发布时间:2023-03-14 15:11:59
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的勘探技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
通过广大煤矿地质勘探工作者几十年的努力,已经形成了一整套适合我国煤田形成地质特点,合理选择地质填图、遥感、物探、测试等技术手段,充分利用我们煤田环境的自身特点,最大限度获取信息,综合性的煤矿勘探方法与技术。随着国家重点产业项目———西部煤矿高精度三维地震技术研发的启动,我国煤矿勘探技术主要围绕高分辨、高信噪比的煤矿三维地震技术展开研究。技术的提高大幅度扩宽了工作领域,提高了勘探精度。目前我国已经突破了在复杂山区、沙漠、厚层土、水上、沼泽以及采空区等勘探施工,勘探能力得到了进一步的提高。在勘探上精度得到了进一步提高,不仅可以解释断层,对于陷落柱、煤矿厚度、整体结构的变化也取得了突破。煤矿的解析精度处于国内外先进行列,对于煤田结构,如何开采,有了较规范的指导理论。近年来重力、磁法和电法的勘探技术发展迅速,在推覆体下找煤、陷落柱、煤矿区火成岩探测、煤层火烧区探测、矿区水工环勘查等方面取得显著成效。煤矿探索三维立体采集模型水平有了大幅度的提高,煤矿结构、煤层厚度分析技术得到了明显的提高。钻探装备、钻探技术不断完善。空气泡沫钻进,潜孔锤正反环钻进,潜孔锤正反循环钻进,受控定向钻进和超大孔径钻进等钻进工艺得到了初步的研究和应用,使煤炭产量有了显著的提高。遥感是煤矿地质勘探手段之一,利用数字图像处理技术,进行多波段、多种类遥感图像的综合处理分析,得到煤矿结构、煤层厚度等煤矿信息,找出煤矿的方向以及有利于煤炭的远景地段。高分辨率的卫星遥感图像在我国煤炭地质勘探方面取得了显著的效果。
2我国煤炭煤矿发展中的问题
随着需求产量的增加,开采速度的加快,一些水、火、瓦斯、煤尘、顶板等煤矿自然灾害对煤矿的安全产生了严重的威胁。我国整体开发技术比较落后,虽然国营煤矿机械化已经普及,但是由于大量私营煤矿追求利益,导致开采技术落后,在加快开采过程中由于深度不断加大,导致水害、塌方、瓦斯爆炸灾害时有发生。在煤炭开采的过程中带来的环境问题日趋严重,主要原因是煤炭开采等活动破坏了植被、耕地,造成了生态环境的破坏、失衡。由于煤矿附近采煤排出的矸石、废渣、尾矿也侵占了大量土地,煤矿排水污染了地下水资源,造成了土地荒芜,地下水遭到了污染,对我国的环境造成了严重破坏。对于煤矿环境的问题,我们应该制定煤矿环境保护方案,对煤矿中产生的废水、废渣进行回收、利用,以减少由于煤矿生产而引起的环境问题。应减少由煤炭开采带来的环境污染,发展对煤炭的深加工,对废水、废渣进行循环利用,提高煤炭经济效益,减少我国的煤炭资源浪费。
3煤炭对我国经济发展的重要性
随着我国经济的高速发展,对煤炭的需求在各行业随处可见。在我国,1500m左右的煤炭总资源量大约有4万亿吨,已探明的可开采出来的有2万亿吨。而天然气、石油,由于资源赋存条件与勘探、开采困难等原因,在很长的一段时间里很难做到大幅度增产。但是,随着市场经济的发展,对资源的需求也越来越大,煤炭在需求中占有的比例也越来越大,所以煤矿开发的效率以及煤炭资源的利用也就成为了煤炭行业产量发展的关键。因此,我国煤炭行业的发展需要继续开展煤矿地质勘探工作,而且,高效、经济的煤矿开采工作也是煤炭可持续发展的有力保障。进入21世纪以来,随着煤炭勘探技术的发展,我国科研工作者积极开展煤炭及相关领域地质理论和技术方法的研究,加强煤田地质基础研究,加强与国际煤炭勘探技术的合作和交流,为煤炭资源调查、煤田地质勘查以及相关煤层气提供了系统的理论支撑和技术支撑,促进了煤炭行业的可持续发展。
4结语
1.物探技术
在石油地质勘探的发展过程中,物探技术占据着重要的地位。物探技术是指人为地对地质进行人工地震波,利用弹性波反馈地质信息进行勘探作业。由于可以有效降低成本、提高勘探效率,这种技术目前已广泛应用于油气地质勘探。随着社会经济、科学的创新与发展,除了反射地震技术、数字地震技术、三维地震技术外,更加先进的高分辨率油藏地震技术四维监测技术也开始得到应用。同时,与高新技术相匹配的设备也得到了不断的提高改进。物探技术的不断发展对于提高勘探效率,降低勘探成本作出了突出的贡献。
2.测井技术
计算机技术与电子信息技术的进步为测井技术的创新和发展创造了坚实的技术基础。在生产过程中,利用计算机技术完成包括测井数据采集、处理和分析技术的成像测井技术,是现如今测井技术中较为前沿的一种。相对于传统的数据测井技术,成像测井技术不仅可以提高数据传输的质量和速度,还能在测井过程中,将现有的数据转变为图像,从而提高数据的真实性和准确性。还有其他前沿技术像快速平台测井技术、随钻测井技术、核磁共振技术以及套管径测井技术等也都取得了相应的发展。有了这些技术,在勘探工作人员的实际工作中,就可以根据不同的地区、地质、地理情况去选择恰当的勘探技术。
3.虚拟现实技术
