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水力压裂起裂与扩展分析 被引量:107
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作者 冯彦军 康红普 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3169-3179,共11页
水力压裂起裂与扩展压力的确定是压裂设计最为重要的参数之一,与水平孔或垂直孔水力压裂相比,任意方向钻孔水力压裂的起裂与扩展更加复杂。根据最大拉应力准则,分析任意方向钻孔裂缝起裂压力及起裂方向,得出量纲一起裂压力(p b/σv)随... 水力压裂起裂与扩展压力的确定是压裂设计最为重要的参数之一,与水平孔或垂直孔水力压裂相比,任意方向钻孔水力压裂的起裂与扩展更加复杂。根据最大拉应力准则,分析任意方向钻孔裂缝起裂压力及起裂方向,得出量纲一起裂压力(p b/σv)随钻孔方位角和钻孔倾斜角的变化规律;并以王台铺煤矿顶板岩层水力压裂为例,进行起裂压力与起裂位置计算,通过有限元计算分析扩展压力较大的原因。研究结果如下:(1)当水平主应力相等时,钻孔从垂直方向逐渐旋转至水平方向过程中,所需起裂压力不断减小,水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,裂缝起裂压力保持不变;(2)随着σH/σh或σH/σv的增大,裂缝起裂压力的变化规律与地应力场类型密切相关;(3)钻孔由垂直方向转向水平方向过程中,对于3种类型的应力场(正断层型、平滑断层型、逆断层型),裂缝起裂压力有着各自独特的变化规律;(4)水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,对于不同类型的应力场,合理布置钻孔方向可使起裂压力最小;(5)当岩石抗拉强度与地应力大小相近时,增大抗拉强度使裂缝起裂所需的压力明显增大;(6)有限元计算结果表明,裂缝起裂后旋转扩展会导致较高的扩展压力;(7)在进行水力压裂作业时,地应力的大小、方向和类型是进行钻孔参数设计的基础。 展开更多
关键词 岩石力学 任意倾斜钻孔 水力压裂 裂缝起裂与扩展 钻孔倾角 钻孔方位角 地应力类型
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地质勘探钻孔轨迹计算新模型 被引量:19
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作者 李静 张金昌 陈晓琳 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2011年第1期22-24,共3页
确定钻孔轨迹是分析处理钻孔偏斜问题的前提。将测斜参数中的孔深s作为变量,用多项式函数逼近的方式建立钻孔轨迹的参数方程,推导了确定钻孔轨迹空间位置的数学模型,通过算例表明模型有较好的精度。
关键词 钻孔轨迹 测斜参数 多项式函数
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随钻电磁波电阻率测井仪器响应影响因素数值模拟 被引量:16
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作者 杨震 刘庆成 +1 位作者 岳步江 马慧斌 《测井技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期325-330,共6页
介绍了随钻电磁波电阻率测井仪器的响应原理及计算模型。通过数值模拟不同地层模型仪器响应,分析了随钻电阻率测井中仪器精度、井眼、井斜与层厚、各向异性、介电常数以及泥浆侵入等因素对电阻率的影响。对于目前数据处理和解释中地层... 介绍了随钻电磁波电阻率测井仪器的响应原理及计算模型。通过数值模拟不同地层模型仪器响应,分析了随钻电阻率测井中仪器精度、井眼、井斜与层厚、各向异性、介电常数以及泥浆侵入等因素对电阻率的影响。对于目前数据处理和解释中地层模型不够准确、应用软件都无法同时处理各种影响因素、同时考虑到各种环境因素进行资料的反演几乎不可能、对地层反演结果的不确定性等问题提出建议。为正确利用随钻电磁波测井资料提供理论依据。 展开更多
关键词 随钻电磁波测井 电阻率 仪器响应 井眼 井斜 层厚 各向异性 泥浆侵入
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外错高抽巷卸压瓦斯抽采钻孔测斜与纠偏技术 被引量:12
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作者 王红胜 杜政贤 +3 位作者 樊启文 双海清 解俊祥 由临东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第8期77-81,共5页
为解决李雅庄煤矿2—603工作面卸压瓦斯抽采钻孔钻进轨迹偏离钻孔原设计轨迹的难题,基于原设计钻孔的测斜结果,提出了角度补偿纠偏方法及钻孔纠偏效果评价指标。原设计151、152号钻孔的测斜结果表明:终孔位置偏斜距离分别为4.203、4.48... 为解决李雅庄煤矿2—603工作面卸压瓦斯抽采钻孔钻进轨迹偏离钻孔原设计轨迹的难题,基于原设计钻孔的测斜结果,提出了角度补偿纠偏方法及钻孔纠偏效果评价指标。原设计151、152号钻孔的测斜结果表明:终孔位置偏斜距离分别为4.203、4.481 m,采用角度补偿纠偏方法后钻孔终孔位置偏斜距离为1.363 m。纠偏后钻孔瓦斯体积分数的最大值和平均值较纠偏前分别提高了15.3%、11.6%,且持续抽采时间增加了1~6 d。纠偏效果表明:该方法基本解决了钻孔偏斜问题,提高了卸压瓦斯抽采效果。 展开更多
