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吐哈盆地中低阶深部煤储层地质特征及有利层段优选——以柯新1H井为例
1
作者 陈旋 张华 +5 位作者 李鑫 苟红光 程祎 韩长城 刘源 张亦婷 《矿业科学学报》 北大核心 2026年第1期90-102,共13页
吐哈盆地首口煤层气风险探井柯新1H井目标煤储层埋深在3163~3350 m,对该煤储层进行地质特征分析与有利层段优选对后续滚动勘探开发意义重大。本文通过煤岩煤质、煤体结构、含气性现场测试与等温吸附、孔渗及应力敏感、岩石力学等12项27... 吐哈盆地首口煤层气风险探井柯新1H井目标煤储层埋深在3163~3350 m,对该煤储层进行地质特征分析与有利层段优选对后续滚动勘探开发意义重大。本文通过煤岩煤质、煤体结构、含气性现场测试与等温吸附、孔渗及应力敏感、岩石力学等12项270余次系统测试分析,揭示了柯新1H井西山窑组主力煤岩储层地质特征,并优选了有利层段。研究结果表明:(1)柯新1H井西山窑组煤岩镜质组反射率介于0.64%~1.02%,镜质组含量介于63.40%~89.57%,目标煤储层为长焰煤或不黏煤储层;(2)基于密闭取心与等温吸附实测,煤岩储层含气比介于1.47~1.98,煤岩三轴弹性模量在3.594~7.795 GPa,泊松比介于0.17~0.27,煤体结构主要为碎裂煤和碎粒煤,煤岩储层属于过饱和、中低阶、碎软、低渗、强应力敏感储层;(3)基于模糊层次分析建立了囊括3大类一级指标和12类二级指标的单井深部煤储层有利层段优选评价指标体系,认为柯新1H井第三段煤岩储层具备高产潜力,但须在工程作业中注意煤粉的影响。 展开更多
关键词 煤层气 多煤层 碎软储层 有利储层 吐哈盆地
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大位垂比条件下定向钻进关键技术研究与实践
2
作者 贾术峰 《煤炭技术》 2026年第2期160-164,共5页
为解决任楼煤矿中五采区下部块段地面超前探查工程中,大位垂比、长水平段定向钻进的托压、岩粉滞留、效率低及轨迹控制难问题,结合工程实践,提出技术方案。方案含4方面优化:创新φ193.68 mm与φ177.8 mm变径套管组合,抗压强度提高22%,... 为解决任楼煤矿中五采区下部块段地面超前探查工程中,大位垂比、长水平段定向钻进的托压、岩粉滞留、效率低及轨迹控制难问题,结合工程实践,提出技术方案。方案含4方面优化:创新φ193.68 mm与φ177.8 mm变径套管组合,抗压强度提高22%,二开直井段效率提高20%;直井段用φ159 mm钻铤与φ127 mm钻杆,造斜段选φ89 mm加重钻杆降故障;分阶段用不同弯度螺杆控井斜;采用无固相-高润滑钻井液,水平段效率提高30%以上。 展开更多
关键词 大位垂比 定向钻进 套管优化 钻具组合 钻井液性能
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金属矿山矿体围岩工程地质勘查在生产中的作用
3
作者 沙晴 赵兴琦 徐相燕 《世界有色金属》 2026年第1期175-177,共3页
金属矿山矿体围岩工程地质勘查是矿山开采的重要内容,其可以为矿床的勘探、开发以及设计等提供重要的数据参考,同时对于矿山安全生产作业、资源利用效率提高以及环境保护等工作的开展具有重要的影响。矿体围岩的地质特征直接影响矿体的... 金属矿山矿体围岩工程地质勘查是矿山开采的重要内容,其可以为矿床的勘探、开发以及设计等提供重要的数据参考,同时对于矿山安全生产作业、资源利用效率提高以及环境保护等工作的开展具有重要的影响。矿体围岩的地质特征直接影响矿体的开采条件、开采工艺的制定以及矿山的长期稳定性。因此,通过全面的地质勘查,可以有效预测和规避地质灾害,提高矿产资源的开发效率,同时保障矿山的经济效益和生产安全。 展开更多
关键词 金属矿山 矿体围岩工程 地质勘查 生产安全 智能化
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“长掘长探”技术在煤矿深部开采中的应用与优化
4