随着计算机技术发展的突飞猛进,三维地震模拟方法和技术取得快速的发展。所谓虚拟现实技术就是基于计算机辅助可视化环境与大屏幕可视化环境等多种系统,将石油地质勘探过程中所得地质数据用三维动态模拟模型的方式显示出来的技术。将数字化的勘探平台转变为可视化的勘探平台,将节约大量的人力物力,大幅度提高石油勘探的工作质量。在石油勘探常规工作中,虚拟现实技术可在大屏幕上直观地显示勘探过程中的情况,不仅能够提升问题决策的准确性,还能够提高各学科工作组的配合效果,使得勘探工作更快速,更准确。
4.空中遥测技术
空中遥感技术是指通过地震源和石油地质探测仪器以及相关软件进行遥测勘探来快速准确地找到油藏的新技术。空中遥感技术多为以无人机携带遥测勘探设备,保持低空飞行时快速测量地面下的地质。通过传输网络为数探信号,提供多重传输路程,以降低失真度,将遥测结果传输回数据中心。无人机对起飞降落的场地要求不高,可以适应人们难以到达的环境,可以代替勘探人员勘探多种复杂地形,真正做到无障碍化勘探。另外,空中遥感技术通过集成电子部件,可以适应任意角度的测量条件。通过遥感,可以记录地面三条正交轴线的运动情况,提高石油地质勘测数据的分析能力。使用空中遥测技术,勘探人员就可以不受地形的限制,达到事半功倍的勘探效果。
5.光纤传感技术
光纤传感器本身具有高灵敏性、抗电磁干扰性、可塑性等性质。其中,对于石油监测井光纤传感技术最重要的就是可靠性和能源消耗低。光纤传感器无论是在高温还是高压的严酷环境下都能保持高度的灵敏性,这就保证了勘探效果的准确。目前光纤传感器大量应用于油藏监测井下的P/T传感。除此之外,光纤的可塑性导致其可以适应任意环境,任意体积,这就使其使用前景更加广阔。
6.层序地层学技术
层序地层学主张对现有材料进行重新检测,对沉降相关的问题进行回顾,从时间空间的四维的角度去看待岩层分布。运用精细层序地层的划分对比技术,建立油田乃至油藏级储层的成因对比骨架。研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下,造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测,从而提高石油地质勘探的效率。
二、石油地质勘探技术发展中的注意事项
1.增强能源开发的合理性
我国目前能源开发正在处在一个快速发展的阶段,在收获成绩的同时也存在着一些问题。能源的开发势必会带来环境的污染,由于管理体制的不完善,每年的矿难也是频频发生。能源开发是利国利民的事业,石油勘探企业要以社会利益为主,增强开发的合理性,降低生产成本是统一的,不是互相违背的。所以如何在能源开发过程中加强安全管理和环境治理是我国能源开发过程中的一个长久的话题。
2.不断进行技术创新
计算机仿真技术给勘探技术带来的发展是有目共睹的,所以我们更要大量引入高新技术来提高勘探质量和综合勘探水平。新技术的应用能够提高勘探效率,节省人力、财力,这对于我国的油气资源更好地面对市场竞争大有裨益,对于节约我国油气资源开发的成本有着重要的意义。
3.重视合作研究
关键词:工程勘察新技术工程建设
工程勘察是调查研究拟建工程场地的地形、地质环境特征及其与工程建设相关关系的综合应用的活动。它为工程建筑物的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据,是设计的基础环节。工程勘察技术包括工程地质勘察、工程物探检测、工程勘探、工程测绘、水文勘测及试验与监测技术等。随着国家“西部大开发”及“西电东送”战略的实施,工程勘察工作面临前所未有的大好形势,对工程勘察工作的要求也不断提高。各专业由于技术装备逐步改善,注重引进、开发和推广应用新技术和新工艺,并不断开拓市场,除了常规的水电河流规划、前期工程勘察及施工地质工作以外,还不断向市政工程、公路工程、工业与民用建筑、水利工程、新能源工程及国外工程拓展,技术手段也趋于多样化,勘察技术水平得到了较大提高。
1.勘察专业新技术在实践中的具体应用:
随着建设项目规模的增大,面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高,我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如:工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。
1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析,提高勘察成果的定量化判识水平;引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术,开发并进一步完善“工程地质软件包程序”,较好地解决了钻孔成图中的很多难题,也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用,取得了较好的效果。
1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践,提高了地质编录工作效率,获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统,已应用于生产之中。