关键词 外错高抽巷 卸压瓦斯 钻孔测斜 钻孔纠偏 角度补偿
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不同倾角底板穿层钻孔瓦斯抽采流量衰减规律研究 被引量:10
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作者 吕有厂 朱传杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期74-79,共6页
为了研究钻孔倾角对瓦斯抽采流量演化规律的影响,采用现场试验的方法,根据平煤十二矿底板穿层钻孔布置情况,研究了17种不同倾角下抽采钻孔周围的残余瓦斯压力分布情况,并现场实测了瓦斯抽采流量。研究发现,钻孔抽采流量呈3种演化规律,... 为了研究钻孔倾角对瓦斯抽采流量演化规律的影响,采用现场试验的方法,根据平煤十二矿底板穿层钻孔布置情况,研究了17种不同倾角下抽采钻孔周围的残余瓦斯压力分布情况,并现场实测了瓦斯抽采流量。研究发现,钻孔抽采流量呈3种演化规律,即负指数衰减、正指数衰减及先增大后呈负指数衰减;此外,靠近两侧倾角较大的钻孔的瓦斯抽采流量较高,而且标高较低的掩护掘进穿层钻孔的瓦斯抽采流量要高于治理下部穿层钻孔的瓦斯抽采纯量。 展开更多
关键词 穿层钻孔 瓦斯抽采 钻孔倾角 瓦斯灾害
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煤层穿层钻孔水力割缝卸压增透数值模拟及应用 被引量:6
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作者 丁洋 卫昱 +3 位作者 王竹春 秦雷 赵鹏翔 林海飞 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第8期182-188,共7页
为研究水力割缝穿层钻孔缝槽直径和钻孔倾角对卸压增透效果的影响,以典型低透气煤层为背景,采用FLAC^(3D)数值模拟方法对缝槽直径为1.1,1.2,1.3,1.4,1.5 m,钻孔倾角为50°、60°、70°、80°、90°的水力割缝模型... 为研究水力割缝穿层钻孔缝槽直径和钻孔倾角对卸压增透效果的影响,以典型低透气煤层为背景,采用FLAC^(3D)数值模拟方法对缝槽直径为1.1,1.2,1.3,1.4,1.5 m,钻孔倾角为50°、60°、70°、80°、90°的水力割缝模型卸压效果及应力场进行计算和对比分析。结果表明:割缝钻孔周围塑性破坏面积与缝槽直径正线性相关;割缝影响范围与缝槽直径成对数函数关系。割缝钻孔周围塑性破坏面积与钻孔倾角成正相关关系,在钻孔倾角为60°至70°时发生突变;割缝影响范围与钻孔倾角成幂函数关系;缝槽直径对割缝效果影响较大。根据研究结果进行了现场实践,现场数据验证了数值模拟结果,割缝钻孔的平均抽采瓦斯流量为常规钻孔的1.4~2.2倍,瓦斯抽采浓度为常规钻孔的3~4倍,瓦斯抽采纯量为常规钻孔的4.5~10.5倍。研究结果为穿层钻孔水力割缝参数的确定提供了理论依据。 展开更多
关键词 水力割缝 穿层钻孔 钻孔倾角 缝槽直径 抽采效果
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一种新型垂直钻井工具 被引量:5
7
作者 艾才云 王雄鹰 费维新 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2006年第5期82-83,共2页
井斜在石油钻井过程中经常发生,它的危害很大。文中介绍的垂直钻井工具的工作原理与常规的“钟摆”、“满[”不同,它通过柱塞把侧向力直接施加在钻头上。由于侧向力大且与钻具组合和钻井工况无关,因此,防斜效果好。这种垂直钻井工具是... 井斜在石油钻井过程中经常发生,它的危害很大。文中介绍的垂直钻井工具的工作原理与常规的“钟摆”、“满[”不同,它通过柱塞把侧向力直接施加在钻头上。由于侧向力大且与钻具组合和钻井工况无关,因此,防斜效果好。这种垂直钻井工具是纯机械结构,没有电子器件,所以结构简单、维护方便、工作时间长、成本低。文章介绍了该工具的结构、工作过程,通过理论分析证明原理可靠。该工具已获国家专利,专利号是2004200894716。 展开更多
关键词 垂直钻井工具 井斜 侧向力 井眼
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井眼轨迹模式定量识别方法 被引量:5
8
作者 刘修善 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期145-148,共4页
为了准确计算实钻轨迹,提出了井眼轨迹模式定量识别方法,并进行实例分析。随钻测量数据可以提供井斜角、方位角以及工具面角的实测值,据此提出利用工具面角来识别井眼轨迹模式的技术思路。根据导向钻具的定向造斜机理建立了适用所有井... 为了准确计算实钻轨迹,提出了井眼轨迹模式定量识别方法,并进行实例分析。随钻测量数据可以提供井斜角、方位角以及工具面角的实测值,据此提出利用工具面角来识别井眼轨迹模式的技术思路。根据导向钻具的定向造斜机理建立了适用所有井眼轨迹的工具面角方程,结合各种井眼轨迹模型的特征参数便可计算工具面角理论值。评价工具面角理论值与实测值之间的误差,可优选出最符合实际的井眼轨迹模型。井眼轨迹模式识别提供了测斜计算方法的定量评价指标和选用依据,可避免主观和随意选用测斜计算方法等问题,从而能提高井眼轨迹的监测精度及可靠性。 展开更多
