ ５
３
被清理 ，须 予挖 除树根 的范 围应延伸 到离料场规划最 大开挖
边 线 外 侧 ５ 的 距 离 。 场 植 被 清 理 后 ，然 后 进 行 表 土 开 挖 ， ｍ 料
浅谈复杂地质条件下综掘快速掘进技术
工 序 工 种 小班人 员 备 注
退 掘进 机一 打 中部 ３ 根项 锚杆 （ 兼作 临时支 护 ） 一掘进 机继 续割煤 ｉ （． ｍ 架 ０８） 永久 支护 。循环 进尺 缩 小 为 １６ ， 求顶 锚索 距 迎头不 超过 １６ ， ．ｍ要 ． ｍ 这样 既 减 少 了掘 进机 频 繁进 退 占用 时间 ， 杜绝 了空顶 作 业， 又 保证 了安 全 。 根据 煤 的 结构 、性 质 决 定掘 进机 进 刀 方 式 。当煤 层较 硬 、裂 隙 不发 育 时 ， 从底 部进 刀， 割 中部 、上 部 的煤， 后割 两帮 ： 先 再 然 当煤层 节理 发育 、松 软 时 ， 从 顶部进 刀， 割 中部 、下 部 以及两 帮 的煤 。该地 区特 点是上 帮容 易片 先 再 落 ， 出现 超挖 。针 对 这种 情况 ， 取 了上 帮顶 部 ｚ根锚 杆及 时打设 ， 部 ３ 易 采 底 根锚 杆错 台 阶拖后 打 设的方 法 。预留上 帮底 角煤 柱 ｌ ２ １ ５ ＿ ． ｍ左右 ， 留到后 路 用 “ 镐刷平 ” 手 ，再注 帮 锚 杆 ， 效 地 控 制 了巷 道 上 帮 成 型 。 有 （ “ 轨合 一 ”保 证运 输 ５） 机 快速 掘进 中， 平均 每 小班进 尺达 到 ９ ６ 左右 ， ．ｍ 需要锚 杆 １ ０ 各 种 网８ ８ 根， ４ 片 、锚索 ３ ６根 、托盘 、树 脂药卷 、梯 子梁 等共 计约 合 ６ 车物 料， 有备用 罐 还 设备 、小 型材 料， 全天 生产 用料 总计 达 ２ 罐 （ 。 靠人 拉肩 扛不 但费力 ， ５ 车） 单 同 时也 不 能满足 快 速掘 进需 求 。为此 ， 掘进 巷 道下 帮铺 设胶 带 运输 机往 外运 在 煤， 同时上 帮铺 轨道， 罐车 运材 料， 到 “ 轨合 一 ”保证 了材料 供 应、 用 做 机 ， 降低 了劳 动 强 度 、减 少 了 后 路 用 工 。 （） 实责任 ， 证质量 ６落 保 实 行工 程质量 动 态达标 ， 立施 工质 量原 始记录 台账 ， 时进行 工程 质量 建 及 检 查，在井 下 现 场 交 接班 中实 行 “ 评估 ”等 制度 ，保 证 工程 质 量 。 班 结 语 （） １综掘 快速 掘进 与传 统 的炮掘 旅工 方法 相 比， 有掘 进生 产效 率高 、 具 减 少对 围岩 的震 动破 坏 、安 全 有保 障 、巷道 返 修 率低 、作业 人 员 劳动 强度 低 等许多优 点 。 （ ） 技术 实 践 成功 的 吸收 、运 用 了一 系列 锚 杆 支护 的 先进 、成 熟技 ２ 该 术： 科学 合理 的安排 了施 工工 艺和 多 种工 序 ： 实行 了 “ 轨合 一 ’ 决 了材 机 解 料 供应 问题 ： 克服 了顶 板破 碎 、上 帮片 冒以及过 断 层 、煤 层变 薄等 不 利 因素 的影 响 。
退 掘进 机一 打 中部 ３ 根项 锚杆 （ 兼作 临时支 护 ） 一掘进 机继 续割煤 ｉ （． ｍ 架 ０８） 永久 支护 。循环 进尺 缩 小 为 １６ ， 求顶 锚索 距 迎头不 超过 １６ ， ．ｍ要 ． ｍ 这样 既 减 少 了掘 进机 频 繁进 退 占用 时间 ， 杜绝 了空顶 作 业， 又 保证 了安 全 。 根据 煤 的 结构 、性 质 决 定掘 进机 进 刀 方 式 。当煤 层较 硬 、裂 隙 不发 育 时 ， 从底 部进 刀， 割 中部 、上 部 的煤， 后割 两帮 ： 先 再 然 当煤层 节理 发育 、松 软 时 ， 从 顶部进 刀， 割 中部 、下 部 以及两 帮 的煤 。该地 区特 点是上 帮容 易片 先 再 落 ， 出现 超挖 。针 对 这种 情况 ， 取 了上 帮顶 部 ｚ根锚 杆及 时打设 ， 部 ３ 易 采 底 根锚 杆错 台 阶拖后 打 设的方 法 。预留上 帮底 角煤 柱 ｌ ２ １ ５ ＿ ． ｍ左右 ， 留到后 路 用 “ 镐刷平 ” 手 ，再注 帮 锚 杆 ， 效 地 控 制 了巷 道 上 帮 成 型 。 有 （ “ 轨合 一 ”保 证运 输 ５） 机 快速 掘进 中， 平均 每 小班进 尺达 到 ９ ６ 左右 ， ．ｍ 需要锚 杆 １ ０ 各 种 网８ ８ 根， ４ 片 、锚索 ３ ６根 、托盘 、树 脂药卷 、梯 子梁 等共 计约 合 ６ 车物 料， 有备用 罐 还 设备 、小 型材 料， 全天 生产 用料 总计 达 ２ 罐 （ 。 靠人 拉肩 扛不 但费力 ， ５ 车） 单 同 时也 不 能满足 快 速掘 进需 求 。为此 ， 掘进 巷 道下 帮铺 设胶 带 运输 机往 外运 在 煤， 同时上 帮铺 轨道， 罐车 运材 料， 到 “ 轨合 一 ”保证 了材料 供 应、 用 做 机 ， 降低 了劳 动 强 度 、减 少 了 后 路 用 工 。 （） 实责任 ， 证质量 ６落 保 实 行工 程质量 动 态达标 ， 立施 工质 量原 始记录 台账 ， 时进行 工程 质量 建 及 检 查，在井 下 现 场 交 接班 中实 行 “ 评估 ”等 制度 ，保 证 工程 质 量 。 班 结 语 （） １综掘 快速 掘进 与传 统 的炮掘 旅工 方法 相 比， 有掘 进生 产效 率高 、 具 减 少对 围岩 的震 动破 坏 、安 全 有保 障 、巷道 返 修 率低 、作业 人 员 劳动 强度 低 等许多优 点 。 （ ） 技术 实 践 成功 的 吸收 、运 用 了一 系列 锚 杆 支护 的 先进 、成 熟技 ２ 该 术： 科学 合理 的安排 了施 工工 艺和 多 种工 序 ： 实行 了 “ 轨合 一 ’ 决 了材 机 解 料 供应 问题 ： 克服 了顶 板破 碎 、上 帮片 冒以及过 断 层 、煤 层变 薄等 不 利 因素 的影 响 。
特厚复杂煤层综放开采技术研究
并通过实验室相似模拟试验研究 了顶煤 垮落线 、垮 落角和顶煤 随着工作 面推进 的变化规律 ，从而确定
放煤 工艺参数。生产实践表 明，采用综放 开采技术是解决特 殊复 杂特厚煤层 的最有 效途 径 ，在大采高 综放设备选型配套、放煤 工艺 、顶板控制 以及特大 型矿 井建设等 方面取得新 的技术经验 。 ［ 关键 词］ 特 厚煤 层；综放技术 ；研 究实践 ［ 中图分类 号］Ｔ ８３ ４９ Ｄ ２ ． ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ￣２５ （ ０８ １ ０ ８０ ０ ６ ２ ２ ０ ）Ｏ － １－３ ０
成份的复杂结构 。煤层中上部的煌斑岩变成了坚硬
［ 收稿 日期］２０ 一 ｌ ｌ ０７ ｌ — ２ ［ 作者简介 ］吴永平 （９ ９一） １５ ，男 ，山西大同人 ，高级 工程师 ，研究生 ，山西省学术技术 带头人 ，现任大同煤矿集团副董事长 、总经理 。
１ ８
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般 为 ０ ２～ ． ｍ，最大 ０ ６ ． ０３ ． ｍ，平 均 总厚 ２ ｍ；夹矸
顶为细砂岩 、粉砂岩 、泥岩等互层 ，厚度 ２ ｍ以 ０
上 。直接底 为 中砂岩 或粗砂 岩 ，厚 度 ５２—１．ｍ， ． ０９ 主要 成份 以石英 长石 为主及 少量 暗色 矿物 。
１４ 瓦斯 、煤 尘 ．
吴永平 ：特厚复杂煤层 综放 开采技术研 究
复杂地质条件下不等长综放工作面开采技术
２２ 设 备情况 ．
达２ 。。根据以上情况，大倾角段顶板必然向工作 ６ 而上半部延伸 ，如果采煤工作面上段回采时仰角达 到２ ｏ，综放：作而将无法进行生产。另外 ，采煤 ６ 亡 工作面由于受断层影响 ，在掘进过程中形成了采煤 工作面不等长 ，即采煤工作面里部和外部较短 ，中
部长，切眼１５ ２ｍ，外部１０ ２ｍ。中部１０ ５ｍ。如按 常 规的开采方式进行 回采 ，在开采过程中必须进行续 支架和退支架工作 ，影响正规循环 ，不利于稳定生 产 。同时，断层附近的煤柱也不能回收 ， 造成煤炭
（ 稿 日期 ：２ ０一 ５ １ ；编 辑 ：毛 志 国 ） 收 ０８ ｏ－ ５
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（ 上接 第３ ） 页
支架必须全部往下推移 ，如果比实际切眼支架推至 位置靠下 ，则对接时 ，上切眼内的３架支架必须全 ４ 部往上推移 ，这样使支架由下山方 向往上 山方向移 动非常 困难 ，在实际生产中无法操作。在处理上 、 下段支架的予 留间隙难题时 ，首先根据风 、 运巷的 测量资料确定 了支架对接位置 ，即推进时停采与改
造 后 切 眼 支 架 的 安 装 位 置 ，保 证 切 眼 长 度 为 １０ ５ｍ。而后再根据改造风巷及切眼的实际情况结 合下段切眼的地质条件 ，及时调整下切眼的回采方
达２ 。。根据以上情况，大倾角段顶板必然向工作 ６ 而上半部延伸 ，如果采煤工作面上段回采时仰角达 到２ ｏ，综放：作而将无法进行生产。另外 ，采煤 ６ 亡 工作面由于受断层影响 ，在掘进过程中形成了采煤 工作面不等长 ，即采煤工作面里部和外部较短 ，中
部长，切眼１５ ２ｍ，外部１０ ２ｍ。中部１０ ５ｍ。如按 常 规的开采方式进行 回采 ，在开采过程中必须进行续 支架和退支架工作 ，影响正规循环 ，不利于稳定生 产 。同时，断层附近的煤柱也不能回收 ， 造成煤炭
（ 稿 日期 ：２ ０一 ５ １ ；编 辑 ：毛 志 国 ） 收 ０８ ｏ－ ５