作者 李洋 《能源与节能》 2026年第2期341-344,共4页
随着煤矿开采深度的不断增加,地质条件日益复杂,瓦斯、水害等灾害的威胁愈发严峻。“长掘长探”技术作为一种有效的超前探测手段,对于保障煤矿深部开采的安全具有重要意义。详细阐述了“长掘长探”技术的原理、特点、常用方法及其在煤... 随着煤矿开采深度的不断增加,地质条件日益复杂,瓦斯、水害等灾害的威胁愈发严峻。“长掘长探”技术作为一种有效的超前探测手段,对于保障煤矿深部开采的安全具有重要意义。详细阐述了“长掘长探”技术的原理、特点、常用方法及其在煤矿深部开采中的应用情况,并针对实际应用中存在的问题提出了相应的优化措施,以提高“长掘长探”技术的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 煤矿 深部开采 “长掘长探” 应用 优化措施
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三维数值与物理模拟的矿井随掘超前探测研究
5
作者 王敏 李刚 王晓武 《煤矿机械》 2026年第2期206-211,共6页
为解决传统矿井随掘超前探测方法存在的精度低、实时性差、小构造识别多解性问题,创新性地提出一种融合三维数值模拟与物理模拟的矿井随掘超前探测模型。该模型的独特优势在于模拟退火(SA)算法对数值模型的动态参数校正、人工蜂群(ABC)... 为解决传统矿井随掘超前探测方法存在的精度低、实时性差、小构造识别多解性问题,创新性地提出一种融合三维数值模拟与物理模拟的矿井随掘超前探测模型。该模型的独特优势在于模拟退火(SA)算法对数值模型的动态参数校正、人工蜂群(ABC)算法的强全局寻优能力与并行效率,以及物理模拟对真实边界条件的实验支撑三者协同。研究结果表明:在煤矿井下钻场目标检测数据集上,该模型处理后的信号振幅降至0.2 mm,显著优于对比模型。在煤矿采掘工作面综合检测数据集上,该模型展现出优异的综合性能:准确率达0.95,F1值为0.92,平均交并比(mIoU)达0.97,显著优于对比模型;信号振幅最大值降至4 mm,最小值降至0.3 mm。该模型有效克服了传统方法的精度与实时性瓶颈,实现了掘进工作面前方地质异常体的亚米级精确定位,具有优异的抗干扰能力、动态适应性和高精度,为智能掘进地质保障提供了可靠的新方法。 展开更多
关键词 随掘超前探测 三维数值模拟 物理模拟 智能掘进 矿井安全
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矿山地质多源数据融合与形变模型研究
6
作者 赵钰哲 《中国金属通报》 2026年第2期141-143,共3页
本文主要针对矿山地质动态测绘与形变监测领域,致力于创建起依靠多种数据融合的矿山地质动态测绘模型,并且探究其在形变监测方面的应用情况。借助汇集卫星遥感资料、无人机航拍资料、地面监测资料等众多资料,采用先进的数据融合算法以... 本文主要针对矿山地质动态测绘与形变监测领域,致力于创建起依靠多种数据融合的矿山地质动态测绘模型,并且探究其在形变监测方面的应用情况。借助汇集卫星遥感资料、无人机航拍资料、地面监测资料等众多资料,采用先进的数据融合算法以及模型创建技术,实现对矿山地质信息的全方位、动态获取。研究显示,创建起来的模型可以精准表现矿山地质形变情形,给矿山安全生产及管理赋予科学依据,从而有效地减小矿山地质灾害危险,优化矿山资源开采与利用的持续性。 展开更多
关键词 多源数据融合 矿山地质动态测绘 形变监测 模型构建
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等值反磁通瞬变电磁法在煤矿浅层采空区探测中的应用
7
作者 梁鹏 杜剑斌 张晋谦 《江西煤炭科技》 2026年第1期148-150,共3页
本文以仙泉煤矿二、三采区为例,在现场地质调查的基础上,采用等值反磁通瞬变电磁法替代常规瞬变电磁法进行浅层采空区勘察,探查出3#煤层采空破坏区3处,积水区4处,高压线干扰区3处,15#煤层采空破坏区3处,积水区1处,为后续矿井开采与疏放... 本文以仙泉煤矿二、三采区为例,在现场地质调查的基础上,采用等值反磁通瞬变电磁法替代常规瞬变电磁法进行浅层采空区勘察,探查出3#煤层采空破坏区3处,积水区4处,高压线干扰区3处,15#煤层采空破坏区3处,积水区1处,为后续矿井开采与疏放水提供科学依据。 展开更多
