复杂地区

2024-10-10

复杂地区（共9篇）

复杂地区篇1

1 概况

(1) 工程概况。淮北矿业集团公司朱仙庄煤矿分为三个水平开采。矿井一水平为生产水平, 二水平为开拓准备, 一水平标高-435 m, 二水平-680 m。本工程为Ⅱ851岩石轨道巷, 半圆拱形断面, 掘进断面积14.3 m2, 全长1 400 m, 主要用于运输和通风。

(2) 地质情况。根据勘探和巷道已揭露的地质资料, 岩层走向起伏变化大, 倾角变化也大。岩层产状为走向300°～400°, 倾角∠12°～27°。地质构造复杂, 区段内小断层比较发育, 附近次生小构造发育, 岩层在深部裂隙发育较差。应力分布复杂, 围岩承受的压力较大, 在巷道面未开挖前出现非弹性变形, 总体上呈现软岩的特征。巷道开挖后, 围岩自稳性差, 极易冒顶和底鼓, 而底鼓易使两帮及顶板位移量加剧, 松动范围扩大, 而使支护结构失稳, 并且巷道的上覆岩层压力和构造应力都比较大。

(3) 矿井地压灾害较为严重, 其中一水平巷道已有巷道的失修率就在20%左右。在二水平开延施工的过程中, 采用以前的单一支护, 岩巷的自稳期一般均在6～12个月, 出现前掘后修的恶劣状态。

2 支护形式选择

根据朱仙庄矿南部已施工的巷道评估分析, 结合本巷道的地质情况, 现采用U型棚、组合锚杆、喷射混凝土及外锚内注式注浆锚杆组成的联合支护方案。

此方案的优点在于通过多层次的支护方式相结合, 改变围岩的力学性能, 提高围岩的自身承载能力, 锚杆有可靠的着力基础, 形成一个多层有效组合拱, 扩大支护结构的有效承载范围, 从而有很好的支护效果。

3 施工方法

3.1 工作面破岩采用普通钻眼爆破法施工, 实行光面爆破

爆破质量要求: (1) 巷道成形达到拱圆帮直, 不欠挖, 局部超挖不超过500 mm; (2) 眼痕率:硬岩保留60%以上, 中硬岩保留50%以上, 软岩或断层破碎带要求达到爆破基本成形; (3) 岩石上不应有明显的炮震裂痕。施工时严格控制围岩松动, 根据岩性变化情况及时调整爆破参数, 若岩石破碎, 放炮作业时只在巷道中、下部放炮, 上部采用风镐挖掘, 以控制围岩稳定。

3.2 支护形式

(1) 锚杆支护。Φ20mm长2 200 mm高强螺纹钢锚杆, 巷道支护形式为锚杆+架半圆U型钢棚、喷射混凝土支护, 滞后注浆。由于地压明显, 水沟侧巷道移近量较大, 水沟外侧开裂严重, 将水沟一侧腿子直线部分加长200 mm。巷道坡度4‰上坡。间排距800 mm×800 mm, 锚杆与岩层面或巷道轮廓线夹角大于75°。锚杆外露出托盘小于50 mm, 托盘紧贴岩面, 螺母的初锚力矩300 N·m, 锚固力80 kN, 每根锚杆使用2根Z2940树脂药卷。

(2) 架棚支护。半圆U29#型钢棚, 支架间距500 mm, 搭接长度500 mm, 每处搭接用2副限位卡缆和1副普通卡缆卡紧, 扭矩300 N·m, 采用钢筋笆腰背, 并用铁丝绑扎牢固, 铁背笆规格φ10×300×700 (mm3) , 网孔100×100 (mm2) 。喷射混凝土强度C20, 初喷层厚50 mm, 复喷100 mm, 配合比1∶2∶2, 水灰比控制在0.4～0.5之间, 速凝剂的掺入量为水泥用量的4%, 混凝土按规定定期做压力试验。架棚必须使用前、边探梁各两根, 长度不小于4 m。每根探梁采用3个挂环固定, 并打设牢固。巷道施工断面及支护参数如图1所示。

3.3 后期注浆

注浆锚杆长2 200 mm, 采用4节钢管制作, 注浆孔在巷道断面内按间排距2 000 mm×2 000 mm均匀布置, P.032.5水泥、中粗黄砂, 注浆压力1～2 MPa, 水灰比1∶1。施工中根据注浆压力, 浆液流速及相邻钻孔跑浆量来综合确定, 一般单孔注浆时间为3～5 min。

3.4 施工工序

敲帮找顶→打眼放炮→初喷砼→搁顶梁、临时支护→打装拱部锚杆 (喷浆) →腰顶→排矸→栽腿子→打装帮锚杆→腰背→喷浆成巷。

4 支护效果

根据每月矿压监测资料显示, 巷道两帮及顶板收敛变形较小, 巷道围岩很快趋于稳定, 由掘进引起的巷道围岩位移程度轻微, 巷道断面收缩率也比较小, 基本上能够满足安全生产需要, 支护方案达到预计要求。

5 评估及结论

(1) 应力复杂区域的巷道围岩破坏特征是围岩变形量大, 破坏严重, 容易导致围岩破裂和垮落。

(2) 巷道支护的重点是控制围岩的变形, 防止产生大面积的松动区。

(3) 锚杆支护能够提供足够的初锚力, 有效地限制围岩的变形。实践证明, 采用锚杆、架棚支护能够在应力复杂区域有效地改善围岩应力状况, 取得很好的支护效果。

复杂地区篇2

提高电波折射修正精度的`关键是提高雷达测试场区大气空间结构精度.本文提出了下垫面复杂地区在雷达电波射线经过区域内进行多点大气探测的新方法--区域法.结果表明,在下垫面复杂地区最好使用区域法测量大气空间结构.

作者：朱利娜张瑜李丽 ZHU Li-na ZHANG Yu LI Li 作者单位：朱利娜,ZHU Li-na(华中科技大学,控制科学与工程系,武汉,430074;平原大学,机电工程学院,河南,新乡,453003)

张瑜,李丽,ZHANG Yu,LI Li(河南师范大学,物理与信息工程学院,河南,新乡,453007)

复杂地区篇3

摘要：闽西即福建省最西部，地处武夷山东麓，山林众多，方言复杂，许多相隔数里的村庄却出现不同方音、方言甚至不能相互沟通。本文以宁化县为例，通过文献阅读和实地考察，用地理学的思维解释出现这种现象的原因。

关键词：方言;地理阻隔;迁移;中心地理论

一、研究区域概述

本文选择宁化县作为研究对象有两个原因。一是宁化地处福建省西部，武夷山脉东麓，为闽赣两省交界县之一。其西部的石壁镇被誉为“客家祖地”，是汉人南迁时候的重要落脚点。现在中国大陆和台湾以及东南亚各地，约有五千多万客家人，他们大部分的族谱中，明确记载其始祖或祖先是石壁人或宁化人。语言是随着人们的迁移、交流或者隔离发生改变的，宁化的方言在客家方言的形成过程中有重要影响。

二是宁化的地理环境在全区具有代表性，境内属于闽赣台地大面积抬升区的相对下陷地带，地势由西向东递降，并形成由北到南五条地带性地貌，低山、丘陵、盆地占全境总面积的96%[1]。