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支架必须全部往下推移 ，如果比实际切眼支架推至 位置靠下 ，则对接时 ，上切眼内的３架支架必须全 ４ 部往上推移 ，这样使支架由下山方 向往上 山方向移 动非常 困难 ，在实际生产中无法操作。在处理上 、 下段支架的予 留间隙难题时 ，首先根据风 、 运巷的 测量资料确定 了支架对接位置 ，即推进时停采与改
造 后 切 眼 支 架 的 安 装 位 置 ，保 证 切 眼 长 度 为 １０ ５ｍ。而后再根据改造风巷及切眼的实际情况结 合下段切眼的地质条件 ，及时调整下切眼的回采方
土地利用规划第08章交通运输用地规划
8
（二）水路运输
水路运输特点是载运量大，耗能少、成 本低。建设投资低，不占农田。水运的缺点 是受自然条件的限制大，连续性差，速度慢， 转运条件更差。因此，水路运输适合对速度 要求不高的货物运输。
9
（三）公路运输
公路运输优点是对不同的自然条件适应 性强，机动灵活，空间活动范围大，可以直 接深人广大的中小城镇和偏僻的山区农村， 实行门对门的直接运输，减少转运环节，而 且投资较铁路少，速度快，在短途及某些货 物的中途运输中具有明显的优势，又能与其 他运输方式配合，承担客货的集散。缺点是 装运量小，能耗大，成本高，劳动生产率低， 而且占用土地多，对环境有较强的污染性。
23
二、公路的等级（续1）
（一）汽车专用公路 一级公路，一般能适应按各种汽车（包 括摩托车）拆合成小客车的年平均昼夜交通 量为10000～25000辆。为连接重要政治和 经济中心，通往重点工矿区、港口、机场， 专供汽车分道行驶并部分控制出入的公路。 计算行车速度为120ｋｍ／小时。
24
二、公路的等级（续2）
33
（五）停车视距
为了确保汽车行驶的安全，应使驾驶员 自看到前方障碍物时起，至到达障碍物前安 全停车止，所需的最短行车距离称为停车视 距。
34
（六）纵坡
纵坡是公路纵断面设计中的重要控制指 标，是公路选线中的重要内容。纵坡控制得 合理，直接影响到公路的路线长短、使用质 量、行车速度、交通安全以及运输成本和整 个工程造价。各级公路的最大纵坡，不应大 于表8-5中的规定。高速公路受地形条件或 其他特殊情况限制时，经技术经济论证合理， 最大纵坡可增加1％。
复杂条件下地震勘探数据采集方法技术研究
１ ２ 地质概 况 ．
区内大部地 区基 岩 出露 ， 土覆 盖 区很少 ， 层 发 黄 地
育正常 ， 由老到新 依次 为 ： 陶系中统峰峰 组 ， 奥 石炭 系本
溪组 、 原组 ， 叠系 山西 组 、 太 二 下石 盒 子 组 、 石盒 子 组 上
性好 的反射 波（ 。 。１ 号煤 层与 围岩石 灰岩 、 Ｔ 波） ５ 砂岩 、 泥岩 之间亦存在 较大 的 波 阻抗 差异 ， 有形 成 １ 煤 具 ５号
层反 射波 （ ） 良好条 件 ， １ 号 煤层 结构 复 杂 ， Ｔ 的 但 ５ 多 含２ ～３层夹矸 ， 以及 相 邻 薄煤层 的干 涉和 ３ 煤层 的 号
、
和第 四系松散沉 积 。区 内基 本 构 造形 态 与 区域 总体 构 造 一致 ， 为一走 向北 北东 、 向北 西 西 的单 斜构 造 。在 倾
上统 太原组 （ ３ ， 均 厚 １６ ０ｍ 含煤 １ Ｃ 平 ） ３． ２ ５层 ， 层 煤 总厚 １． ７ 含煤 系 数 １． ， 中可 采和 局 部 可采 ４ ６ｍ， ０８ 其 煤层 ３ ， 层 总厚 度 １． ２ 可 采含煤 系数 ７６ 。主要 ０ ３ｍ， ．
可采煤层 ３ １ 、５号煤 ， 号 煤层局 部可采 。 ９
主要煤 系地层 为二叠 系下统 山西 组 （ ） Ｐ 和石 炭 系
项重要 的研究 内容 ， 不断提 高数据采集质 量是其 基本 目标 ， 场必须 结合具 体 的地 质 条件 进行 试 验 与研 究 ， 现
区内大部地 区基 岩 出露 ， 土覆 盖 区很少 ， 层 发 黄 地
育正常 ， 由老到新 依次 为 ： 陶系中统峰峰 组 ， 奥 石炭 系本
溪组 、 原组 ， 叠系 山西 组 、 太 二 下石 盒 子 组 、 石盒 子 组 上
性好 的反射 波（ 。 。１ 号煤 层与 围岩石 灰岩 、 Ｔ 波） ５ 砂岩 、 泥岩 之间亦存在 较大 的 波 阻抗 差异 ， 有形 成 １ 煤 具 ５号
层反 射波 （ ） 良好条 件 ， １ 号 煤层 结构 复 杂 ， Ｔ 的 但 ５ 多 含２ ～３层夹矸 ， 以及 相 邻 薄煤层 的干 涉和 ３ 煤层 的 号
、
和第 四系松散沉 积 。区 内基 本 构 造形 态 与 区域 总体 构 造 一致 ， 为一走 向北 北东 、 向北 西 西 的单 斜构 造 。在 倾
上统 太原组 （ ３ ， 均 厚 １６ ０ｍ 含煤 １ Ｃ 平 ） ３． ２ ５层 ， 层 煤 总厚 １． ７ 含煤 系 数 １． ， 中可 采和 局 部 可采 ４ ６ｍ， ０８ 其 煤层 ３ ， 层 总厚 度 １． ２ 可 采含煤 系数 ７６ 。主要 ０ ３ｍ， ．
可采煤层 ３ １ 、５号煤 ， 号 煤层局 部可采 。 ９