关键词 等值反磁通瞬变电磁法 采空区 探测
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煤矿井下钻进工况参数智能控制技术发展与展望 被引量：3
8
作者 王清峰 刘洋 +2 位作者 陈航 史书翰 崔小超 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期20-29,共10页
煤矿智能化和高产高效矿井的建设,对煤矿井下钻探智能化技术提出了更高要求。梳理了煤矿井下智能钻探技术发展历程,指出经过井下远距离手动控制、地面远距离手动控制、地面远距离自动控制、双模式自动控制等4个发展阶段后,煤矿井下钻探... 煤矿智能化和高产高效矿井的建设,对煤矿井下钻探智能化技术提出了更高要求。梳理了煤矿井下智能钻探技术发展历程,指出经过井下远距离手动控制、地面远距离手动控制、地面远距离自动控制、双模式自动控制等4个发展阶段后,煤矿井下钻探技术目前正处于智能化钻探探索阶段。从基于专家数据库、机器学习、云系统等3个方向,总结阐述了煤矿井下钻探智能化的关键核心技术——钻进工况参数智能控制技术的发展情况:专家数据库方面,介绍了其在矿业领域的主要应用范围,以及被引入到智能化钻探领域后的4个发展阶段,并对比给出了每个阶段的技术特点和先进性;机器学习方面,总结了在优化模型、优化算法、辅助控制手段等方向的最新研究成果,阐明了每个研究方向面临的难题和未来的研究思路;云系统方面,从石油开采、地质勘探、煤矿井下钻探3个方向探讨了最新发展情况。结合当前应用条件,综合评述了3种钻进工况参数智能控制方法的优缺点,分析了当前智能钻进存在的控制手段单一、多功能拓展应用不足等问题,从技术延展、控制闭环、策略多元、体系统一等角度对煤矿井下钻进工况参数智能控制与煤矿智能化建设深度融合应用提出了展望,为基于多信息融合的自适应钻进技术研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 智能化钻进 钻进工况参数 智能控制 专家数据库 机器学习 云系统
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采煤工作面地质异常弹性波逆时偏移成像技术及其应用
9
作者 张晓岩 路鑫 +1 位作者 方金伟 章俊 《中国煤炭》 北大核心 2026年第1期36-46,共11页
精准查明采煤工作面内隐伏地质异常是保障深部煤炭安全高效开采的关键,为此,提出高精度弹性波偏移成像技术,该技术是利用时间和空间高阶差分模拟技术求解准应力-速度方程,并使用矢量波场的点积成像条件生成高质量的图像。开展了包含断... 精准查明采煤工作面内隐伏地质异常是保障深部煤炭安全高效开采的关键,为此,提出高精度弹性波偏移成像技术,该技术是利用时间和空间高阶差分模拟技术求解准应力-速度方程,并使用矢量波场的点积成像条件生成高质量的图像。开展了包含断层、陷落柱和起伏底板的回采工作面二维弹性波数值模拟实验,结果表明,使用时空高阶有限差分可实现高精度波场模拟,而波场解耦可实现对工作面复杂地质结构的多波成像,最终避免了陡倾角和小尺度地质异常体成像难题。采用该技术在实际井下探测中与传统槽波成像结果进行应用对比,结果表明,弹性波逆时偏移成像技术不受煤层延展的约束,探测深度更深、分辨率更高,能够更好实现工作面内隐伏的小断层、小陷落柱等小尺度地质异常的探测,进而为深部煤矿安全生产提供更高分辨率和更清晰的指导。 展开更多
关键词 采煤工作面 隐伏地质结构 逆时偏移成像 时空高阶 槽波探测
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随掘震电联合超前探测技术在断层探测中的应用
10
作者 张涛 郭立全 高川 《矿山工程》 2026年第1期161-167,共7页