1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中,根据地质分析的需要,在右岸构造软弱岩带勘察中,使用了地震波CT测试技术;采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性;在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法,为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。
1.4.其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩(土)体物理力学性试验方法的发展应用;电脑与工程地质软件包的开发应用;勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价;充分利用网络技术,进一步提高了地质专业劳动生产率。
近几年,我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用:选取适合各类地层(的金刚石钻头,提高钻进效率,降低生产成本;继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术,确保坝体安全和工程质量满足要求;在河床冲积层勘探中,采用了SM胶取芯技术,保证了试验样品的原始状态,为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。.5水文勘测开发的电波流速仪,在电站简易测流中投入使用,达到了预期的效果。近年,又开发出水情自动测报系统,现已逐步应用于大型水电站的测报中;为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题,水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪(简称ADCD)”技术进行论证和调研,并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中,计划通过不断实践和探索,最终实现水情的“瞬时”测量预报。
1.6工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波CT法及红外线热成像三种相结合的方法,准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题;在多项水利工程和多个水电站勘察中,应用高密度电法勘探方法,解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题,且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”,“坝基岩体质量测试的空间分析”,“数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”,“大坝面板脱空综合物理探测技术”,“小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术,拓展了物探的应用领域,提高了物探的探测精度。
2.勘察专题研究成果应用
2.1大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20世纪80年代以来,采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法,相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究,为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法,包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用,提高了水库库岸稳定与移(居)民点调查地质工作效率及成果质量。
2.2大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用3种物探方法(声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法)进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量,节约了处理成本,而且具有广阔的推广应用前景,具有较高的经济效益和社会效益。