主要煤 系地层 为二叠 系下统 山西 组 （ ） Ｐ 和石 炭 系
项重要 的研究 内容 ， 不断提 高数据采集质 量是其 基本 目标 ， 场必须 结合具 体 的地 质 条件 进行 试 验 与研 究 ， 现
复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术
收稿 日期 ：０ ６一 １ １ 修回 日期 ：０ ６— ２— ６ ２ ０ Ｏ —２ ； ２０ ０ ０
桩位放样完毕 ， 经复核无误后 ， 应进行人工或机械
作者简介： 张卫庆（９ ５ １ ６一
）男 ， ， 山西晋城人 ， 工程师 ， ９ １ ２年毕业于西安公路学 院。 ９
ຫໍສະໝຸດ Baidu
维普资讯 http://www.cqvip.com
根据设计资料提供的地质情况结合实际开挖后
揭露出的地质状况 ， 我们采取了灵活的技术方案。 对
成孔， 只能采用成本较高、 施工技术要求高的钢护筒来
护壁 。
于与地质资料基本吻合 （ 淤泥流砂层较薄） 的桩基 ，
采用常规护壁方法 ；而对于 ３ 号桥墩桩基因遇到淤 泥、 流砂层、 且厚度在 ４ ｍ一 地下水也极为丰 ６ｍ，
焊接” 的刚性连接方式， ５ 履带吊作为起吊设 用 ０ｔ 根据试桩的经验， 于淤泥、 对 流砂层厚度小于等 兰 ＋ 于 ２ ｍ的桩基 ， 采用常规 的混凝土护壁来施工 ，比 备。 较容易成孔， 也节约护壁成本。 ３２ ３ 钢护筒的测量定位 ．．
ａ混凝土护壁模板采用厚度 ６ ４ｍ ） ＝ ｍ的组合式
关 键词 ： 工 ； 孔桩 ； 工 ； 术 人 挖 施 技
中图分类号 ： ４３ １ Ｕ ４ ＋５ 文献标识码 ： 文章编号 ：０６ ３ ２ （０ ６０ — ０ １ ０ Ａ １０ — ５ ８ ２０ ）１ ０ ５ — ２
桩位放样完毕 ， 经复核无误后 ， 应进行人工或机械
作者简介： 张卫庆（９ ５ １ ６一
）男 ， ， 山西晋城人 ， 工程师 ， ９ １ ２年毕业于西安公路学 院。 ９
ຫໍສະໝຸດ Baidu
维普资讯 http://www.cqvip.com
根据设计资料提供的地质情况结合实际开挖后
揭露出的地质状况 ， 我们采取了灵活的技术方案。 对
成孔， 只能采用成本较高、 施工技术要求高的钢护筒来
护壁 。
于与地质资料基本吻合 （ 淤泥流砂层较薄） 的桩基 ，
采用常规护壁方法 ；而对于 ３ 号桥墩桩基因遇到淤 泥、 流砂层、 且厚度在 ４ ｍ一 地下水也极为丰 ６ｍ，
焊接” 的刚性连接方式， ５ 履带吊作为起吊设 用 ０ｔ 根据试桩的经验， 于淤泥、 对 流砂层厚度小于等 兰 ＋ 于 ２ ｍ的桩基 ， 采用常规 的混凝土护壁来施工 ，比 备。 较容易成孔， 也节约护壁成本。 ３２ ３ 钢护筒的测量定位 ．．
ａ混凝土护壁模板采用厚度 ６ ４ｍ ） ＝ ｍ的组合式
关 键词 ： 工 ； 孔桩 ； 工 ； 术 人 挖 施 技
中图分类号 ： ４３ １ Ｕ ４ ＋５ 文献标识码 ： 文章编号 ：０６ ３ ２ （０ ６０ — ０ １ ０ Ａ １０ — ５ ８ ２０ ）１ ０ ５ — ２
环境经济学08自然资源的合理利用_OK
边际使用成本是指边际机会成本的现值，是由于资源稀缺产生的额外的边际成本。 边际使用成本主要是受贴现率的影响。 贴现率的大小反映了人们对边际使用成本的评价。 贴现率越大，边际使用成本就越小。
18
假设： ①资源的边际开采成本在两个时期里固
定不变，其边际成本MC＝2元/吨 ②两时期的需求函数固定不变，其表达
12
对资源储量的分析 资源蕴藏量
资源蕴藏量等于已探明储量与未探明储量之和，是指地球上所有资源储量的总和。 价格与资源蕴藏量的大小无关，所以蕴藏量主要是一个物质概念而非经济概念。 对于不可再生资源来说，蕴藏量是绝对减少的 对于可再生资源来说，蕴藏量是一个可变量。
13
资源储量的关系
由图可知，自然资源储量的利用程度取决于经济可行性和技术
7
ห้องสมุดไป่ตู้
按照资源 存在的形态
土地资源 气候资源
水资源 生物资源 环境资源 矿产资源
按照存在形态分类，可以更加直观地认识资源和更 加直接地对资源进行调查、评价、利用和保护。
8
第二节 自然资源的存量和流量
➢ 自然资源的存量（BP104） 指在一定的经济技术水平下可以被利用的资源储量。
在某一固定的时间点上，自然资源的存量是一个确定 的数值，但是随着社会经济的发展、科学技术水平的 提高，已探明的资源不断被利用，新的资源不断被发 现，在一个动态的时间范围内，资源的存量又是不断 变化的。
18
假设： ①资源的边际开采成本在两个时期里固
定不变，其边际成本MC＝2元/吨 ②两时期的需求函数固定不变，其表达
12
对资源储量的分析 资源蕴藏量
资源蕴藏量等于已探明储量与未探明储量之和，是指地球上所有资源储量的总和。 价格与资源蕴藏量的大小无关，所以蕴藏量主要是一个物质概念而非经济概念。 对于不可再生资源来说，蕴藏量是绝对减少的 对于可再生资源来说，蕴藏量是一个可变量。
