LEMD端点延拓方法及其在微震信号降噪中的应用

针对非平稳的微震信号,采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法对其滤波、消噪。但该方法在应用中存在严重的端点效应,会影响分解结果。为了改善端点效应,针对微震信号低频特点,提出了基于LMS自适应滤波器对微震数据端点处进行波形延拓的方法。LMS自适应滤波器经过信号内部的数据训练后从端点处向左右延拓波形,延拓过程中生成符合内部信号趋势的极小值和极大值,波形的延拓长度由延拓算法自适应决定。在EMD对信号分解过程中得到前一层模态分量后均再次对剩余信号进行延拓,进而进行下一层分解,以此修正插值算法带来的误差。最后根据信号频率特点对得到的模态分量有选择的重构,达到降噪的目的。利用仿真数据和煤矿微震监测数据对LMS自适应延拓法进行了验证,结果表明该方法能够明显减小经验模式分解的端点效应,特别对低频的微震信号有很好效果。     

转换波地震资料中面波的压制

转换波资料的信噪比较低，有效信号往往被面波干扰淹没，因此需要对面波进行压制，但是将面波作为线性干扰的压制方法很难得到好的效果。面波的频散和衰减以及近地表速度存在差异等特性，使得面波干扰在能量分布、道间时差和子波形态等方面都不同于数学意义上对线性同相轴的定义，更多地表现为“视”线性的特征。通过对面波能量和道间时差调整。使面波干扰更接近真正意义上的线性同相轴，可以增强利用，f-k滤波压制面波的能力，在一定程度上消除面波干扰对转换波处理的影响。利用该方法对某煤田和某油田的实际转换波资料进行了处理，面波得到了有效压制。转换波从面波的干扰背景下被很好地恢复出来。     

不同围压下砂岩孔渗规律试验研究

采用三轴岩石力学试验系统分析了砂岩储层岩石在全应力—应变过程中渗透率的变化规律和不同围压下岩石的孔渗性，建立了砂岩岩石应力—应变与渗透率之间的定性定量关系。研究表明；岩石在全应力—应变过程中，渗透率的变化的总体规律是在弹性阶段渗透率随应力的增大而略有降低，进入弹塑性阶段后随着新生裂隙的扩展、贯穿，岩石的渗透率先是缓慢增加然后急剧增大，在峰前或峰后达到极大值，残余流动阶段原有裂隙开始压密闭合，渗透率开始降低。砂岩的孔渗性与其所承受的有效侧压大小密切相关，表现为岩石的孔隙度和渗透率均随侧压的增大而减小，且服从对数函数变化规律；成岩作用不同的砂岩孔隙度和渗透率减小的速度和程度不同，表现为在侧压的作用下，成岩作用程度较弱的砂岩储层的孔隙度或渗透率减小的速度和程度明显地高于成岩作用程度较强的砂岩。     

基于AVO反演与叠前同步反演预测构造煤分布

为精确预测煤层中构造煤分布,构建了不同煤体结构的地质模型.AVO模型正演模拟获得的响应表明,构造煤截距小于原生煤截距,构造煤梯度大于原生煤梯度;基于纵波阻抗、横波阻抗和密度,计算出不同煤体结构的第一拉梅常数与密度乘积(λρ)以及第二拉梅常数与密度乘积(μρ),通过λρ-μρ交会分析发现,构造煤λρ≤2GPa·g/cm~3,且μρ≤1GPa·g/cm~3,因此,可以使用截距、梯度、λρ和μρ等参数,作为预测构造煤的判别依据.对实际资料进行了AVO反演与叠前同步反演,获得了截距、梯度、λρ和μρ等地震属性体,依据构造煤判别模式,对构造煤分布进行了预测.基于AVO反演和叠前同步反演联合预测构造煤,克服了常规单一反演方法预测构造煤的局限性,有助于提高预测精度.     