2.3采用EH4进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大,野外劳动强度小,生产效率高,现场测量直接成像,能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即EH4电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响,较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中,减少了工程量,节约了工程投资,节省了时间,经济效益显著。
2.4软弱岩带的工程地质特性研究成果应用:对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作,并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验,针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证,对工程适宜性进行了分析评价,并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础,对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值.5“深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理,通过计算机软件技术,完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成,从而完成了地质编录工作。其技术特点:①在地质编录生产中高效、实时;②减少现场工作量,提高工作效率;③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务;④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据,为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用,可实现安全、高效、准确地进行地质编录,通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位,这是传统的地质编录所难以做到的。
3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路
1.1数据采集针对半沙漠地区地表松散,沙层厚度大等问题,本次勘探中采用高密度三维地震勘探技术提高地震资料的信噪比,建立三维观测系统。观测方式:10线8炮制线束状观测,中间放炮CDP网度:5m×10m接收道数:10×100道道间距:2m接收线距:40m检波器主频:60Hz炮排距:100m覆盖次数:20次(横向4次×纵向5次)采样率:1ms地震仪:Aries(加拿大)
1.2资料处理主要技术:为提高资料的高保真度、高信噪比和高分辨率,在资料处理时联合使用CCG、Promax和绿山等软件。针对半沙漠地区地震资料特征主要采用地表一致性预测反褶积和高精度三维偏移等技术,进一步消除地表条件的变化对地震波的振幅特性和相位特性的影响,实现反射界面及各种地质异常体的聚焦归位[2],保证地质信息的准确性。主要方法:在地震资料处理时,针对该研究区特殊地层特征,主要使用的处理方法有,①地表一致性预测反褶积。反褶积不仅可以进一步消除地表条件的变化对地震波的振幅特性和相位特性的影响,同时对多次波也有压制作用[3]。但是反褶积在提高分辨率的同时降低资料信噪比,所以处理时在保证资料信噪比的情况下再提高分辨率。经对比分析,最终选定的处理参数:预测步长8ms,算子长度120ms。从反褶积前后单炮及其频谱对比图可以看出,主频和频率范围相应向高频方向移动,反褶积后波组特征更加明显突出;②速度分析。常速扫描求取叠加速度的方法是由小到大,按间隔给定速度值,做每一个速度值的迭加剖面并按一定顺序排列起来,比较分析某一速度的迭加剖面来求取速度。该方法的优点是根据叠加同相轴的横向连续性直观地看各种有效波同相轴叠加成像效果[4],此方法处理人员工作量大,但其方法精度高,常速扫描法可更准确地拾取到叠加速度值。在该区进行了两次速度分析,第一次速度分析用于求取第一次剩余静校正量,第二次速度分析应用速度谱拾取速度用于求取第二次剩余静校正量。在时间剖面上做1500~5500m/s速度扫描,测区扫描网度200×100m,高网度、大工作量保证了速度分析拾取准确性,控制了工区构造形态。其速度分析示意图表明拾取速度是准确的;③三维偏移。偏移使倾斜界面反射归位到地下真实位置、绕射波收敛和波的干涉现象分解,正确地反应地下构造形态及其变化情况。本次研究中采用CGG波动方程有限差分三维一步法偏移,其方法具有精度高、频散低、边界吸收整洁等特点,对Tau(4,8,12ms)和偏移速度(90,95,100%)进行扫描测试,最终采用Tau=8ms,Mvel=100%。三维偏移后的时间剖面分辨率高,能量强,归位准确(图1)。
2资料解释及地质成果