宁化方言，总体来说属于闽西客话的一种土语。与其它客家方言相比，宁化方言在语音、词汇和语法方面都独具特色，它极大地保留着古汉语成分，口头表现力极强，使用书面语汇较多。根据语音、词汇方面存在的差异，可将其大致分成四片（如图1所示）：翠江片：包括翠江镇和城郊、湖村、安乐、曹坊、石壁、淮土、方田、济村、中沙、河龙、水茜12个乡镇;泉上片：泉上镇;安远片：安远乡;治平片：治平畲族乡[1]。不同片区之间的方言基本不能交流，各片区内部基本可以交流。同一片区、不同乡镇之间还存在明显的差异，主要表现为语调的差异。但是各乡内部，甚至距离数里的村之间也还存在不同程度的差异，但是差异进一步减小。

二、复杂方言成因分析

1.地理阻隔

宁化县地处武夷山脉，多山地丘陵，森林覆盖率超过70%，这成为古代隔离中原战火的天然屏障，魏晋南北朝以来，多次中原大乱，都有大批难民南迁进入福建和广东。同时这也成为隔离语言的屏障。所以当北方的汉语发生巨大变化时，当地的方言中还很好地保留了古代中原的汉语。客家方言中很多口语表达还与古代书面表达相似，简短而有力，动词活用现象也非常普遍。古代汉语中很多字词的意思跟现代汉语相比已经发生了很大变化，但却在客家方言中保留了下来，如客家方言中“走”还是跑的意思，“行”是走的意思，“樵”可以名词作动词做砍柴的意思等。

落后闭塞的交通不但阻隔了当地人与中原的交流，还阻隔内部人之间的交流。毛泽东在《如梦令·元旦》中写到“宁化、清流、归化，路隘林深苔滑”反映了当时宁化县森林密布、交通闭塞的情况。根据当地老人回忆，解放以前宁化还保存大量原始深林，山间常有老虎出没伤人，并且盗贼横行。这样恶劣的自然条件和交通状况减少了人们中长距离交流的频率。于是县内各地语言中原有的差别继续存在，相同部分也渐渐分化，语言之间的差异日渐显著。

宁化县4个方言片区中，安远方言与其它片区差异最大，属于赣方言，与它相邻的建宁县相近，而其它三个片区属于客家方言。这是因为安远乡内水系流向建宁县，与县内其它地区所属水系不同，分水岭阻隔了人们之间的交流，所以语言也变得不同。

2.历史移民

由于战乱等原因，客家民系一共有5次大迁移，宁化最主要的居民大概是第二次大迁移（唐末至北宋）时定居于此的中原汉人的后代[2]。很多宗祠的族谱中也记载他们的祖先在唐末迁往当地定居。作者本人的宗族也是唐末从河南迁往宁化，并一直定居到现在。这些迁入者来自天南海北，带来了不同的方言。这些方言地理阻隔被保持了下来，于是就出现了在方圆几千米的地方却有原来中原几百甚至上千千米才会出现的语言差异。

同时，迁入时间跨度很长，据罗香林的《客家渊源考》仅第二次迁移的时间就跨度两百多年（公元880-1126）。语言会随着时间演变，不同时间迁入的居民在语言上必然也存在差异。这种差异通过地理阻隔保留下来进一步使当地方言更加复杂多样。

3.交流障碍

中国古代主要是自给自足的小农经济，商品经济并不发达。当农副产品剩余时便拿到集市出售。闽赣边山区由于交通不便，不能形成大规模集市，于是形成了一种叫“墟”的小集市场。每隔固定的时间，2～10天不等，在相对规模较大的乡村（一般是现在乡镇所在地）形成集市，附近的农民按照约定前来交易，这就是所谓的“墟”。

根据克里斯塔勒的“中心地理论”原则，农民会寻找最容易到达的“墟”从事交易活动。而最容易到达的“墟”除了距离之外，还综合了地形、道路等情况。闽赣边多为山地丘陵，之间形成一个个山间盆地，为农业生产提供了肥沃的土壤，也成为移民的村落。较大盆地形成的大规模村落慢慢产生“墟”，周围相对较小村落则在固定时间前来交易成为其腹地。由于翻山越岭到另一个盆地很困难，所以往往一个“墟”的腹地就是一个中等规模的山间盆地。

通过考察和访谈发现，一般同一个“墟”的腹地居民的方言和口音都比较相近，与相邻“墟”腹地的居民则存在较大差异，这是因为经济活动使得同一个“墟”腹地居民之间的交流频繁，而不同“墟”腹地的居民之间没有经济活动，加上地形复杂和交通闭塞，所以缺少交流。由于经济活动主要在一个“墟”的腹地内的居民中进行，所以人际关系也就受到腹地边界的限制，婚嫁也往往集中在同一个“墟”的腹地内，其居民之间的交流不断加强，语言趋于相同。不同“墟”的腹地的居民交流减少，语言分化。

三、总结

闽西地区的地理环境和人文历史具有相似性，所以对宁化县的研究结论基本也适用于全区。本文主要从三个方面：地理阻隔、历史移民和经济生活分析了闽西地区方言特别复杂的形成原因。其它因素，如行政区划、客家居民的守旧习性等，也对方言形成有影响。▲

参考文献：

[1]宁化县志纂委.宁化县志[M].福州：福建人民版社，1992.

复杂地区篇4

盆地内沉积环境复杂多样, 含煤地层岩性在盆地内常在短距离内迅速相变, 煤层亦在盆地边缘常迅速分岔尖灭, 区内缺乏稳定明显的对比标志层, 利用钻探资料进行的煤层对比存在较大问题, 部分钻孔的煤层对比错误导致深部可采煤层被遗漏。利用二维地震勘探很好地解决了这一问题。

2 地震地质条件

2. 1 表、浅层地震地质条件

盆地地表海拔920m ~ 1126m, 高差206m。地形东西高中部低, 南高北低, 开阔平坦, 地貌特征为广阔的草原和起伏很小的丘陵, 区内有南北向河流, 形成大片沼泽湿地。河流和沼泽湿地对地震勘探施工车辆通行有较大影响。

区内第四系主要为沙、砂质黏土组成, 为一套冲积沉积, 岩相变化较小。北部和西南部为起伏较大的丘陵地段, 由于潜水位变化大, 会给地震成孔工作带来一定的困难。

2. 2 深层地震地质条件

据区内钻孔地质资料, 第四系底界为很高的电阻率、低密度、低自然伽马, 低波阻抗; 之下新近系砂岩为中高的电阻率、高密度、中高自然伽马, 高波阻抗; 之下古近系泥岩为低的电阻率、中低密度、中低自然伽马, 中低波阻抗; 古近系底部沙砾岩层为高电阻率、高密度、高自然伽马, 高波阻抗; 之下白垩系泥岩为中低电阻率、中低密度、低自然伽马, 中低波阻抗; 新生界各岩层之间有较大的波阻抗差异, 能产生较强反射波。第四系底界为正反射系数, 反射波为正相位, 新近系底界面为负反射系数, 反射波为负相位, 古近系底界面为负反射系数, 反射波为负相位。

煤层埋藏较深及厚度在横向上变化较大, 煤层的速度为1900m/s左右, 密度1. 37g /cm3左右, 围岩速度为2200m/s左右, 密度2. 14g /cm3左右, 两者波阻抗差异较大可以产生较强的地震反射波。煤层顶板为负反射系数, 反射波为负相位, 煤层底板为正反射系数, 反射波为正相位。