13
资源储量的关系
由图可知，自然资源储量的利用程度取决于经济可行性和技术
7
ห้องสมุดไป่ตู้
按照资源 存在的形态
土地资源 气候资源
水资源 生物资源 环境资源 矿产资源
按照存在形态分类，可以更加直观地认识资源和更 加直接地对资源进行调查、评价、利用和保护。
8
第二节 自然资源的存量和流量
➢ 自然资源的存量（BP104） 指在一定的经济技术水平下可以被利用的资源储量。
在某一固定的时间点上，自然资源的存量是一个确定 的数值，但是随着社会经济的发展、科学技术水平的 提高，已探明的资源不断被利用，新的资源不断被发 现，在一个动态的时间范围内，资源的存量又是不断 变化的。
露天采矿第08章__矿床露天开拓
当采场面积较小，且长、宽尺寸相差不大，同时 开采的水平数较少，以及采场四周岩石比较稳固 时，可采用螺旋坑线开拓。 由于露天采场空间一般是变化的，坑线往往不能 采用单一的布置形式，而多采用两种或两种以上 的布置形式，即联合坑线，如下图为上部回返， 下部螺旋的回返－螺旋联合坑线开拓方式。
图 8.3 回返－螺旋联合坑线开拓 1－出入沟； 2－连接平台
8.2.3 公路－铁路联合开拓
公路－铁路联合开拓的基本形式有： 地表用铁路运输开拓，采场内用公路运输开拓， 转载站设在境界外不远的地方； 采场内某一标高以上用铁路开拓，此标高以下用 公路运输开拓，在采场内设转载站； 山坡露天部分用公路运输开拓，把矿岩转载到下 部，再用铁路运输。 下图为大冶铁矿东露天采场公路－铁路联合开拓 示意图。
图 8.11 某露天矿深部开拓系统 图 1－运送岩石的带式输送斜井； 2－运送矿石的带式输送斜井； 3－岩石半固定破碎站；4－ 矿 石半固定破碎站
8.2.6 斜坡提升开拓
斜坡提升开拓是通过较陡的斜坡提升机道建立工 作面与地面卸矿点和废石场的运输联系，是一种 投资省、建设速度快、设备简单、生产成本低、 提升坡度较大的开拓方案。但斜坡提升机不能直 接到达工作面，需与汽车或铁路等配合才能构成 完整的开拓运输系统。该开拓方法运输环节多、 转载站和矿仓结构复杂且移设困难。
常用的斜坡提升开拓方法有斜坡箕斗开拓和斜坡矿车 开拓。斜坡箕斗开拓是以箕斗为主体的开拓运输系统， 在采场内用汽车或其他运输设备将矿岩运至转载站装 入箕斗，提升或下放至地面矿仓卸载，再装入地面运 输设备。下图为抚顺西露天煤矿斜坡箕斗开拓示意图。 在凹陷露天矿，箕斗道设在最终边帮上；山坡露天矿 的箕斗道设在采场境界外的端部。箕斗的转载方式有 直接转载和漏斗转载，转载站随开采水平的下降每隔 2～4个水平移设一次。斜坡矿车开拓用小于 4m3的 各型窄轨矿车运输，适用于采用窄轨铁路运输的中小 型露天矿。矿车在工作面装载后，由机车牵引至斜坡 道的车场，矿车被单个或成串挂至提升机钢丝绳上， 用提升机提升或下放至地面站。斜坡矿车道的坡度一 般小于250，最大可Baidu Nhomakorabea300。
08第八章__水工隧洞7
① 有压洞：
• 围岩厚度大于隧洞开挖直径的3倍。 • 在内水压力作用下不致产生滑动和抬动。 • 衬砌和围岩的空隙，必须回填结实。 • 围岩厚度大于内水压力水头的0.4倍。
② 无压隧洞：
弹性抗力只存在于衬砌变位向着围岩的部分，而不产 生 于背着围岩部分，因此，它在外周的分布形成，随着衬砌 的
（三）内水压力及外水压力 1.内水压力
面的原因，或地质剥蚀的原因。
⑷ 天然岩体中的断层，对初始应力起着解除或部分解除
的作用。
⑸在高地应力地区坚硬完整的岩石，在一定地质条件
下，可以聚集大量的能量，从而形成高的天然内应
力，一旦开挖，出现自由边界，切向应力急剧增加，
能量进一步集中，在高应力作用下，岩块会产生突
发性脆性破裂、飞散，伴随着巨大的声响，形成
K : Ko 1 m : e m 即： K
Ko
e
以cm为单位时
K : K o 100 cm : e cm 即： K
100 K o
e
kN / cm
3
K0值可以“查表”（P424, 表8–2
岩石抗力系数
表）、“类比”求得”，最好是现场实测。
⑶ 考虑弹性抗力
(1 )
z z
μ —岩体的泊松比，通常μ 0.2~0.3，
λ —侧压力系数。当μ =0.5时，λ =1，发生在塑性岩体中或埋深很大的地 层中。
• 围岩厚度大于隧洞开挖直径的3倍。 • 在内水压力作用下不致产生滑动和抬动。 • 衬砌和围岩的空隙，必须回填结实。 • 围岩厚度大于内水压力水头的0.4倍。
② 无压隧洞：
弹性抗力只存在于衬砌变位向着围岩的部分，而不产 生 于背着围岩部分，因此，它在外周的分布形成，随着衬砌 的
（三）内水压力及外水压力 1.内水压力
面的原因，或地质剥蚀的原因。
⑷ 天然岩体中的断层，对初始应力起着解除或部分解除
的作用。
⑸在高地应力地区坚硬完整的岩石，在一定地质条件
下，可以聚集大量的能量，从而形成高的天然内应