2.1资料解释使用Geo-Frame4.3全三维解释系统进行解释,采用工作站和人工解释相结合,时间剖面、水平切片、面块切片解释相结合的思路和流程进行解释。断层解释:充分利用现有的地质资料,从联井剖面出发,通过人工对比解释明确各个反射波所对应的地质信息,在确定好空间关系后,利用工作站的自动追踪拾取功能,由粗网格到细网格逐步加密解释。采用人工解释的粗网格建立区内主体构造框架,确定较大断层,再利用人机联作方式进行细网格追踪对比,进一步核查构造方案解释的合理性,解释局部小断层和细微构造,最后确定构造方案。在断层解释时,以垂直剖面解释为主,水平切片为辅,再配合其它方法,使资料解释更精细、更准确。根据构造的复杂程度,有目的地选择一部分主干剖面进行重点解释,即按照由粗到细(由大网格到小网格)、由纵向到横向、由剖面到平面、由平面到空间的步骤反复进行解释。通过水平切片解释,检验断层组合的合理性,并对一些小断层的展布规律作出符合实际的解释。为确保断层的可靠性,在断层组合时,依据区域地质规律,充分利用工作站优势,确保断层解释合理,断层相互切割关系符合地质规律。如图2所示,在解释系统上可以清楚的解释连续的煤层反射波及清晰的断层点位置。煤层分岔解释:分叉合并煤层对应的反射波振幅强弱发生变化,从分叉到合并,振幅由弱变强;而断层只是同相轴错断,断开后的反射波强弱不发生变化[5]。分叉合并煤层对应的反射波同相轴个数发生变化。从分叉到合并,波组数由多变少。而断层的两盘同相轴个数不发生变化。分叉合并煤层对应的反射波同相轴相位没有真正断开,在波阻抗剖面上,煤层的分叉合并具有类似的特征,反映更加清晰。图3为煤层分叉在时间剖面上的反映,图4为煤层分叉在反演剖面上的反映。
2.2地质成果本次三维地震勘探查明了1-1、2-2、3-1、4-2、5-2煤层的底板起伏形态及构造发育情况;查明了区内落差大于5m的断层,3~5m的断点。对勘探区内1-1、2-2、3-1、4-2、5-2煤层的厚度变化趋势进行了预测。对勘探区内覆盖层厚度、1-1煤可采边界和2-2煤分叉合并范围进行了解释。丰富的三维地震地质成果为矿井开拓、采区设计提供了地质依据。
3结语
关键词:煤及煤层气;毕业论文(设计);存在问题;对策
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计(论文)在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时,毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。”本科毕业论文(设计)作为一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节,是培养学生综合素质和工程实践能力、创新能力的重要载体;是对学生知识、能力和素质的全面检验;也是一所高校教育教学质量的直接反映。它对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响。
一、煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点
“煤及煤层气工程”专业是我国高等学校近年新设教学研究方向,其设置符合我国煤矿瓦斯灾害治理及煤层气开发利用对专业人才的需求。煤及煤层气工程专业是一个要求理论基础宽厚,偏重实践的专业,其培养要求学生具有脚踏实地、勇于创新的能力。随着国家能源政策尤其是煤矿整合治理的进行及煤层气商业化的实现,对煤及煤层气工程专业的学生需求量很大,煤及煤层气专业学生刚读大四已与用人单位签约,且毕业生数量远远不能满足企、事业单位的需求。煤及煤层气工程专业本科毕业设计(论文)具有以下特点:
1.选题范围广。由于煤及煤层气工程专业在本科期间开设了钻井工程、完井工程、煤层气排采、井下瓦斯抽采、采煤学、矿井通风与安全、煤层气地质学、矿井地质学、瓦斯地质学等学科课程,毕业后,既可从事地面煤层气勘探开发,又可以从事煤矿井下瓦斯灾害治理,因此,煤及煤层气学生本科毕业论文(设计)选题广泛,涵盖了采矿工程、安全工程、地质工程、物探工程等专业核心课程。
2.紧密联系实际。煤及煤层气工程属于工科专业,绝大部分学生毕业之后将在煤矿生产企业、煤层气勘探开发公司从事技术工作,怎么样能够更快、更好地适应、熟练掌握并在自己的技术岗位上能够有所创新,本科期间的教师的教学至关重要,好的教学,能够将理论与实践相结合,有利于培养学生看待问题的思维方法。本科煤及煤层气工程本科毕业设计是对其所学知识的融合,同时,也要紧密结合现场实际情况,并寻求解决问题的方法和途径。因此,要利用毕业实习的机会,使毕业课题的选取与现场生产过程中存在的问题要紧密联系,对于优秀的学生,要通过实习,能够发现、解决生产中存在的问题。
3.综合考察性强。煤及煤层气工程专业涉及课程门类多、跨越大但又不失专业性。既要懂得井下的安全生产,又要明白地面煤层气的勘探开发;既要能看懂机械图纸,又要会土木实施;能测量会勘查……总而言之,为掌握煤层瓦斯的赋存、运移、产出规律,与之相关的巷道部署、设备选型、施工作业、测绘测量等等都需要具有一定的专业知识,才能将所学能所用。环环相扣、相辅相成,对综合能力考察能力强。