3 数据采集施工参数

3. 1 观测系统主要参数

观测系统类型: 二维地震观测系统, 中点激发; 接收道数: 120 道; 道距: 10m; 炮距: 20m; 偏移距: 0m; 覆盖次数: 30 次; CDP点距: 5m。

3. 2 仪器设备及因素

仪器型号: 法国产428Lite高分辨数字地震仪; 记录格式: SEG - D; 采样间隔: 1ms; 记录频带: 全频带; 记录长度: 2s; 前放增益: 12db; 滤波: 全波录制, 低切20Hz回放监视记录。

3. 3 激发因素

震源: 高爆速成型炸药柱, 地震勘探专用瞬发电雷管引爆; 成孔方法: 人工手摇钻、机械钻; 激发井深: 全区井深7m; 沼泽地段, 砾石层埋深浅、厚度大的山坡地段, 井深2m ~ 4m; 药量: 全区药量1. 5kg。

3. 4 接收因素

检波器: 国产PS - 60A型检波器 ( 主频率60Hz) ;组合形式: 单串三个串联线性组合, 组内距0m。

4 资料处理重点

结合本区地质任务, 针对性的制定处理流程并选择合适的处理参数, 做好每一个处理环节的质量监控, 确保处理成果的质量, 资料处理过程中着重强调了:

( 1) 做好折射静校正, 选取合理的基准面和充填速度。

( 2) 注重叠前单炮记录净化, 在反褶积处理之前尽量将面波、声波等各种干扰波滤除干净。

( 3) 选择多道统计反褶积方法来归一化地震子波, 改善不同记录道之间波形特征不一致、能量差异过大的现象。提高地震资料的分辨率。

( 4) 做好速度分析工作, 确保最终剖面上波组特征明显、地质现象清楚、断层断点归位合理、断面清晰。

5 资料解释

在地震解释过程中, 本着物探与地质相结合, 定性解释与定量解释相结合的原则, 利用现有资料, 采用人工解释与工作站人机联作解释相结合的方法, 充分发挥了地震勘探的优势, 得到了详细的地质信息, 提高了本区的地质勘探精度。

首先, 对全区过地震测线的钻孔制作了大量人工合成地震记录, 使地质成果与地震记录紧密结合起来, 通过人工合成地震记录的结果, 逐孔对比反射波, 再采用地震记录的标准反射波连续追踪法, 反复对比解释, 这些标准反射波能量较强、波组波形特征稳定, 易于识别追踪。然后, 根据地震记录反向标定地质成果, 利用标志层法、煤层层间距及底板标高逐点追索法、煤层自身特征法、煤层组合关系法、测井曲线特征法、地震波阻抗识别法、地震反射波追踪对比法进行煤层综合对比, 很好地完成了煤岩层对比工作, 最终得到精确的地震对比成果。

深入分析区内的钻孔资料及其他已知地质资料, 结合区域地质构造规律来研究勘查区内构造的发育状况及地层的赋存情况。以工作站解释为主, 在人工对比解释的基础上, 利用工作站的自动追踪功能对全区资料进行细致解释, 对局部微细构造变化、小断层进行控制, 最后确定整体解释方案。

6 主要成果

( 1) 初步了解盆地内的构造轮廓, 含煤地层总体为一近北东向向斜, 次一级构造为南北两个坳陷盆地。

( 2) 初步了解煤系地层上覆地层第四系、新近系、古近系底界面的赋存形态, 同时控制了其深度。

( 3) 确定测线上含煤地层的分布范围, 初步了解各主要煤层底板的赋存形态, 同时控制其深度及边界。

( 4) 根据二维地震资料解释结果, 区内部分钻孔终孔深度大多未达到下部可采煤层。区内某钻孔原设计终孔深度为480m, “地质三边”对比认为已经打到下部6 - 8 可采煤层; 二维地震解释成果表明只打到了6 - 5可采煤层, 下部还有较多可采煤层未达。为了验证地震解释成果的正确性, 将该钻孔终孔深度加深至529. 53m, 打到了下部6 - 8 可采煤层。

7 结论

二维地震勘探方法不仅最经济、最有效地控制了盆地的构造形态, 而且在“盆地内沉积环境复杂、煤层层数较多、分叉合并现象较多”的情况下, 更好地完成了煤层对比工作, 为进一步的勘探工作提供了可靠的地质资料。

摘要：根据某盆地地震地质条件, 确定二维地震勘探最佳采集参数, 经过精细处理获得“高信噪比、高分辨率、高保真度”的地震资料, 结合相关钻探资料, 解决“含煤地层岩性在盆地内常在短距离内迅速相变, 煤层亦在盆地边缘常迅速分叉尖灭, 煤层间距和厚度变化较大, 煤层对比工作相对较为困难”的问题。

关键词：二维地震,复杂煤层

参考文献

复杂地区篇5

1.1 起下钻下套管遇阻卡

1.1.1 原因分析

该区域起下钻遇阻的井占26%;下套管遇阻重下的有五口井占8.7% (多数在马井) ;发生卡钻的井占28.26%。发生阻卡的井段主要在第四系与第三系胶结较差或未胶结的流沙砾石层, 灌口组至蓬莱镇组胶结差渗透性好的疏松砂岩易水化膨胀缩径的泥岩以及含砾层段。在洛带构造有8口井发生阻卡, 6口井发生卡钻;在新都构造有3口井发生阻卡, 5口井发生卡钻;在马井构造有2口井发生卡钻, 有5口井发生下套管遇阻后通井重下 (发生阻卡情况见表456) 。发生阻卡的原因分析如下:

(1) 地层原因:

1) 第四系与第三系为未成岩流砂砾石或成岩性较差的砂岩含砾砂岩, 易垮塌掉块;

2) 白垩系各组地层底部为砾石或砾岩, 易掉块垮塌;

3) 夹关组至蓬莱镇组为砂岩, 疏松, 渗透性好, 泥浆失水量大, 造成井壁泥饼增厚;泥岩中蒙脱石含量高, 易水化膨胀造成缩径。

(2) 泥浆原因:

1) 泥浆失水大, 达7—10m l/30m i n以上;

2) 泥浆中未加入足够的泥页岩抑制剂, 抑制泥岩水化膨胀;

3) 泥浆润滑性能差, 没有适量的润滑剂;

4) 固控设备不配套, 固控设备利用率低, 使得泥浆中劣质固相含量高, 泥浆性能维护困难, 经常放浆, 造成泥浆性能不稳定。

(3) 钻具使用不合理:

部分井在φ215.9mm井眼使用φ89mm钻杆钻进, 井眼与环空间隙大, 加上设备不配套, 排量达不到要求, 不能将岩屑及时带出井外, 岩屑细化分散在泥浆中, 导致泥浆性能恶化, 造成阻卡。

(4) 工艺原因:

1) 设备检修时未将钻具提至套管鞋内;

2) 加单根时间长, 未活动钻具;

3) 下钻速度快, 在缩径井段发生“穿小鞋”卡钻;

4) 上提遇阻倒划眼无耐心, 强拉硬拔;

5) 维护保养设备不及时。钻进作业时设备发生故障, 无法活动钻具, 钻具在井内静止时间长, 造成粘附卡钻;

6) 处理井漏注堵漏泥浆时, 钻具结构复杂, 或未及时循环出堵漏桥浆造成堵漏材料堵住环空间隙导致卡钻。

1.2 阻卡预防与处理技术措施

1.2.1 泥浆方面:

(1) 在该区域钻井施工中要严格控制钻井液失水, 使其低于6ml/30min, 防止在渗透性较好的砂体井段形成厚泥饼, 造成钻具活动困难 (可用低粘或中粘CMC) ;

(2) 泥浆中加入K+NH4+离子吸附在粘土表面, 抑制泥岩水化膨胀;

(3) 泥浆中加入适量的絮凝包被剂 (如FA367, CBJ-Ⅱ等) 及时将钻屑包被絮凝排除井外, 有效控制泥浆密度上升;

(4) 为提高泥浆的润滑性可适当加入润滑剂;

(5) 采用钾基泥浆体系, 控制PH值8～9。

1.2.2 在设备方面:

(1) 每次起下钻前应做好设备维护保养工作, 确保所用设备完好, 随时备用;

(2) 齐三级固控设备并确保其能正常运行。有效控制泥浆中的固相含量。

1.2.3 提高泥浆泵排量:

在φ215.9mm井眼泥浆泵排量应达到25～28l/s, φ311.2mm井眼泥浆泵排量达到45～50l/s。

1.2.4 钻井工艺方面:

(1) 用每钻进100～200米作一次短程起下钻拉磨井壁, 防止因缩径造成卡钻;

(2) 备检修维护时, 将钻具提至套管内或其它安全井段, 并确保钻具不静停;

(3) 制加单根时间在3分钟以内 (从卸方钻杆到开泵活动钻具) , 如果时间较长则需活动钻具。在钻遇易出现复杂情况的井段接单根前应坚持划眼, 避免先停泵后上提钻具;

(4) 格控制下钻速度≤0.5m/s, 起下钻遇阻及时采取正倒划眼措施排除, 忌无耐心强拉硬拔, 可确定遇阻卡时的允许最大附加拉力或压力;

(5) 头和钻铤在井内处理井漏注堵漏浆时, 钻具需上下窜动, 防止静停时间过长, 堵漏材料大颗粒在环空局部堆积造成卡钻;

(6) 速快时要多循环, 及时将岩屑带出井外, 起钻前必须将钻屑循环干净。

1.3 井口窜漏

1.3.1 该区域井口窜漏的基本情况

在成都周边地区收集的近50口井中, 有8口井曾发生井口窜浆, 其中洛带构造有5口井, 马井地区有1口井, 新都地区有2口井。因井口窜浆导致一开未能按设计要求完钻的有2口井, 有的井处理井口窜浆时间占了全井钻井总时间的8%～10%, 给钻井工作造成了极大的影响。

1.3.2 井口窜浆的预防-预埋导管

(1) 第四系粘土或风化石地表层, 应先挖好方井, 找准圆井中心位置, 将圆井挖深2.5米～3米, 将导管扶正下入, 用搅拌均匀的混凝土注满导管环空至方井底部, 并在方井底部浇注15cm厚的混凝土封固, 候凝48小时。若水泥浆中加入速凝剂, 候凝

时间可适当缩短。

(2) 流砂和砾石地表层, 可用比开孔钻头大一级的钻头钻进20～30米, 下入一层套管固井, 作为钻井用导管, 下入时找正导管中心轴线, 固井候凝48小时开钻。

(3) 操作平稳, 防止钻具摩擦井口导管。

2 井漏

2.1 井漏基本情况

在成都周边地区收集的近50口井中, 16口井发生漏失, 其中洛带地区有10口井, 马井地区有5口井, 都蓬地区1口井。洛带和新都地区井漏以渗透性漏失为主, 马井地区井漏以裂缝性漏失为主。

2.2 各构造发生井漏原因及预防处理

2.2.1 洛带及新都地区

(1) 井漏原因分析

洛带地区漏失层以k1t k2j为主, 部分井为k1g～k1c J3P, 地层岩性:砂岩, 地层特点:疏松, 裂缝发育, 含砾, 胶结性差, 地层不整合～整合接触, 地层压力梯度系数0.009MPa/m～0.011MPa/m, 易漏失。新都地区发生井漏的井较少, 漏失层位在k2j与k1g之间不整合接触面及k1q大段疏松砂岩, 漏失性质为渗透性漏失。从目前已钻井表现为渗透性漏失, 漏速1.5～16m3/h, 属微漏和小漏。

(2) 洛带及新都构造井漏的预防

(1) 增加泥浆中搬土含量, 提高粘度切力, 增大泥浆进入漏层的流动阻力, 钻进时泥浆粘度在60～80s, 防止井漏较为有效。

(2) 钻井中加入1%～3%的L F-1或C D-1作为随钻堵漏剂。

(3) 控制泥浆的密度:浅表层泥浆密度1.01～1.05g/cm3, 控制泥浆失水, 形成高质量泥饼封隔上部薄弱地层, 加强固控;下部井段密度控制在1.15～1.3g/cm3以内。

(4) 对于泥浆粘切高或井内泥浆静止时间长的井, 开泵时应降低排量控制泵压, 防止蹩漏地层。

(5) 控制起下钻速度, 防止压力激动引起井漏。

(3) 洛带及新都构造井漏的处理

(1) 提高泥浆粘切, 将泥浆粘度提至60～100s。

(2) 在泥浆中加入1%～3%的L F-1或C D-1随钻堵漏剂。

(3) 对漏层针对性堵漏, 配6～8m3堵漏浆, 将钻具下至漏层以上3～5米, 注堵漏浆, 注后上提钻具静置堵漏。

(4) 地面配制膨润土稠浆挤入漏层堵漏。

(5) 针对性堵漏后, 按略高于地层压力梯度做承压试验。

处理实例:龙33-2井在井深36～47m, 502～511m两次发生渗漏, 漏失泥浆45m3和10m3。采取提高粘度 (25↑60s) , 加LF-1堵漏剂的方法处理成功。

3 结论

通过近期在成都周边地区施工的8口井的情况证明:技术措施到位, 钻井施工中出现的阻卡卡钻井漏石膏浸因阻卡造成套管重下井斜超标等复杂情况 (除井漏之外) 及钻井事故是可以避免的。而井漏之中绝大多数属渗透性井漏, 预防措施得当也是可以避免的, 即使是裂缝性井漏如果处理方法得当, 也可以减少处理时间, 减少经济损失。

浅层方案穿越层位主要通过覆盖层, 且埋深较浅, 容易出现垮塌、冒浆等问题。

综上所述, 深层方案穿越长度、施工难度和风险明显大于浅层定向钻穿越方案。虽然浅层定向钻穿越方案也有其风险, 但通过施工在钻进工艺和泥浆工艺上采取一定有效处理措施后能降低施工风险和难度, 在施工过程中, 应选择具有复杂地质施工经验的施工承包商, 在施工前应认真研究地质资料、注意钻具选择及泥浆配比。为保证一次穿越成功, 应组织有经验的专家对施工方案和进行会审。最后, 经监理和业主同意后方可施工。