关键词 定向钻井 井眼轨迹 模式识别 测斜计算 随钻测量
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厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域土体内部变形演化规律研究——以淮北孙疃煤矿为例
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作者 蔡毅 沈华章 +5 位作者 黄厚旭 严家平 蔡国军 蔡永祥 杨博 孙斌杨 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期36-49,共14页
为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪... 为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪(2~3号钻孔)技术开展钻孔变形监测;将煤炭开采引发移动的上覆岩层与松散层所占区域视为变形区,并引入任意厚度地层移动角的概念,分析开采沉陷拉伸区域相应松散层变形演化特征。结果表明:1号钻孔发生应变的最大孔深约157 m,且钻孔深部较浅部先达到活跃期;2、3号钻孔孔口最终累计水平位移量分别为129.8 mm和99.4 mm,最大位移深度分别约为108 m和75 m;2、3号钻孔监测范围内地层从下至上均可分为稳定段、变形区下段、中段与上段;2、3号钻孔从下至上水平位移量总体分布较均匀,每米深钻孔的平均水平位移量分别约为1.2 mm和1.3 mm;2、3号钻孔变形区下段均先于上段达到活跃期,且变形区下段稳定后上段仍有微弱变形;松散层内一定厚度地层,其地层移动角随地层深度的增加而增加,松散层变形区下边界的深度h随着与工作面水平距离l的增加而减小,h与l满足指数函数关系。 展开更多
关键词 厚松散层矿区 拉伸区域 土体内部变形 光纤监测 钻孔测斜
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单轴压缩状态下瓦斯抽采钻孔破裂规律的实验研究 被引量:3
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作者 张峰瑞 肖福坤 +1 位作者 申志亮 王一斐 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2016年第1期17-20,30,共5页
为研究瓦斯抽放钻孔对煤体破裂的影响,采用电液伺服岩石实验机分别对不同倾角瓦斯抽放钻孔原煤煤样和水平瓦斯抽放钻孔原煤煤样进行单轴压缩实验,分析钻孔周围煤体的破裂规律。结果表明:原煤煤样钻孔水平边界处出现应力集中现象,最先发... 为研究瓦斯抽放钻孔对煤体破裂的影响,采用电液伺服岩石实验机分别对不同倾角瓦斯抽放钻孔原煤煤样和水平瓦斯抽放钻孔原煤煤样进行单轴压缩实验,分析钻孔周围煤体的破裂规律。结果表明:原煤煤样钻孔水平边界处出现应力集中现象,最先发生破坏。随着钻孔倾角的增大,钻孔煤体的单轴抗压强度有增大趋势,钻孔煤体更加趋于稳定,不易发生破坏。原煤煤样水平瓦斯抽放钻孔周围存在不同形式的裂隙,钻孔的破坏过程与破坏形态也不相同。该研究对提高瓦斯抽采效果具有指导意义。 展开更多
关键词 瓦斯抽放 钻孔倾角 煤体破裂 裂纹扩展
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山前高陡构造综合钻井技术 被引量:3
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作者 栗广科 胡吉本 王俊芳 《断块油气田》 CAS 2006年第4期46-48,共3页
塔里木山前构造带地层倾角大,层系复杂,地层压力高,存在复合盐膏层,对钻井施工非常不利。针对在钻井过程中存在的问题进行分析,对控制井身质量和提高机械钻速提出了具体的措施,为今后该地区的钻井作业施工提供一定的指导作用。
关键词 大井眼 盐膏层 防斜 井控技术 山前高陡构造
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空气锤钻井技术在滴北1井的应用 被引量:3
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作者 魏强 杨万和 +1 位作者 伊明 兰作军 《新疆石油天然气》 CAS 2009年第2期40-44,共5页
为了提高钻井速度、节约钻进周期,新疆油田针对滴北1井的地层及岩性特点,在该井三开石炭系地层实施了空气钻井。整个空气钻井过程中分别使用了牙轮钻头和空气锤进行钻进,二者都实现了提高机械钻速的目的。在钻进3383~3872m井段使用了... 为了提高钻井速度、节约钻进周期,新疆油田针对滴北1井的地层及岩性特点,在该井三开石炭系地层实施了空气钻井。整个空气钻井过程中分别使用了牙轮钻头和空气锤进行钻进,二者都实现了提高机械钻速的目的。在钻进3383~3872m井段使用了空气锤取得了更为良好的效果,其平均机械钻速是使用常规泥浆钻进的8倍,较空气钻井使用牙轮钻头井段又提高了46%。空气钻井中使用空气锤可以进一步扩大提速优势,有利于空气钻井的推广应用。 展开更多