二、煤及煤层气工程本科毕业论文(设计)存在问题
1.选题存在一定的盲目及随意性。统计分析河南理工大学2009―2013年煤及煤层气专业毕业生去向主要有三类:第一类是考取了硕士研究生,占26.4%,第二类是在相关的煤层气开发公司就业,从事地面煤层气的勘探开发,占24%,第三类是从事煤矿井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。绝大多数学生在毕业选题之前个人毕业去向已经确定,但在选题过程中,往往选择难度较小的毕业课题,管理较为宽松的指导教师,甚至有少数同学认为无所谓,做什么课题都可以,并没有与自己的以后相关工作进行关联,具有较大的盲目性和随意性。
2.学生实习落实考核不到位。毕业实习作为毕业论文(设计)必不可少的一环节,为毕业论文(设计)提供素材及支撑,起到了理论联系实际的作用。但限于近些年煤炭行业整体不景气,用人单位出于安全考虑并不愿意接收实习学生,尤其是煤矿井下,往往即使同意到矿实习,也难以实现井下学习的目的。单靠指导教师的推荐能获取实习机会的学生人数有限;同时,少数学生在联系实习时,害怕被拒绝,害怕和人沟通,甚至是由于惰性不愿意深入现场进行实习;学校对毕业生实习尽管采取抽查等形式,但也不能从根本上对学生的实习情况及实习效果进行考核。
3.重答辩结果轻过程管理。本科毕业答辩不仅仅是对学生论文(设计)的一个展示和体现,更是对其本科四年学习的一个总结合凝练。但答辩过程中,往往侧重于对论文(设计)本身的就事论事,而弱化了论文(设计)之外的相关专业理论,对其实习、选题、开题、中期等各环节缺乏有效的考察,并且在最后的答辩过程中也难以体现。而过程往往决定了学生掌握理论知识及技能的水平,防止了少数学生在极短时间内粘贴融合成最终论文(设计)却能取得不错的答辩成绩的弊端。
三、解决对策
1.端正态度,明确职责。(1)指导教师负责指导毕业论文(设计)的全过程,指导学生独立完成所承担的毕业论文或设计课题,对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任,并对学生的论文成果及表现做出评价。(2)指导的重点应放在基本概念和理论的正确理解和应用,综合分析能力,测试、计算及编图的基本技能,文字表达能力,正确的思维,优良的学风及专业外语阅读能力等方面。(3)贯彻“因材施教”的精神,应针对每个学生的学习基础、综合分析和独立工作能力等方面的差别,在确定选题、论文的内容要求、指导方案等方面区别对待。根据每个学生的情况,指定阅读有关的中文资料及与论文有关的外文阅读材料,供学生编写论文参考。(4)鼓励和保护学生的创新精神,在指导中要善于发现学生在分析研究过程中的独创精神,加以正确引导。(5)培养学生实事求是、理论联系实际的科学态度,告诫学生在论文中引用别人成果及观点时应注明来源,尊重他人成果。
2.联系实际,认真选题。毕业实习是本科生在经过三年半的通识教育课、专业基础课、专业课、课程设计以及各种教学实习之后,在毕业论文(设计)之前,到科研院(所)、生产企业等单位进行的综合实习,是学生综合运用所学知识,学习科学研究或工程设计的基本方法,培养实践动手能力、科研能力和创新能力的重要教学环节。通过毕业实习,巩固所学理论知识,了解煤及煤层气资源勘探、煤层气开发领域的现状,在实践中检验学生理解和掌握书本知识的程度。但在进行毕业论文(设计)时,教师要结合学生自身素质、个人兴趣、毕业实习情况、已签约工作性质等有针对性、目的性地进行布置,使学生能够在众多课题可选范围之内,选择出具有一定挑战性、对工作具有较强指导意义的课题进行研究并做出相关的设计或毕业论文。
3.考察效果,注重过程。毕业论文(设计)目的是培养学生运用所学的理论知识及基本技能进行综合分析和解决实际问题的能力。具体要求是在现场(野外)调研、测试分析、收集资料的基础上,系统整理和分析各种实际资料,编制各种图件,分析和论证有关煤及煤层气勘探、煤层气开发等问题,提出个人的认识和见解。因此,在答辩过程中,问题设置不应仅仅局限于论文(设计)结果本身,更应该侧重对于论文(设计)的整个过程的提问。同时,要加强教师在毕业实习、选题、开题、中期报告、论文(设计)终稿、汇报PPT等环节的考察和监督,从而提高最终的论文(设计)质量。
本科毕业论文(设计)是大学本科教育最后一个实践环节,是大学四年学习成果的集中展现,在分析研究煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点的基础上,查找其存在的不足,并提出了相应的对策,以期能够提高煤及煤层气本科生的毕业论文(设计)水平,相信只要端正态度、明确职责、扎实落实、细化管理、注重过程、精心指导、全面监控、科学评价,就一定可以把煤及煤层气工程专业的本科毕业(论文)设计提高到一个新水平。
参考文献:
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[2]孙志高.本科毕业设计的选题与质量控制探讨[J].科技创新导报,2009,(13):137-138.