随着煤矿开采向深部延伸,隐伏断层、破碎带及异常含水体等不良地质体成为制约巷道安全高效掘进的重要因素。本研究针对传统单一方法在断层识别中分辨率不足、多解性强的问题,采用随掘震电联合探测技术,对巷道前方的断层构建进行精准识... 随着煤矿开采向深部延伸,隐伏断层、破碎带及异常含水体等不良地质体成为制约巷道安全高效掘进的重要因素。本研究针对传统单一方法在断层识别中分辨率不足、多解性强的问题,采用随掘震电联合探测技术,对巷道前方的断层构建进行精准识别。现场试验表明,该技术在钱营孜矿瓦斯鉴定巷道成功超前50 m识别落差2.5 m断层。随掘震电联合超前探测技术为巷道智能掘进提供了可靠的地质保障。 展开更多
关键词 随掘 超前探测 断层
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岩土体单桥静力触探曲线MCP-DD预测方法研究
11
作者 高睿 胡修任 +2 位作者 王泽良 李畅 吴月秀 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第2期226-235,共10页
工程中常采用静力触探获得地层信息,但因触探孔位相对稀疏,场地中存在大量未知区域,影响了设计和施工对地层信息的准确判断。提出一种岩土体单桥静力触探曲线的MCP-DD预测方法:①通过邻域半径搜索算法筛选相关数据点;②基于B样条基函数... 工程中常采用静力触探获得地层信息,但因触探孔位相对稀疏,场地中存在大量未知区域,影响了设计和施工对地层信息的准确判断。提出一种岩土体单桥静力触探曲线的MCP-DD预测方法:①通过邻域半径搜索算法筛选相关数据点;②基于B样条基函数的改良MCP算法计算相关数据的趋势估计函数;③通过空间相关函数对趋势估计函数进行DD加权,得到综合预测模型。运用该方法预测某工程场地的单桥静力触探曲线,结果表明:相比于线性插值法,MCP-DD预测方法有更高的决定系数R^(2),平均绝对误差MAE减小26.8%~55.8%,均方根误差RMSE减小25.2%~54.9%。此外,预测半径R0的最佳取值范围为25.0~37.8 m,平均相关数据点个数越多,平均相对距离越小,模型预测效果越好。 展开更多
关键词 单桥静力触探 趋势估计函数 空间相关性 MCP-DD算法
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巷道掘进前方板状低阻体的三向视电阻率特征
12
作者 胡雄武 王莹 於浩 《煤矿安全》 北大核心 2025年第12期219-229,共11页
超前探测煤矿巷道掘进前方岩层的富水性对于保障掘进安全至关重要。传统矿井电法受限于巷道轴向观测系统布局,存在电性异常方位辨识度不足的技术瓶颈,较大程度上制约了实际探测应用效果。为此,提出了一种巷道掘进三向视电阻率探测新方法... 超前探测煤矿巷道掘进前方岩层的富水性对于保障掘进安全至关重要。传统矿井电法受限于巷道轴向观测系统布局,存在电性异常方位辨识度不足的技术瓶颈,较大程度上制约了实际探测应用效果。为此,提出了一种巷道掘进三向视电阻率探测新方法,给出了具体探测流程。通过构建全空间均匀介质中无限大板状低阻异常体理论模型,采用包括巷道轴向(x)、两帮方向(y)、顶底板方向(z)的三维观测坐标系,推导了三向视电阻率响应表达式;基于数值计算与理论分析,探究了板状异常体模型方位角和倾角等产状参数对三向视电阻率响应的影响特征。研究表明:x方向视电阻率曲线形态呈现稳定的“H”形特征,与异常体方位角和倾角无显著关联,但其异常幅值及极值点对应的探测极距受产状参数影响较大;y方向视电阻率曲线形态对倾角变化不敏感,但对方位角表现出高度敏感性,其曲线类型主要由方位角决定;z方向视电阻率则表现出与y方向互补的特征,对倾角变化灵敏度高而方位角影响甚微,其曲线类型主要取决于倾角参数;相较于传统轴向电法,三向视电阻率法有效实现了异常体产状特征的多维电性表征,不仅保留了传统方法的探测优势,还可利用三向视电阻率的协同分析与解译,提升巷道掘进前方电性异常的辨识精度。 展开更多
关键词 巷道掘进 三向视电阻率 响应特征 板状异常体 超前探测 水害探测
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基于多元数据融合的钻孔岩性识别方法
13