4 定向钻施工技术适用范围

复杂地区篇6

综采采煤工艺是我国井工煤矿开采技术的发展方向, 它具有高产高效、安全、劳动强度小、工作环境好的优点。我局塘内煤矿、保群煤矿率先使用了综采采煤工艺, 使用胶带输送机运输, 综合掘进机掘进, 实现了矿井采掘运机械化、安全监控信息化、井下作业现场安全质量标准化, 创造了在广西地质构造极其复杂的煤层地质条件下使用综采工艺的奇迹, 填补了我局在综采开采技术领域的空白, 使我局产量产能大幅度提升, 经济效益稳步提高, 有效遏制了跑车、大面积冒顶等重大安全生产事故的发生。矿井位于百色煤田向斜南翼中段的中部及东部, 井田内地质构造比较复杂, 薄及中厚煤层, 煤层变化大, 断层多, 顶底板松软, 多为泥岩或炭质泥岩, 属软弱岩石, 移架推进即垮落, 且巷道底板遇水极易膨胀、底鼓。

2受断层影响时综采工作面的布置及技术措施

2.1合理布置和选择综采工作面的倾斜长度、走向长度及回采工艺

2.1.1由于工作面开采范围内地质构造复杂、断层发育, 且断层多属东西走向的正断层, 对已经探明或揭露的断层, 综采工作面走向尽可能沿着断层走向布置, 且断层保护留设煤柱要适当增加50~60米, 一般情况下留设70~80米断层保护煤柱, 以避免因断层走向偏移而影响整个工作面的布置, 增加了综采工作面开采的难度。为避免浪费煤炭资源, 断层边界所留设的煤柱以及三角煤柱再布置高档普采工作面进行回收煤炭资源。

2.1.2根据矿井井型及运输设备 (主要是刮板运输机) 的运输能力以及矿井地质条件的因素, 合理选择综采工作面的长度, 对提高综采工作面单产, 避开断层的影响具有重要意义。我局的煤层厚度大都在1.3~3.0米之间, 平均厚度1.8米, 综采工作面倾斜长度取120~180米之间, 才能够发挥采煤机械化的机械效率, 并能够降低巷道的掘进率;若工作面倾斜长度过长, 设备能力不配套会适得其反, 而且工作面越长, 工作面内出现小断层小褶曲的可能性也增多, 也会使月推进度下降, 推采进度下降会导致采面老顶周期来压更加明显或压力超前, 对综采工作面的顶板支护和液压支架维护越加困难。因此根据现有的运输设备条件和地质条件, 我局的综采工作面倾斜宽度普遍选择150米的宽度, 走向长度则根据井田一翼的走向长度以及是否受大断层大构造的影响, 一般在1000~2000米较优, 以减少工作面搬家的次数, 提高工作面单产及经济效益。

2.1.3对倾斜宽度小于100米的工作面或者三角煤柱的开采, 考虑到综采工作面的频繁搬家和安装, 不利于出煤的连续性, 矿井采用单体液压支柱进行支护高档普采方式进行回采, 高档普采工作面对地质构造复杂的煤层地质条件适应能力更强, 工作面倾斜长度可以根据地质条件加大或者缩短, 也可以采用旋转式开采法 (有计划地使刮板输送机机头超前或者刮板输送机机尾滞后推进等) , 适应性很强, 所以在开采边角煤柱时常常采用高档普采工艺。

2.2综采工作面内遇到小断层的技术措施

往往我们在掘进准备巷道过程中并未揭露遇到小断层、小构造, 但在综采工作面推进过程中会突然出现一些断层或褶曲, 保群煤矿1201综采工作面中间所揭露的断层有3条, 落差在0.8米、1.5米、2米, 断层走向长度在30米~80米不等, 而且是斜交于工作面走向, 因为岩层较软岩, 这种斜交于工作面的小断层对采煤机的切割和正常推进没有多大影响, 但对综采面的煤质管理及顶板管理非常不利。

2.2.1首先在南方这种构造复杂的矿井, 在采煤机选型时要考虑采用功率大、破岩能力强的采煤机, 我局在用的是MG375-AW型采煤机, 基本能够满足要求。

2.2.2如果断层落差较小, 小于3米的, 可以强行通过, 适当降低采高, 减少矸石采出量, 以利于煤质的管理。但采高要保持一定的高度 (1.5~1.6米, 根据液压支架的伸缩量) , 不能过低, 过低有可能会压死支架。若断层落差达到5米以上, 采用强行通过, 则采煤机配件损坏多, 维修费用高, 而且推采进度很慢, 百色矿务局东怀煤矿一综采工作面因为碰到落差达9米的断层, 利用将近3个月时间才能强行通过, 所以落差较大时 (大于5米) 应考虑另开切眼, 重新安装综采面。

2.2.3也可采用辅助爆破破岩, 以减少岩石对采煤机截齿的磨损。为了确保放炮安全, 需制定工作面过断层破岩段爆破管理制度, 在放炮后, 必须在现场进行查看, 最后确认无瞎炮或瞎炮处理好后, 方可开始采用采煤机割岩;要求现场交接班, 必须由两个班的放炮员及班组长在现场将炮眼数量、位置及放炮情况共同进行清点, 并在交接班记录上一一记录清楚。另外爆破极易损坏液压支架的电液控制屏和电磁阀。为此, 在放炮时除了在煤帮吊挂废旧皮带或钢板遮挡住飞出的矸石, 防止损坏支架。

2.3综采工作面遇到断层煤层倾角变大时支架的防倒技术措施

2.3.1防倒措施

由于井田内煤层倾角变化较大, 需附加专用防倒装置主要用于机头排头支架, 可利用斜拉式防倒装置、即将防倒千斤顶用圆环链和连接卡连接于排头第一架支架顶梁和第二支架底座之间, 在工作面中部支架间隔一定步距也设斜拉式防倒装置。

2.3.2防滑

工作面支架防滑的关键在机头排头支架, 工作面机头排头支架的防滑装置是主要防滑, 中部支架的防滑装置是辅助防滑装置。

1) 机头排头支架的防滑装置

前调千斤顶设于第一架和第二架、第二架和第三架支架底座的前部, 利用千斤顶的拉力或推力调架, 防止底座前部下滑, 后调千斤顶安设在第一架支架底座的下侧, 连接千斤顶活塞的圆环链通过转向90°的导链筒引到第三架底座后部连接底座, 收缩后调千斤顶 (第一架卸载时) , 便可将第一架支架向倾斜上方调整。

复杂地区篇7

1. 地质概况

1.1 勘探概况

东辛油田构造位置处于东营凹陷中央断裂背斜带中东段, 工区共有口探井、开发井2000多口, 钻井密度非常大, 但由于之前对浅层的认识程度不够, 而且大多数井未测浅层, “忽略”了许多含油层段, 影响了对油气富集、分布规律的认识。浅层总体上属于高钻遇程度、低认识程度的层系, 是寻找大中型油气藏最为现实的方向。

1.2 构造发育特征

东辛油田位于中央背斜带的中部, 是一被断层复杂化的大型断裂背斜构造, 包括西部东营穹隆背斜和东部辛镇长轴背斜两个次级构造单元, 其中间以鞍部 (过渡带) 相连。构造南北两翼被两组4条Ⅱ级断层切割, 使其成为一个东西向大地堑, 地堑内外又被次级断层复杂化。该区断层非常发育, 共有大小断层200余条。纵向上, 复杂断裂带具有“花”式的构造特征。

1.3 地层及储层特征

东辛油田地层发育齐全。其中浅层馆陶、东营组地层同属河流相沉积, 储层发育岩性基本相同, 均为常规砂岩。地层与储层分布受沉积时古地貌影响较大, 整体受营8、辛11断层切割形成地堑构造, 受其控制, 地层、储层分布具有相似特征, 呈东西向展布。馆陶、东营组储层的岩性均为常规砂岩, 且均为高孔高渗储层。