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英文名称:Petroleum Exploration and Development
主管单位:中国石油天然气集团公司
主办单位:中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-0747
国内刊号:11-2360/TE
邮发代号:82-155
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1974
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双奖期刊
Caj-cd规范获奖期刊
第二届全国优秀科技期刊
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期刊简介
(淮北矿业集团芦岭煤矿瓦斯办,安徽 宿州 234000)
摘 要:钻孔测斜成像技术是通过测量钻孔测点的顶角、方位角、工具面向角和孔深,经过计算可知测点的空间坐标位置,经过多点测量,从而得到所打钻孔的轨迹,以便及时纠偏,缩小钻孔预定轨迹和实际轨迹的误差。
关键词 :钻孔;轨迹偏斜;三维视图;成像技术
中图分类号:TD1文献标志码:A文章编号:1000-8772(2014)13-0204-01
1 引言
在煤矿井下钻进工程中,必须根据地质、地层和技术条件合理设计钻孔的轨迹。但在工程施工中,由于自然、技术以及人为因素的影响,实际的钻孔轨迹往往偏离设计轨迹,这种现象称为钻孔偏斜。孔斜的存在会造成以下危害:
(1)钻具与孔壁间磨损增加、缩短钻具使用寿命、增加工程量、材料消耗加大,还可造成钻机传递能量的损失、降低钻进效率;
(2)地质孔孔斜超限,影响地质资料的可靠程度。
(3)各类如疏干孔、电缆孔等需要钻透巷道的工程孔,由于孔斜的影响,使钻孔底部偏离原设计孔位,需在巷道中做探巷寻找该钻孔,增加工程费用。
2 工程实例
该孔在2013年6.8-13号完工,进尺74m后开始取芯,终孔106m。设计倾角55°,方位角37.5°。共取岩芯11组,岩石的分类依次为:泥岩、粉砂岩、泥岩、中粒砂岩、粉砂岩、中粒砂岩、粉砂岩、中粒砂岩、泥岩、细砂岩、泥岩。图4-7是倾角偏斜情况与深度的对应关系,从图中可以发现,倾角随深度的增加偏离程度也增加,且呈现出在岩性界面处变化梯度较大的规律性。
图2是钻孔轨迹与设计轨迹对比的三维视图,图中蓝色轴线代表Z轴,橙色代表Y轴,红色代表正东方向X轴,蓝色点折线代表设计轨迹,粉红色的点折线代表实际钻孔轨迹。从图中可以发现,实际钻孔偏离设计轨道,且在钻孔浅部时实际钻孔与设计钻孔对比呈“下沉”状态,随钻孔深度加大,实际钻孔轨迹呈“上漂”状态。
3 结论
从钻孔的实际方位角随孔深变化的关系曲线中可以发现,在上述的工程测斜钻孔中,实际的方位角与设计方位角都有偏差,从曲线图上可以分析得出,方位角比倾角波动厉害,也有随孔深增加而变大的不明显趋势,且与倾角在同一坐标系下对比发现,方位角的变化幅度较倾角幅度。
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美国放弃
1997年,美国加利福尼亚大学的4名学者联名发表了《地震无法被预测》的论文。论文作者指出,在经历了近30年的精心研究后,他们发现,地震是无法预报的,从事这方面的研究工作也是毫无希望的。
见预报无望,美国政府根本没有设立专门的地震局,而是由研究龙卷风、热飓风、火山爆发等自然灾害的美国地质勘探局(USGS)兼顾监测和记录地震活动。可惜的是,垄断着世界顶尖技术的美国地质勘探局,却从未预报过地震的讯息。