作者 赵安新 黎梁 +2 位作者 栾兆彪 叶磊 姜鑫 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第3期545-559,共15页
为研究矿区钻探勘察过程中钻孔岩性类别分层及识别的自动化检测技术,解决现有深度学习技术中岩性识别精度低、分层误差较大等问题,提出了一种结合自然伽马测井曲线的多尺度融合网络的钻孔岩性识别方法,并对6#、9#、10#超前钻探孔进行岩... 为研究矿区钻探勘察过程中钻孔岩性类别分层及识别的自动化检测技术,解决现有深度学习技术中岩性识别精度低、分层误差较大等问题,提出了一种结合自然伽马测井曲线的多尺度融合网络的钻孔岩性识别方法,并对6#、9#、10#超前钻探孔进行岩性类别自动识别试验。该方法首先使用SENet通道注意力机制、多尺度检测改进YOLOv5模型框架,提高模型的泛化能力和分类性能;然后采用EIOU Loss替换CIOU Loss损失函数,使得预测框更加有效的拟合真实目标框;最后,利用自然伽马测井曲线与模型预测结果进行相互印证,降低岩性的分层误差。结果表明:该方法在钻孔岩性识别中平均精度、准确率和召回率相较于YOLOv5算法分别提升9.86%、5.38%和4.96%;平均分层综合匹配度为85.05%,平均岩性匹配度为94.02%,验证了钻孔岩性自动分层及识别算法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 探测技术 钻孔岩性 孔壁信息 自然伽马
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岩土工程勘察在金属矿山滑坡地质灾害防治的应用
14
作者 涂俊宇 伍勇 《中国金属通报》 2026年第1期180-182,共3页
金属矿山在开采过程中经常发生滑坡等地质灾害,严重威胁着矿山安全及周围环境,岩土工程勘察是防治滑坡地质灾害的重要手段。本文就岩土工程勘察,在金属矿山滑坡地质灾害防治中的应用进行了深入研究,阐述了金属矿山滑坡地质灾害的形成原... 金属矿山在开采过程中经常发生滑坡等地质灾害,严重威胁着矿山安全及周围环境,岩土工程勘察是防治滑坡地质灾害的重要手段。本文就岩土工程勘察,在金属矿山滑坡地质灾害防治中的应用进行了深入研究,阐述了金属矿山滑坡地质灾害的形成原因和危害。对岩土勘察的内容进行了分析,并明确了岩土工程勘察的方法。对岩土工程勘察在金属矿山滑坡地质灾害防治中的应用进行了论述,以期有效地提高金属矿山滑坡地质灾害的防治水平,保障矿区的安全生产与生态环境的安全。 展开更多
关键词 岩土工程勘察 金属矿山 滑坡地质灾害 防治 稳定性评估
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NEMV勘探技术在韩家洼煤矿小窑破坏区域超前探测中的应用研究
15
作者 孙建军 《能源与节能》 2026年第2期305-308,共4页
聚焦于山西韩家洼煤矿小窑破坏区域,针对传统物探手段难以满足复杂地形地质条件下高精度勘探需求的问题,考虑应用NEMV勘探(Natural Electromagnetic Vector Exploration,自然电磁脉冲勘探)技术。介绍NEMV勘探技术的原理,对不同深度岩体... 聚焦于山西韩家洼煤矿小窑破坏区域,针对传统物探手段难以满足复杂地形地质条件下高精度勘探需求的问题,考虑应用NEMV勘探(Natural Electromagnetic Vector Exploration,自然电磁脉冲勘探)技术。介绍NEMV勘探技术的原理,对不同深度岩体应力下所激发的自然电磁脉冲信号进行收集,可提取地质信息,构建地质-地球物理模型。在数据采集环节,采用无人机搭载设备的方式,依据特定原则布置测线,高效获取数据,并严格执行质量检查及验收制度。数据处理上,运用空间域小波分析、空间域相关分析等方法,结合多种软件进行绘图和建模。研究结果表明,NEMV勘探技术在该区域能够有效查明采空区边界及积水区域,为煤矿安全生产提供准确依据。 展开更多
关键词 NEMV勘探技术 煤矿小窑破坏区域 超前探测