2 油气成藏特征

通过深入系统地分析东营凹陷浅层油气成藏特点, 依据“网坛式”油气运聚模式[3,4], 首次提出东辛浅层具有“复式网毯”油气成藏的特点。

2.1 油气运聚模式

东辛浅层为多期“复式网毯油气运聚”体系。油气在复式仓储层多期调节下, 经过多次聚集--破坏--聚集, 在馆陶组、东营组聚集成藏;部分储层既发挥仓储层调节作用, 又发挥聚集网层的输导作用。

东辛浅层属于垂向断控型网毯成藏模式的中央背斜式。

2.2 油气成藏控制因素

(1) 宏观上构造背景的控制作用

宏观上构造背景控制浅层油气的运移指向。中央隆起带周围被利津、牛庄、民丰、董集等生油洼陷所包围, 属于典型的“凹中之隆”, 是油气有利的运移聚集带。Ng沉积末—Nm组沉积时期是东营凹陷油气的主要运聚期, 大量东营组次生油藏形成于此期。一些活动结束时间较晚的二级断层成为油气纵向运移的重要通道。

(2) 微观上砂体形态的控制作用

微观上, 在含油区块内, 油气的分布还受到河流相砂体展布形态和砂体-断裂配置关系的控制。在断块高部位, 砂体常常控制了油层分布和油水系统;在部分区块, 见到河流相砂岩的上倾尖灭型油藏。

(3) 不整合面对油气分布的控制作用

从纵向上看, 东辛浅层的油层主要分布在不整合面附近, 东一段、馆下段5砂组油气相对富集, 而向上N1g4、N1g3砂组由于远离不整合面, 向下E1d1砂层组由于储层变差油气富集程度均相对变差。

(4) 断层的控制作用

断层对该区油气成藏的控制作用主要表现在以下4个方面:

(1) 断层的输导作用

纵向上营8、营31等二、三级断层油源断层, 向上可延伸至东营、馆陶组, 甚至明化镇组, 为主要的控油断层, 控制浅层油气藏在区域上的分布;四级断层展布规律差, 为区块内的主要封挡断层, 控制单砂体的含油性。

(2) 断层活动的长期性和多期性作用

断层在不同时期、不同层段的封闭性差异, 致使绝大多数油气沿断层富集, 纵向上含油气井段长, 多套油气藏呈叠瓦状分布;横向上沿主控断层呈条带状展布;而且有些断块油气高度富集, 有些比较贫乏;有些断块曾经富集油气但是由于后期构造运动破坏油气再次散失。同时断层发生和活动的时期不同, 对油气运聚的作用也不同。

(3) 断层活动强度

油气的运移很大程度上取决于油气运移时期断层的活动强度, 油气运移期以来断层具有三种活动规律:油气运移期以来断层的活动由弱变强, 则油气主要分布于浅层, 如营26-1断块;油气运移期以来断层的活动由强变弱, 则油气主要分布于下部, 如辛86断块;油气运移期以来断层活动强度由弱变强又变弱, 则油气在上下层位皆有分布, 如辛47-13断块。

(4) 断层组合方式与产状

断层对油气富集的控制作用主要表现在两个方面:a、断裂组合:复杂的断裂组合 (花式组合) 有利于成藏, 简单的断裂组合 (平行式组合) 不利于成藏;b、断层产状:反向断块油气更为富集, 顺向断块富集程度较差。

在东辛地区浅层主要发育有铲形、上凹下凸形、上凸下凹形断层及它们的复合断层。

(5) 复式仓储层的调控作用

东辛地区多套仓储层相互叠置形成复式仓储体系, 对油气聚集起到横向调控作用。根据东营浅层的特点, 首次总结出调控模式存在双向聚敛为主的向心式调控和单向发散为主的单向式调控两种不同的表现形式。东辛地区主要发育向心式调控模式, 受控于背斜产状, 双向油源, 油气呈“纺锤状”运移, 聚集于背斜轴部。它的调控作用好于单向发散式调控。油源断层内部的营13断块油气最为富集, 向油源断层两侧富集程度变差。进一步说明了复式仓储层的调控作用。

(6) 圈闭有效性

圈闭的有效性取决于两个方面:a、良好的储、盖配置关系;b、断层封闭性

该区大多数井每个砂层组顶部都发育一套稳定泥岩盖层, 为成藏提供了良好储盖配置关系。该区一般的规律是油气的区域分布主要受控于二级张扭断层, 三级断层在成藏期具有较好的封闭性, 封堵高度大、含油层系较多, 而四级断层则起到分割油水系统的作用。

2.3 油藏类型

该区油藏类型受构造与河流相砂体双重因素控制。包括构造油藏、岩性油藏以及构造、岩性双重控制作用所形成的岩性-构造油藏、构造-岩性油藏。宏观上, 构造受构造背景和主断裂的控制, 其中构造背景控制着油气富集区, 近东西向主断层控制含油条带;微观上砂体边界与构造高部位控制油层空间展布。

3. 应用效果

在对东辛浅层的油气成藏的深入分析的基础上, 总结了一套东营凹陷浅层的工作思路及工作流程, 在东辛地区取得了良好的效果:新部署探井井位12口, 完钻井均取得良好效果, 其中营斜451井解释油层百余米;当年针对东辛油田浅层Ng+Ed的13个砂层组, 上报探明石油地质储量2403×104t, 新增探明含油面积6.8km2, 这是勘探开发40年之后, 在老区首次发现了如此规模的储量;在营12块、营13块、辛68块新建成生产能力12.3万吨。

结论与建议

通过对东辛油田复杂断裂带浅层油气成藏特点的深入研究, 分析了油气成藏规律和富集特点, 总结了运聚模式、成藏控制因素, 并首次提出东辛浅层具有多期“复式网毯油气运聚”的特点, 成藏模式属于“垂向断控型”的观点。该成果的推广将对与东辛地区浅层具有相似构造、沉积特点的地区起到积极的推动作用。

摘要：东辛油田浅层包括上第三系的馆陶组和东营组, 长期以来对其油气成藏控制因素研究较少, 特别是油气藏分布规律尚不明确。通过对东辛油田复杂断裂带浅层油气成藏特点的深入研究, 明确了油气成藏规律和富集特点, 提出了东辛浅层多期“复式网毯油气运聚”理论, 归纳总结出了“垂向断控型”成藏模式以及“向心式调控”的调控模式。通过应用这些理论和模式, 为本区的进一步勘探起到了一定的指导作用, 具有较好的理论意义和实践意义。

关键词：断层,浅层,油气成藏,东辛油田

参考文献

[1]张善文, 王永诗, 石砥石等.网毯式油气成藏体系—以济阳坳陷上第三系为例.石油勘探与开发, 2003;30 (1) :1~9;[1]张善文, 王永诗, 石砥石等.网毯式油气成藏体系—以济阳坳陷上第三系为例.石油勘探与开发, 2003;30 (1) :1~9;

[2]姜素华东营凹陷网毯成藏体系解剖与油气成藏规律研究, 2004;[2]姜素华东营凹陷网毯成藏体系解剖与油气成藏规律研究, 2004;

[3]李丕龙.断陷盆地油气聚集模式及其动力学特征.石油大学学报 (自然科学版) , 2000;24 (4) :26~28;[3]李丕龙.断陷盆地油气聚集模式及其动力学特征.石油大学学报 (自然科学版) , 2000;24 (4) :26~28;