力，一旦开挖，出现自由边界，切向应力急剧增加，
能量进一步集中，在高应力作用下，岩块会产生突
发性脆性破裂、飞散，伴随着巨大的声响，形成
K : Ko 1 m : e m 即： K
Ko
e
以cm为单位时
K : K o 100 cm : e cm 即： K
100 K o
e
kN / cm
3
K0值可以“查表”（P424, 表8–2
岩石抗力系数
表）、“类比”求得”，最好是现场实测。
⑶ 考虑弹性抗力
(1 )
z z
μ —岩体的泊松比，通常μ 0.2~0.3，
λ —侧压力系数。当μ =0.5时，λ =1，发生在塑性岩体中或埋深很大的地 层中。
采矿学课件第08章 露天采矿工艺
15
2020/3/21
（3）提高爆破质量的措施 多排孔微差爆破； 合理的网孔参数及装药结构； 斜孔爆破； 利用残余爆堆控制抛掷。
பைடு நூலகம்
16
2020/3/21
8.3 采装机械
(1) 挖掘机
单斗正铲机械式履带行走挖掘机（电铲）：广泛用于金属、非金属矿及煤
炭露天矿的各种土质和软硬矿岩的铲装作业，其工作装置稍加改装可作为吊车 使用。
6
2020/3/21
1 2 3 45 α
1234 5
h
1 2345
图8-2 台阶构成要素
1-台阶上部平台；2-台阶坡顶线；3-台阶坡面；4-台阶坡底线； 5-台阶下部平台
7
2020/3/21
露天采场最终边坡（2、4）：露天采场开采终了时或某一部分已 结束工作的四周表面，由台阶坡面、平台和出入沟组成。
19
2020/3/21
（1）平均剥采比：是露天开采境界内岩石总量与矿石总量之比。
（2）生产剥采比：是露天矿某一时间内所剥离的岩石量与所采出的矿石 量之比。
（3）境界剥采比：是露天开采境界增加单位深度所引起的岩石增量与矿 石增量之比。
（4）分层剥采比：是露天开采境界内某一水平分层的岩石量与矿石量之 比。
（5）经济合理剥采比：是露天开采设计中确定露天矿最终境界的重要依 据。目前关于经济合理剥采比的确定方法很多，但归纳起来主要分两类， 即比较法和价格法。
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一,油层出砂原因
(1)内因—砂岩油层的地质条件 (2)外因—开采因素
(一) 内因—砂岩油层的地质条件
1. 应力状态 钻井前砂岩油层处于应力平衡状态.钻开油层后,井壁附近 岩石的原始应力平衡状态遭到破坏,造成井壁附近岩石的应 力集中. 2. 岩石的胶结状态 油层出砂与油层岩石胶结物种类(粘土,碳酸盐和硅质,铁质 三种),数量(数量越多,胶结强度越大)和胶结方式(基底胶 结,接触胶结,孔隙胶结)有着密切的关系.
蜡的初始结晶温度与压力,溶解气油比的关系曲线
4.原油中的水和机械杂质
● ●
水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大.
原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的 结晶核心,而促使石蜡结晶的析出,加剧了结蜡过 程.
●
油井含水量增加,结蜡程度有所减轻.
5.液流速度,管壁粗糙度及表面性质
流速与结蜡量的关系
二,油井防蜡方法
3.焦化防砂
向油层提供热能,促使原油在砂粒表面焦化,形成具有胶 结力的焦化薄层.主要有注热空气固砂和短期火烧油层固 砂两种方法.
4.其它防砂方法
依靠油气层砂粒在炮眼口处形成具有一定承载能力的砂拱, 达到防砂目的. 该方法成败的关键在于砂拱的稳定性.保证砂拱稳定性必 须考虑两个关键问题:一是降低并稳定油层流体速度;二 是保持或提高井筒周围油层的径向应力.
(二)冲砂方式
(1)正冲砂 :冲砂液由冲砂管(或油管)泵入,被冲散的砂粒 随冲砂液一起沿油套环空返至地面的冲砂方法. (2)反冲砂 :冲砂液由油套环空泵入,被冲散的砂粒随冲 砂液一起从油管返至地面的冲砂方法. (3)正反冲砂 :利用了正冲砂和反冲砂各自的优点,其工艺 相比较而言:正冲砂冲击力大,易冲散砂堵,但因管套环空 截面积大,液流上返速度小,携砂能力低,易在冲砂过程中 过程为先用正冲砂将砂堵冲散,使砂粒处于悬 (4)联合冲砂 浮状态,再迅速改为反冲砂,将冲散的砂粒从 :冲砂管柱距底端一定距 发生卡管事故,要提高液流上返速度就必须提高冲砂液的用 离处装有分流器,用以改 量.反冲砂冲击力小,但液流上返速度大,携砂能力强. 油管内返出地面的冲砂方式.这种方式可迅速 特点:这种冲砂方式可提高 变液流通道,冲砂液从油 解除较紧密的砂堵,提高冲砂效率.采用正反 冲砂效率,既具有正冲砂冲 套环空进入井内,经分流 冲砂方式时,地面相应配套有改换冲洗方式的 击力大的优点,又具有反冲 器进入下部冲砂管冲开砂 相应流程和开关. 砂返液流速高,携带能力强 堵,被冲散的砂粒随同液 的优点,同时又不需要改换 体先从下部冲管与套管环 冲洗方式的地面设备. 空返至分流器后,便进入 上部冲砂管内返至地面.