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基于三维激光扫描技术的岩体质量快速评价方法 被引量：1
16
作者 孙钱程 王泉 +1 位作者 徐志华 郭戈 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期56-63,共8页
岩体质量评价是开展滑坡、崩塌等地质灾害预测与评估的重要基础信息。针对传统岩体质量评价方法存在的效率低、取样难、成本高等问题,利用三维激光扫描技术提出一种以结构面信息和块体体积作为评价参数的岩体质量快速评价方法。该方法... 岩体质量评价是开展滑坡、崩塌等地质灾害预测与评估的重要基础信息。针对传统岩体质量评价方法存在的效率低、取样难、成本高等问题,利用三维激光扫描技术提出一种以结构面信息和块体体积作为评价参数的岩体质量快速评价方法。该方法通过非接触式测量方式,快速获取岩体表面的点云数据,并提取结构面参数和块体体积;利用动态权重法计算各参数权重,结合统计的各评价参数值分析确定岩体质量等级,实现了岩体质量的快速、准确评价。研究结果表明:本方法与GSI岩体质量评价系统的结果相吻合;这种非接触式测量方法不仅可以快速完成大范围岩体质量评价,而且测试成本低,抗干扰能力强,显著提高了评价的效率和准确性,为岩体质量评价领域提供了新的技术方法,具有重要的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 岩体质量评价 三维激光扫描 非接触测量 动态权重
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面向岩体结构自动识别的钻孔图像修复方法研究 被引量：1
17
作者 陈双源 韩增强 +4 位作者 王益腾 王超 汪进超 陈晓坤 黄师聪 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第3期635-646,共12页
钻孔摄像技术是岩体结构精细探测的重要手段,测试过程中不可避免的探头偏心问题显著降低了钻孔图像的质量,进而制约了岩体结构信息的精准自动识别.为此,提出一种基于灰度特征分析的钻孔图像修复方法,以优化岩体结构识别效果和几何参数... 钻孔摄像技术是岩体结构精细探测的重要手段,测试过程中不可避免的探头偏心问题显著降低了钻孔图像的质量,进而制约了岩体结构信息的精准自动识别.为此,提出一种基于灰度特征分析的钻孔图像修复方法,以优化岩体结构识别效果和几何参数测量精度.首先,基于钻孔摄像工作原理,开展了探头偏心在钻孔图像中的响应特征分析,建立了图像灰度特征模型,形成了全景成像探头三维定位分析方法.然后,基于探头空间轨迹计算图像灰度误差矩阵,实现了探头偏心引起的图像灰度误差校正及修复.并定量分析了探头偏心导致的钻孔图像方位角误差,建立了基于探头空间定位校正的图像透视误差修复方法.最后,开展了典型钻孔图像的应用分析.研究结果表明,基于图像灰度特征分析获取探头空间位置信息,进而开展灰度误差和透视误差校正,能够对钻孔图像效果和测量精度有较大的提升,二值化处理结果也验证了修复后图像可更好地显现岩体结构关键信息,降低其他因素的干扰,为岩体结构自动识别提供了良好的图像数据基础. 展开更多
关键词 钻孔摄像技术 图像修复 三维定位 岩体结构 图像误差校正 图像识别 工程地质勘察
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构造应力各向异性诱导深部巷道分岔失稳机制与临界阈值研究 被引量：1
18
作者 姚毅 王浩 +4 位作者 石亮 贺天全 刘军省 李晓龙 林光富 《中国矿山工程》 2025年第3期52-58,共7页
针对深部巷道围岩在构造应力各向异性与几何非共轴性耦合作用下的分岔失稳问题,本文基于高阶Cosserat连续体理论,构建了包含微结构旋转自由度的非线性本构模型,推导了考虑偶应力张量的分岔失稳判据。通过解析与数值方法,揭示了川西清平... 针对深部巷道围岩在构造应力各向异性与几何非共轴性耦合作用下的分岔失稳问题,本文基于高阶Cosserat连续体理论,构建了包含微结构旋转自由度的非线性本构模型,推导了考虑偶应力张量的分岔失稳判据。通过解析与数值方法,揭示了川西清平磷矿邓家火地矿段巷道轴线(N45°E)与最大主应力(N43°W)斜交时的临界失稳阈值。研究表明,当构造应力各向异性系数χ>0.35时,围岩塑性区呈现分岔扩展模式,临界应力阈值为σ_(crit)=0.72σc。该成果为深部巷道稳定性控制提供了理论支持。 展开更多