复杂地区篇8

在当前地表复杂地区物探生产中, 如何在现有测量相关数据基础上, 为物探生产的科学高效运行提供更为便捷的服务, 将多种相关空间信息进行统筹分析后综合应用是当前物探测绘工作者的重要任务。

随着“3S” (GPS、GIS、IS) 技术的快速发展, 新测绘仪器和新软件平台的快速更新换代, 地理信息数据格式也日益繁多, Global Mapper软件是一款具备多种地理信息数据格式处理功能的地图绘制软件, 能对光栅地图、矢量地图等进行配准校正、投影变形、范围剪裁、打印成图;还可以对海量点位坐标数据进行编辑、转换、输出成各不同平台可应用格式文件 (见表1) ;免费访问、下载互联网全球数字高程模型DEM数据, 结合卫片影像文件, 可实现真实3D方式查阅。

针对不同类型数据在坐标系统、投影方式等方面的差异, 该软件不仅提供了包括WGS84、Beijing54等300多种大地坐标系统, 还提供了高斯投影、兰伯特投影等全球各国流行坐标投影方式, 并且支持通过选择椭球体, 更改7参数 (3参数) 等自定义坐标基准。Global Mapper软件操作简易, 为技术人员提供了更为便捷的操作方案, 降低了工作难度, 在物探生产中的可普及性较其他专业软件更加良好。

1 实现多幅光栅格式卫星图校正后拼图

随着“3S”技术的高速发展及保密需要, 大比例卫星图已逐步取代地形图成为物探施工重要参考资料之一, 尤其在地表复杂地区物探项目施工中得到更为广泛的应用, 贯穿了物探项目施工的全过程。现实中, 因物探工区施工点多面广, 单幅卫星图往往不能满足正常施工需求, 通常我们在购买或收集到多幅大比例尺卫星图 (常用为1∶50000、1∶100000) 后需要扫描成电子栅格格式文件并使用Photoshop图像处理软件进行多幅图比例尺统一和拼接。然后, 因卫星图所用纸张自身存在形变, 后又通过扫描操作进一步形变, 导致影像形变误差逐级积累, 在Photoshop图像处理软件中已无法进行正确的图像校正, 导致拼成后的大面积卫星图存在不小的点位误差, 为后续施工参考造成了不便。

以江苏某水网地区物探生产为例, 我们已提前收集到该工区部分范围内比例尺为1∶100000的纸质卫星图, 并在后期针对缺失区块购买了比例尺为1∶50000的电子栅格卫星图。为方便物探生产需要, 要求将两种格式卫星图进行等比例尺无错位拼合。我们通过Global Mapper软件提供的图像校正功能便能很好地解决因形变引起的误差积累及比例尺不等导致的错位问题。首先将纸质卫星图扫描成电子栅格图后输入Global mapper软件, 根据图上标示的经纬度坐标进行重新配准, 打开软件经纬线显示功能, 设置经纬线间隔, 使之与卫星图上标示经纬线重合, 通过检核两线重合度, 对不重合部分继续增加对应配准点, 确保卫星图标示经纬线与软件显示经纬线吻合。完成图像校正后, 通过设置输出经纬度范围, 实现卫星图有效部分的Geotiff格式图像无损输出。对其他纸质卫星图和电子栅格卫星图重复以上操作, 将全部校正后的卫星图加载进Global Mapper软件, 自动完成多幅图比例尺统一和无错位拼接后, 完成大幅GeoTiff格式影像图的输出 (见图1) 。

此方法不仅确保了卫星图影像各网格点坐标准确, 又消除了相邻图幅间网格线错位, 解决了Mapinfo软件无法进行图像形变纠正和Photosho软件因无坐标参考导致的图像纠正不准问题, 为后续物探施工提供了点位坐标更为精确和实用的参考依据。

2 实现点距测算和区域面积统计

Global Mapper软件提供的点距测算和区域面积统计功能在物探生产中也具有良好的应用前景。以江苏某水网物探生产项目为例, 该区经济繁荣、交通发达、障碍物多, 合理的表层点位布设是困扰技术人员的难题, 而逐条沿物探生产测线进行踏勘将造成大量的人力、物力资源浪费。我们通过在Global Mapper软件中加载高分辨率卫星影像图后, 将施工放样点坐标数据编辑成CSV格式文件 (CSV文件单行格式为:点名、东坐标、北坐标) 并输入Global Mapper软件, 设置正确的投影参数, 默认增加为软件新图层, 由此完成测线点位在卫星图上的显示。技术员可随时利用软件的“测量工具”进行操作, 动态地显示出工区内任何区段测线的长度及测线方位角, 对经障碍物测线进行避让和炮点变观施工调整, 实现点位布设设计全过程室内作业化, 优化了野外实地作业因观测范围小导致的点位调整不合理现象, 节约了人力、物力, 大大提高了施工效率。

物探施工因在个人或集体属地内打井放炮, 常常涉及群工赔偿问题。例如在水网养殖湖泊或人工经济林区施工, 赔偿问题更为突出。使用 Global Mapper软件测量工具提供的面积统计功能, 可以对加载后的高分辨率卫星影像图中显示的养殖区或经济林区等直接测算出较为精确的面积, 为后期施工赔偿提供参考 (见图2) 。

3 实现卫星遥感影像图结合DEM叠加生成3D立体图

利用Global Mapper软件提供的“显示3D透视图”功能可实现以真实的3D方式查看工区内高程地图。此功能在地形复杂、障碍物多的地区能对物探施工测线调整和炮点避障碍物变观提供直观的参考平台。例如在某山地物探项目生产中, 结合软件提供的在线下载全球DEM数据的功能, 通过加载施工区域内高分辨率卫星遥感影像图, 对影像图层和DEM图层进行调整, 将影像图层设置为最底层, 点击“显示3D透视图”图标, 软件自动对卫星遥感图加载DEM数据后进行3D立体化, 可以随时调整观察角度、缩放程度和高程显示比例, 继续加载检波点或炮点坐标CSV文件, 使物理点显示并分布于“3D立体卫星遥感影像图”上 (见图3) , 方便技术人员直观进行桌面分析、论证, 在室内直接进行点位偏移模拟布设和调整, 减少偏移点数, 制定出合理的物理点布设方案, 能大幅度提高物探生产资料采集质量和效率。

4 利用Global Mapper软件输出KML格式文件

KML (Keyhole Markup Language) 是一种用来在地球数据浏览器中显示数据的文件格式。免费的虚拟地球仪软件Google Earth完全支持KML格式。通过导入KML文件, 可以在Google Earth中浏览其服务器提供的空间影像数据。由于Google Earth具有操作简便、信息丰富、使用免费等特点, 将物探点位数据设置成KML格式并与Google Earth连接起来, 可以更便于物探技术人员使用, KML数据格式的应用将会越来越广泛。

Global Mapper软件具备将点位坐标批量转换成KML格式的功能。在Global Mapper软件中通过加载CSV格式物探生产物理点坐标后, 设置坐标所属投影参数和参考基准, 随后通过输出“KMZ/KML地标文件功能”可以很轻松地把海量物理点坐标转换成KML格式文件, 将该文件导入Google Earth 软件后, 能直观地观察到各物理点所在地球的位置及所在行政区、道路及周边障碍物分布情况, 通过开启Google Earth地形显示图层, 同样可以实现物理点在“3D卫星遥感影像图”上的直观显现 (图4) , Google Earth软件提供了国内部分地区高分辨率免费卫星图, 其清晰度及分辨率能基本满足物探生产设计和施工的需要, 我们使用点位KML文件和Google Earth软件相结合的办法, 能进一步缩减购买卫星图的开支, 节约了物探生产成本。