第八章 复杂条件下的开采技术
主要内容: 主要内容:
1,防砂与清砂 , 2,防蜡与清蜡 , 3,油井堵水 , 4,稠油与高凝油开采技术 , 5,低渗透油田开发技术 , 6,井底处理新技术简介 ,
第一节 防砂与清砂
出 砂 危 害
① 砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产; ② 出砂使地面和井下设备严重磨蚀,砂卡; ③ 冲砂检泵,地面清罐等维修工作量巨增; ④ 出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管.
●不适当的措施,降低了油层岩石胶结强度,使得油层变
得疏松而出砂.
二,防砂方法 (一)制定合理的开采措施
(1)制定合理的油井工作制度:通过生产试验使所确 定的生产压差不会造成油井大量出砂(控制生产压差). 对于受生产压差限制而无法满足采油速度的油层,要 在采取必要的防砂措施之后提高生产压差. (2)加强出砂层油水井的管理:开,关操作要求平稳; 对易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施. (3)对胶结疏松的油层,酸化,压裂等措施要求慎重. (4)正确选择完井方法和改善完井工艺.
通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油管柱上装有固 体化学防蜡剂,防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡 目的. (1)活性剂型防蜡剂:通过在蜡结晶表面上的吸附,形 成不利于石蜡继续长大的极性表面,使蜡晶以微粒状态分 散在油中易被油流带走;还可吸附于固体表面上形成极性 表面,阻止石蜡的沉积. (2)高分子型防蜡剂:油溶性的,具有石蜡结构链节的 支链线性高分子,在浓度很小的情况下能够形成遍及整个 原油的网状结构,而石蜡就可在这网状结构上析出,因而 彼此分散,不能聚集长大,也不易在固体表面沉积,而易 被液流带走.
(1)阻止蜡晶的析出:在原油开采过程中,采用某些措施 (如提高井筒流体的温度等),使得油流温度高于蜡的初始结 晶温度,从而阻止蜡晶的析出. (2)抑制石蜡结晶的聚集:在石蜡结晶已析出的情况下,控 制蜡晶长大和聚集的过程.如在含蜡原油中加入防止和减少 石蜡聚集的某些化学剂—抑制剂,使蜡晶处于分散状态而不 会大量聚集. (3)创造不利于石蜡沉积的条件:如提高表面光滑度,改善 表面润湿性,提高井筒流体速度等.
3. 渗透率的影响 油层的渗透率越高,其胶结强度越低,油层越容易出砂.
胶 结 强 度
渗透率
渗透率 1 0-3 μ m2 出砂井 占总出砂井 数比例% < 1 00 0 0 1 0 0～ 5 00 10 1 9 .2 > 5 00 42 8 0 .8
(二) 外因—开采因素
1. 固井质量 由于固井质量差,使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘 2. 射孔密度 在一起,在生产中形成高低压层的串通,使井壁岩石不 如果射孔密度过大,有可能使套管破裂和砂岩油层结构 3. 断受到冲刷,粘土夹层膨胀,岩石胶结遭到破坏,因而 油井工作制度 遭到破坏,引起油井出砂. 导致油井出砂. 4. 流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳 其它 力是疏松油层出砂的重要原因.油,水井工作制度的突 ●油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低; 然变化,使得油层岩石受力状况发生变化,也容易引起 ●油层压力降低,增加了地应力对岩石颗粒的挤压作用, 油层出砂. 扰乱了颗粒间的胶结;
(三)冲砂水力计算
冲砂时砂粒上升速度: 保持砂粒上升的最低速度:
Vs = Vl Vd
玉门油田石英砂与水所做的 实验表明砂粒在上升液流中 呈悬浮状态时:
Vl Vd ≈ 1.6 ~ 1.7
Vl min = 2Vd
冲砂液的最低用量:
Qmin = FVl min
冲砂过程中,砂粒从井底 上升到地面所需的时间为:
(三)砾石充填防砂方法
砾石充填防砂方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下入井内 防砂层段处,用一定质量的流体携带地面选好的具有一 定粒度的砾石,充填于管和油层之间,形成一定厚度的 砾石层,以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法.
图8-4 砾石充填防砂示意图
砾石充填防砂施工设计应符合三条基本原则:
①注重防砂效果,正确选用防砂方法,合理设计工艺参数和工艺 步骤,以达到阻止油层出砂的目的; ②采用先进的工艺技术,最大限度地减少其对油井产能的影响; ③注重综合经济效益,提高设计质量和施工成功率,降低成本. 施工设计要形成一套完整的程序,有利于方案的系统化和规格化, 从而提高施工设计的质量.
一,油井防蜡机理
(一)油井结蜡的过程 (1)当温度降至析蜡点以下时,蜡以结晶形式从原油中 析出; (2)温度,压力继续降低和气体析出,结晶析出的蜡聚 集长大形成蜡晶体; (3)蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上. 蜡的初始结晶温度或析蜡点: 当温度降低到某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡 开始析出的温度即称为蜡的初始结晶温度或析蜡点 .