关键词 空气钻井 空气锤 井斜
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积石峡水电站倒垂线施工工艺浅析 被引量:1
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作者 施正友 王新民 +2 位作者 他维强 常新建 陈军 《西北水电》 2011年第B09期87-90,132,共5页
阐述了积石峡水电站倒垂线的施工过程,包括倒垂钻孔、防斜、测斜、纠斜技术;保护管、锚块、浮体组及垂线坐标仪的安装技术。介绍了倒垂线施工过程中的关键技术和质量控制要点,可保证完成倒垂系统的施工任务。
关键词 倒垂线 钻孔 防斜 测斜 纠斜 垂线保护管 锚块 浮体组 垂线坐标仪
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影响液动旋冲工具井斜的因素及参数优化 被引量:2
14
作者 侯圣 《石油矿场机械》 2017年第2期16-18,共3页
液动旋冲工具是一种新型的钻井提速工具,钻井效率高,但由于区块地质条件复杂,部分井段出现井斜角难以控制的现象,制约了工具的推广应用。应用Landmark软件对影响井斜的因素进行分析,优选钻具组合及施工参数,并在莺深6井进行应用,取得良... 液动旋冲工具是一种新型的钻井提速工具,钻井效率高,但由于区块地质条件复杂,部分井段出现井斜角难以控制的现象,制约了工具的推广应用。应用Landmark软件对影响井斜的因素进行分析,优选钻具组合及施工参数,并在莺深6井进行应用,取得良好的效果。 展开更多
关键词 液动旋冲工具 井斜 Landmark软件
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Quantitative recognition method for borehole trajectory models
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作者 LIU Xiushan 《Petroleum Exploration and Development》 2018年第1期154-158,共5页
In order to accurately calculate drilled trajectories,the method of quantitatively recognizing borehole trajectory models was provided,and a case analysis was conducted.Because the measurement-while-drilling data prov... In order to accurately calculate drilled trajectories,the method of quantitatively recognizing borehole trajectory models was provided,and a case analysis was conducted.Because the measurement-while-drilling data provide with measured values of tool-face angle besides inclination angle and azimuth angle,this paper presents the technological approach of recognizing borehole trajectory models based on tool-face angle.A universal tool-face angle equation was established based on the directional deflection mechanism of steerable drilling tools,and it can calculate the tool-face angles with characteristic parameters of various borehole trajectory models.Then,by evaluating the error between the theoretical values and the measured values of tool-face angle,the trajectory model most consistent with the actual well trajectory can be selected.The model recognition of borehole trajectory provides with the quantitative evaluation index and selection basis of survey calculation methods,which can avoid subjectively and randomly selecting the survey calculation method,and consequently improve the monitoring accuracy and reliability of borehole trajectory. 展开更多