关键词 构造应力各向异性 分岔失稳 高阶Cosserat理论 临界阈值 非线性本构
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矿井煤岩界面探测天线及智能升降支架系统开发及应用
19
作者 陈令洲 郭爱军 +2 位作者 关丙火 张迪 许献磊 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期168-174,共7页
地质雷达在矿井地质构造及灾害源探测中得到了广泛应用,常规地面耦合式地质雷达天线需要贴近探测面进行作业,受限于复杂矿井环境,难以在工作面上进行快速连续测量,也无法满足煤岩界面随采实时探测需求。为此,通过对矿井非接触式煤岩界... 地质雷达在矿井地质构造及灾害源探测中得到了广泛应用,常规地面耦合式地质雷达天线需要贴近探测面进行作业,受限于复杂矿井环境,难以在工作面上进行快速连续测量,也无法满足煤岩界面随采实时探测需求。为此,通过对矿井非接触式煤岩界面探测天线及智能升降支架系统进行研究,研发了矿井煤岩界面探测天线及智能升降支架系统。通过优化TEM天线辐射面和加载屏蔽装置,开发了一种适用于煤岩界面探测的1500 MHz空耦地质雷达天线,相对带宽可达553 MHz,主瓣增益11.53 dBi;设计了一种智能升降支架,可实现在矿井综采工作面随采高及煤层倾角变化,实时自适应调节空耦天线位置姿态,满足矿井复杂环境下的应用需求。试验结果表明:所研发的矿井煤岩界面探测天线可实现对煤岩界面的非接触式探测,在1 m范围内探测煤岩界面位置的平均绝对误差为1.2 cm,平均误差百分比为8.5%,为矿井智能化开采提供了技术支撑。 展开更多
关键词 煤岩界面 地质雷达天线 非接触式探测 智能升降支架 高精度
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厚松散层条带采空区工后地表变形规律 被引量：1
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作者 赵文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8003-8012,共10页
为研究厚松散层非充分开采采空区工后地表变形规律,评价注浆充填法治理厚松散层条带采空区效果;以济宁岱庄煤矿厚松散层条带采空区为例,采用理论分析、数值计算、地表变形观测和深部岩层光纤监测等方法,对注浆治理前后的采空区地表变形... 为研究厚松散层非充分开采采空区工后地表变形规律,评价注浆充填法治理厚松散层条带采空区效果;以济宁岱庄煤矿厚松散层条带采空区为例,采用理论分析、数值计算、地表变形观测和深部岩层光纤监测等方法,对注浆治理前后的采空区地表变形规律对比分析。结果表明:①厚松散层采空区叠加条带式非充分开采影响,地表移动活跃期下沉量减少,后期残余变形占比增大,采用概率积分法和数值计算综合分析采空区地表最大总沉降量为611.8 mm,残余沉降量为157.8~288.1 mm,采空区地表残余变形对场地拟建高层建筑群影响大;②采用注浆充填法治理后的采空区地表在工后观测期间累计下沉量为-5.6~-1.5 mm,采用深部分布式光纤监测和地表水准观测综合得出工后采空区覆岩沉降量小于1 mm/a,分析得出工后地表变形主要由上部厚松散层沉降引起;③采用注浆充填法可显著缩短采空区上覆岩层移动稳定时间,有效降低采空区深部岩层变形量,计算分析工后地表变形值趋于稳定,采空区场地处于稳定状态,注浆治理效果良好,满足高强度工程建设需要。研究成果可为类似条件采空区地表变形预测、场地稳定性评价及工后治理效果检测提供指导。 展开更多
关键词 厚松散层 条带采空区 注浆治理 地表变形 光纤监测
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