煤层采动覆岩富水性变化规律瞬变电磁法动态监测

黄河流域中上游煤炭资源的大规模开发已造成生态环境的持续恶化,掌握煤炭开采对地下水系统的影响规律有助于实现煤炭资源开发与生态环境保护的协调发展。以陕北柠条塔煤矿南翼为研究区,通过地质与地电条件的分析,建立了地电模型;基于时域电磁场理论,模拟分析了正常(不含水)和异常(局部含水)地电模型条件下瞬变电磁场的扩散过程和发射回线中心点电压曲线的衰减特征,结果反映10 ms内含水异常体的瞬变电磁场响应明显,且不同层位含水体的响应时间和幅值有较大差异,从理论上表明了利用瞬变电磁法探测研究区地下水的可行性。针对研究区测试条件,结合数值模拟和现场试验结果,确定选择25 Hz的发射频率有利于瞬变电磁场衰减早、中期数据的获取。通过对研究区地层的瞬变电磁场动态监测,对比分析了2^-2煤层开采前后地层在纵横向上的电性变化特征,表明煤层开采总体上降低了直罗组(J₂z)和延安组(J₂y⁵)岩层的富水性,且相对富水区位置从采前的中至北部变化为采后稳定期的东北部,指出富水性的变化与地层结构的改变、上覆土层隔水性能的变化以及地下水补给等...     

基于XML的设计模式描述和复用系统的研究

设计模式的描述、存储和检索是实现软件复用的关键技术。目前所采用的文档描述和存储方式十分不利于设计模式的有效利用。该文提出了基于XML的设计模式描述和复用系统(DPRU),给出了系统的总体结构并对其核心部分的实现进行了论述。DPRU系统充分利用了XML对于半结构化数据的描述能力以及关系型数据库技术的存储和检索特性,可实现分布式多用户环境下的设计模式检索和复用,同时也提供了多种应用扩展。     

神府矿区采煤对地下水循环的影响——以窟野河中下游流域为例

以窟野河中下游地区为例,通过野外调查和水化学特征分析,总结了神府矿区地下水循环模式：第四系潜水和侏罗系烧变岩潜水主要受地形控制;延安组碎屑岩含水层分5个含水层段,主要受地层倾向控制,沿河道相由东向西流动。进而提出了采煤对地下水影响机制：浅部煤层开采破坏了潜水含水层之下黏土层的隔水性,含水盆地汇水面积减小,泉流量减小或干枯;同时采矿造成的人为“溯源侵蚀”袭夺了相邻水文地质单元的地下水,矿井水补给量增加,蒸发量减小;深部煤层开采进一步破坏黏土隔水层,导致潜水含水层消失,使得地表径流转换为地下径流,地下水完全依赖5-2号煤层底板径流。     

各向异性薄煤层纵波AVAZ分析

通过建立HTI型薄煤层的传播矩阵,推导了水平界面情况下含各向异性薄煤层反射系数精确计算公式,并利用该公式对含有薄HTI型各向异性煤层进行了纵波AVAZ分析。经过研究发现,当HTI型煤层为薄层时(厚度小于地震波长的1/4时),其纵波反射系数与煤层为厚层时(厚度大于地震波长)顶板的纵波反射系数规律相似,但其值不仅与上下层介质物性参数有关,还与厚度有关,可见煤层为薄层时采用经典公式反演会带来误差;薄层厚度、Thomsen等效各向异性参数和裂缝密度对纵波反射系数有较大影响,裂缝纵横比对反射系数影响较小。入射波方位角为90°时,入射波在HTI介质各向同性面,此时各向异性参数对反射系数影响最小。     

深部开采岩体力学及工程灾害控制研究

深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,国内外学者通过理论研究、室内及现场实验研究取得了大量的成果。本文结合笔者的研究工作,总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区别,主要表现在"三高一扰动"的恶劣环境、五个力学特性转化特点、四个方面的矿井转型、六大灾害表现形式。针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体非线性力学特点的深入研究,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效,深入进行深部工程岩体的基础理论研究已势在必行。     

中国工程科技能源领域2035发展趋势与战略对策研究

未来20年,能源科技创新将引发我国能源产业形态与特征的深刻变革。本文在分析我国能源发展背景与需求的基础上,针对我国能源工程科技发展现状与存在的问题,提出了我国能源工程科技发展的中长期战略对策,包括总体思路、重点战略任务以及主要的技术发展方向,并对能源工程科技发展的可能影响与2035年图景进行了展望。研究结果将为建立符合中国发展需求和资源特色的能源工程科技创新体系,明确面向2035年关系全局和长远发展的能源工程科技发展战略提供参考依据。