关键词 directional DRILLING borehole TRAJECTORY model recognition inclination calculation measurement-while-drilling
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空气携岩能力数值模拟分析 被引量:1
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作者 朱红钧 林元华 +2 位作者 明传中 赵思军 牟鹤林 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2010年第6期29-30,35,共3页
井斜、环空偏心率、钻杆转速等对井筒压降与空气携岩能力有着显著影响,但因其变化范围大,变化组次多,将影响程度定量化还比较困难,而这些恰是指导安全钻进的主要依据。文章基于计算流体动力学方法建立了空气钻井环空内气固两相流动的数... 井斜、环空偏心率、钻杆转速等对井筒压降与空气携岩能力有着显著影响,但因其变化范围大,变化组次多,将影响程度定量化还比较困难,而这些恰是指导安全钻进的主要依据。文章基于计算流体动力学方法建立了空气钻井环空内气固两相流动的数学模型,通过数值模拟得出了不同井斜角、不同环空偏心距、不同钻杆转速条件下环空内流场与气固相体积浓度分布,分析了井斜、偏心、钻杆转速对空气携岩能力的影响,为空气钻井安全钻进与井眼净化评价提供依据。 展开更多
关键词 井斜 偏心 钻杆转速 环空 岩屑体积分数
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启封透孔偏斜的原因及处理措施 被引量:1
17
作者 胥刚 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2009年第4期29-30,共2页
煤田地质钻探对已竣工钻孔进行启封透孔取心可揭露封孔的真实情况,对封闭段质量作出全面评价。但由于竣工钻孔到启封透孔施工间隔时间较长,如果施工方法不当易造成将孔透斜。为提高启封透孔成功率,应根据实际情况进行分析研究,制订预防... 煤田地质钻探对已竣工钻孔进行启封透孔取心可揭露封孔的真实情况,对封闭段质量作出全面评价。但由于竣工钻孔到启封透孔施工间隔时间较长,如果施工方法不当易造成将孔透斜。为提高启封透孔成功率,应根据实际情况进行分析研究,制订预防透孔偏斜的措施。在分析启封透孔偏斜的主要原因的基础上提出了预防措施,总结了处理透孔偏斜的技术措施,并用实例说明了这些措施的可行性。 展开更多
关键词 煤田地质钻探 启封透孔 偏斜 纠斜
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青海湟源地震台钻孔倾斜异常变化特征分析
18
作者 孙玺皓 马震 +2 位作者 苏维刚 赵玉红 胡维云 《高原地震》 2019年第4期40-45,共6页
2018年2月初,湟源地震台钻孔倾斜南北分量出现南倾变化,东西分量在2月24日出现趋势转折变化,持续东倾。4月20日后,2个分量均恢复以往的变化形态。通过现场异常落实,排除仪器供电系统以及数采系统影响,经分析认为湟源钻孔倾斜南北分量启... 2018年2月初,湟源地震台钻孔倾斜南北分量出现南倾变化,东西分量在2月24日出现趋势转折变化,持续东倾。4月20日后,2个分量均恢复以往的变化形态。通过现场异常落实,排除仪器供电系统以及数采系统影响,经分析认为湟源钻孔倾斜南北分量启用新格值不准确,改变了观测曲线原本的趋势变化,而东西分量形态变化主要与地下水位变化影响有关。 展开更多
关键词 钻孔倾斜 趋势转折 格值 地下水位 湟源地震台
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一种便携式煤矿钻孔偏角倾角测量设备的研制
19
作者 弓晓琦 《能源与节能》 2021年第3期105-106,共2页
在煤矿钻孔偏角倾角测量工作中,传统的测量设备操作起来烦琐困难,携带不便。针对这一情况,研制了便携式煤矿钻孔偏角倾角测量设备。对设备的结构、工作原理、特点进行了分析,其体型轻巧,功能稳定强大,可以快速完成测量工作。
关键词 便携式设备 钻孔 偏角 倾角
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康家湾矿区充填孔大直径钻孔施工防斜措施
20
作者 李德波 刘兵 《世界有色金属》 2019年第8期182-183,共2页
康家湾矿区位于湖南省常宁市水口山镇,地处世界铅都,因矿方已有的充填孔不能满足现有水泥浆充填需求,目前急需重新施工一个充填孔,充填是提高矿山资源回采量,防止地面下沉塌陷以及周围地下水资源流失的新措施。而充填孔大多为垂直定向钻... 康家湾矿区位于湖南省常宁市水口山镇,地处世界铅都,因矿方已有的充填孔不能满足现有水泥浆充填需求,目前急需重新施工一个充填孔,充填是提高矿山资源回采量,防止地面下沉塌陷以及周围地下水资源流失的新措施。而充填孔大多为垂直定向钻孔,偏斜度要求极小,需要面对钻孔因施工距离长、地层复杂造成钻孔易弯曲的技术难点。湖南省有色地质勘查局二一七队根据以往多年的钻孔施工经验,在该矿区钻孔防斜方面取得了一些技术突破,自创了钻孔精准防斜施工工艺方法,形成了一套实用高效的钻孔弯曲度质量保障体系。 展开更多
关键词 康家湾矿区 钻孔弯曲度 防斜
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