5结束语

物探测量数据的综合利用是测绘人员的重要工作。Global Mapper软件的应用突破了以往测量人员仅提供准确物理点点位信息的局限, 它的综合数据处理功能为技术人员进行施工设计和调整提供了更为方便、快捷的服务, 极大地提高了工作效率和结果可控性, 使测量技术在物探生产中的作用更为凸显。除本文所介绍外, 该软件还提供了其他功能, 如输出批量物理点位GPX格式文件, 可直接导入Garmin手持机中, 通过设置手持机地图显示, 使点位精度准确到8米范围内, 方便野外作业人员在地表复杂地区寻找物探激发点点位。Global Mapper软件提供的其他功能还有待技术人员进一步开发和利用。

摘要：随着物探技术的深入发展和高科技含量物探设备的不断更新, 物探生产已逐渐转向多点位、大范围、高难度、高精度施工, 随之也对物探测量提出了更高要求。传统地形图因不能直观地表述地表障碍物特征及国家测绘资料保密性要求, 已不能满足当前高效率物探生产需要。结合某物探项目施工实际, 介绍了Global Mapper软件部分功能在辅助物探生产高效施工中卓有成效的应用。该软件因功能完善、操作简易等特点, 较mapinfo、Photoshop等图像处理软件在物探生产中应用前景更为广阔。

关键词：Global Mapper,物探,拼图,数字高程模型 (DEM) ,面积,KML

参考文献

[1]张永生, 巩丹超, 刘军, 等.高分辨率卫星应用[M].北京:科学出版社, 2004.

[2]王建, 白世彪, 陈晔.Suffer8地理信息制图[M].北京:中国地图出版社, 2004.

复杂地区篇9

1 自然地质条件的复杂性

松江广富林地区大部分地段地基土呈现硬土层浅埋的特征,即“暗绿色硬土层”埋深浅于上海市区(一般在标高-20 m或更深),不同于青浦地区埋深仅数米的情况。正常情况下该地区有2层硬土,上层埋深在10~15 m,为暗绿、褐黄色粉质黏土,厚3~5 m,以下以草黄色为主体的粉性土,不同程度地夹黏性土,略含有铁泥质结核,约2~4 MPa,厚5~7 m,上细下粗为一套稳定的陆相堆积;下层在标高-25 m左右出现,为兰灰色硬土层。中部则存在软层。按新版上海勘察规范可以看作是大理冰期准平原化形成的3个平台和相应的厚层堆积,并分为(6)1、(6)2、(6)3、(6)4 4个亚层。以其中某地块为代表统计各亚层土的物理力学性质指标及值(见表1)。厚层浅埋硬土层的存在,使它为上海西部平原地区开发建设提供了广阔的十分理想的投资低廉的基础工程场地。

浅埋硬土层分布广泛,但分布不稳定。以某地块为例(见图1、图2),在该地块西南部约1/5面积为浅埋硬土稳定分布范围。向东北侧硬土层埋深渐次增大,并出现宽约15~20 m呈西北-东南向条带状分布的一级内叠阶地的阶面,阶面标高约为-15~-16 m,在场区东北角存在标高近-20 m的二级内叠阶地,阶面宽约10~30 m。2个内叠阶地的土层组成和浅埋硬土基本相似,同时,随着埋深渐次增大,各亚层厚度渐薄、甚至缺失,土的性质也略显变差。众多科研成果表明,上海西部浅埋硬土层绝对年龄在一万余年,为晚更新世纪末期大理冰期产物[2,3],并多倾向于用相应的低海面期掩埋的内叠阶地成因理论解释[4]。

该地块是一个十分典型的掩埋二级内叠阶地。在其他场地或可能当时陆域水系刻蚀不完整,也可能勘探范围局限所致,常常遇到浅埋硬土出没无常、毫无分布规律可循的情况,给现场勘察带来极大的麻烦[5]。

2 场地地震地质条件的复杂性

上海松江广富林地区属湖沼平原,表部水网密布。浅部发育全新世(淤泥质)软土,按GB50011—2010《建筑抗震设计规范》第4.1.1条应判为建筑抗震不利地段。场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,所属地震分组为第一组,由于浅埋硬土层埋藏特征存在急剧变化,可能导致场区平均剪切波速Vse有较大变化,甚至使建筑场地类别由Ⅳ类优化为Ⅲ类。

为此,文献[1]规定“基岩露头或浅埋区以及浅部有硬土层分布的湖沼平原I-1区,宜按波速判定场地类别……”,根据提供的各土层的剪切波速结合场区勘察资料分别对广富林地区某地块I-I′剖面中各不同地貌区段进行平均剪切波速Vse计算(见表2),结果表明:随着硬土层埋深增大,Vse依次递减,但该区段Vse值在110~130 m/s之间,均小于150 m/s,场地类别仍属于Ⅳ类。

从平均剪切波速Vse=d0/t公式可知,式中d0覆盖层厚度20 m为定值,t为剪切波从地面至20 m深度间的传播时间,由计算式得。

广富林某地块I-I′剖面硬土埋藏深度由13 m递减至19 m至25 m,Vse相应递减,系20 m深度内剪切波传播速度相对较快的硬土层系占比相对减少所致。

比照上海市湖沼平原地区I-1区的青浦地区各点,结合场地类别以及场地平均剪切波速的各土层剪切波速Vs值,试算Vse。青浦区各地平均剪切波速Vse计算见表3。

通过试算结果可得如下结论。

1)一般唯硬土浅埋<5 m时,Vse才可能>150 m/s,场地类别才有可能属Ⅲ类(除佘山、金山之外,覆盖层厚度均>80 m)。否则即使浅埋区也难为Ⅲ类区。

2)新上海岩土工程勘察规范对大型项目进行波速勘探孔的规定,宜视硬土层埋藏情况初步明确后确定是否必要。

3)对于上海西部浅埋硬土地区Ⅲ、Ⅳ类场地归属实际上处于临界状况,在计算中存在较大随意性,只要其中某一土层厚度或者ps值、Vs值等参数有变化很可能影响最终Vse值导致场地类别变化,故计算时所依据的原始资料包括分层深度、ps值、所取Vs值等必须准确可靠。

4)对于存在硬土层深且不正常分布地段/单体,必须区别对待,认真处理,切忌以单孔局部掩盖整体场区,影响场地正确判断。

3 提高岩土工程勘察要求

1)认真踏实地做好每个工程项目的岩土工程现场勘察、管理、控制工作。发现浅埋硬土“异常”情况,及时调整勘察方案,搞清土层分布规律。

对如此复杂的硬土分布特征,宜按文献[1]规定以网格状甚至用“之”字形布置勘探点,或者根据国标规定按建筑单体角点布孔控制,甚至在建筑中心再增补勘探点。宏观分析桩基持力层分布情况,结合拟建物的平面布置,在持力层突变带增补勘探点。

2)及时了解总平面布置的变化情况,调整勘察方案,传递现场勘探所发现浅埋硬土的埋藏最新信息,尤其是埋藏异常的信息,以利于及时调整桩基设计。