防 砂 方 法 选 择 地 层 预 处 理 设 计 砾 石 设 计 防 砂 管 柱 设 计 携 砂 液 设 计 施 工
步 防 设 计 程 序 分 工 施 砂
工 艺 设 计
防砂施工 设计具体 步骤自学
(四) 化学防砂方法
人工井壁防砂 水泥砂浆 树脂核桃壳 树脂砂浆 预涂层砾石 人工胶结砂层防砂 酚醛树脂胶结砂层 酚醛溶液地下合成 胶结剂 水泥 酚醛树脂 树脂 树脂 主料 苯酚与甲醛 苯酚与甲醛 支撑剂 石英砂 核桃壳 石英砂 石英砂 增孔剂 柴油 柴油 携送液 油 油或活性水 油 油或活性水 固化剂 盐酸 油层温度 说明 后期防砂 早期防砂 后期防砂 较好后期防砂 说明 早期防砂 早期防砂
保证砂粒能被带到地面的 做法是使: l ≥ 2Vd V
H T= Vs
第二节 防蜡与清蜡
石蜡:16到64的烷烃(C16H34～ C64H130).纯石蜡为白 色,略带透明的结晶体,密度880～905kg/m3,熔点为 49～60℃. 结蜡现象:对于溶有一定量石蜡的原油,在开采过程 中,随着温度,压力的降低和气体的析出,溶解的石 蜡便以结晶析出,长大聚集和沉积在管壁等固相表面 上,即出现所谓的结蜡现象. 油井结蜡的危害: (1)影响着流体举升的过流断面,增加了流动阻力; (2)影响着抽油设备的正常工作.
1.油管内衬和涂层防蜡
作用:通过表面光滑和改善管壁表面的润湿性,使蜡 不易在表面上沉积,以达到防蜡的目的. (1)玻璃衬里油管防蜡原理 油管表面具有亲水憎油特性; 玻璃表面十分光滑; 玻璃具有良好的绝热性能. (2) 涂料油管防蜡原理 在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质.
2.化学防蜡
各种防砂方法均以化学胶固为基础,在一些油田分别获 得了一定的防砂效果.但各种方法均有各自的适用条件,因 此必须根据油层和油井的具体情况而选择应用.具体配方和 用量,更应根据各个油田的油层条件通过实验室和现场试验 来确定.
三,清砂方法
常 用 的 清 砂 方 法 冲砂: 通过冲管,油管或油套环空向井底注入高
(二)影响结蜡的因素
1. 原油的性质及含蜡量 ① 原油中含蜡量越高,油井就越容易结蜡. ② 原油中所含轻质馏分越多,则蜡的初始结晶温度就 越低,保持溶解状态的蜡就越多,即蜡不易析出. 2. 原油中的胶质,沥青质 胶质含量增加,蜡的初始结晶温度降低; 沥青质对石蜡结晶起到良好的分散作用,且使沉积 蜡的强度将明显增加,而不易被油流冲走. 3. 压力和溶解气
速流体冲散砂堵,由循环上返液体将砂粒 带到地面,以解除油水井砂堵的工艺措施. 是广泛应用的清砂方法. 井底积存的砂粒捞到地面上来的方法.一 般适用于砂堵不严重,井浅,油层压力低 或有漏失层等无法建立循环的油井.
捞砂: 用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具,将
(一)冲砂液 冲砂液的基本要求:
(1) 具有一定的粘度,以保证具有良好的携砂能力; (2) 具有一定的密度,以便形成适当的液柱压力,防止井喷; (3) 不损害油层; (4) 来源广泛,价廉等.
(二)采取合理的防砂工艺方法
机械防砂 衬管,筛管,滤砂管等防砂 砾石充填防砂 人工胶结砂层 人工井壁 其它化学防砂法 注热空气固砂 短期火烧油层固砂 降低流速 增大油层径向应力 压裂防砂
化学防砂 焦化防砂 其它
1.机械防砂
(1) 下入防砂管柱挡砂 如割缝衬管,绕丝筛管,胶结滤砂管,双层或多层筛管 等.这类方法工艺简单,具有一定的防砂效果,但由于 防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞,一般效果 差,寿命短; (2) 下入防砂管柱加充填物 充填物的种类很多,如砾石,果壳,果核,塑料颗粒, 玻璃球或陶粒等.这种防砂方法能有效地将油层砂限制Hale Waihona Puke Baidu在油层中,并使油层保持稳定的力学结构,防砂效果好, 寿命长. 机械防砂对油层的适应能力强,成功率高,成本低, 机械防砂对油层的适应能力强,成功率高,成本低,目 前应用十分广泛. 前应用十分广泛.
2.化学防砂
(1) 人工胶结砂层防砂方法 从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂,然后使胶结剂固 (2) 人工井壁防砂方法 化,在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的 地面将支撑剂(砾石)和未固化的胶结剂按一定比例拌和 胶结砂层,达到防砂目的的方法.如酚醛树脂溶液及酚醛 均匀,用液体携至井下挤入油层出砂部位,在套管外形成 溶液地下合成等. 相比较而言:化学防砂方法适用于渗透率相对均匀的薄层 具有一定强度和渗透性的壁面,可阻止油层砂粒流入井内 段,在粉细砂岩油层中的防砂效果优于机械防砂.但其对 而又不影响油井生产的工艺措施.如水泥砂浆,树脂核桃 油层渗透率有一定的损害,成功率也不如机械防砂,还存 壳,树脂砂浆,预涂层砾石等. 在老化现象,相对成本较高等缺点,应用程度不如机械防 砂.