虽然不能像预报天气一样预报地震,但美国地质勘探局并非毫无作为。借助地质活动数据,科学家可以计算出未来将发生地震的可能性。比如,科学家预测在未来30年内,旧金山湾区发生重大地震的概率为67%,而南加利福尼亚的概率是60%。因此,美国地质勘探局致力于通过提高基础设施的安全等级,来减弱未来地震的危害性,而不是把精力放在研究短期预报上。
不过,就当全世界都打算放弃地震预报时,中国地震部门却成功的预报了一次地震,这个奇迹就发生在辽宁海城。
1975年2月4日,在海城、营口县附近发生了7.3级强烈地震。由于地震部门预报准确,人们获得了两个半小时的逃生时间,虽然仍有328人死亡,但对于一次7.3级的强烈地震,这已经是不幸中的万幸了。
困难重重
海城地震预报是国际上承认的唯一一次成功的短临预报。但是,就在人们以为海城地震预报模式可以推广之时,1976年的唐山大地震却没有预报成功。这是因为地震的成因、发生机理和触发条件等,是非常复杂多变。所以,《美国地震协会公告》曾评价说,“海城地震的预测,是结合了经验主义、直觉判断和好运气,这只是预测地震的一次巧合。”
地震的难以预报体现在许多方面,主要有几点。首先是,地球内部的情况难以知晓。地震多数发生在地下15公里以下的地壳里,这次芦山地震就是发生在离地表16公里处。目前,人类对于地壳的研究极限是地下12公里,远远做不到直接观察到地震孕育发生的全过程,只能在地表凭借有限的仪器设备,捕捉地壳内部结构和状态变化的间接信息。因此,难以捕捉到地震的信息。
其次,人类对地质观察的知识和数据积累并不全面。中国是世界上最早进行地震记录的国家,早在公元前十七世纪的夏代末期,《竹书纪年》中就对地震做出记载。但由于缺乏精准、有效的测量仪器,两千多年来,人类始终没有获得过一次地震的完整资料。
第三,人类对地球构造运动的理论还不成熟,认识才刚刚开始。即便有一些经验和知识,也不能用于彼时,如海城的经验无法用于唐山地震,也不可能完全应用于今天的汶川和芦山地震,只能用作参考。
既然地震不能预报,要地震局来干什么?
其实,地震局对科研人员的工作已经有长篇描述,如开展地震数值预测理论与方法研究,对中期和长期地震危险趋势做出定量化的预测,开展地震前兆机理研究,开展对构造活动、地震过程的观测方法研究等。简言之,地震局可以在地震时监测各项地震的指标,做出震级评估,震后灾害预计等等,虽然不能提前预报,但是可以起到对地震记录、分析等作用,为后人提供地震的资料。
长远期望
美国地质勘探局的一些观点已经表明,他们将放弃地震预报的研究,例如“在可预见的未来我们不知道如何预报,并且也不打算知道。”相反,中国有一些研究人员认为,对于地震来讲,现在不可知是正确的,但未来不可知,那就是错误的。至于未来有多远,则要看研究人员的探索和社会各界的支持了。
美国地质勘探局放弃研究,不代表宣判地震预报研究的死刑,世界上还有相当多的科研人员在利用各种设备、技术和地震预兆进行地震预报研究。
中国研究人员从对地震的长期监测和研究中,对一些地震灾情做出了长期预报。例如,1976年云南龙陵地震、1976年四川松潘地震和1976年四川盐源地震,就成功的实现了长期预报。
地震预报是否有意义以及未来是否有突破,谁也没有答案。不过,法国科学家法布尔的话最有启示意义:不管我们的照明灯能把光投射多远,照明圈外依然会死死围挡着黑暗。我们的四周都是未知事物的深渊黑洞。我们都是求索之人,求知欲牵着我们的神魂。就让我们从一个点到另一个点移动我们的提灯吧。随着一个个局部被认识清楚,人们最终将了解世界的全貌。