沉积特征与岩石力学参数相关性
文科包括的学科门类有：哲学类、经济学类、法学门类、教育学、文学、历史学、管理学门类、艺术学门类等。
不错的专业
6.3.1 沉积特征与岩石力学性质的关系
沉积岩的沉积特征对其力学性质、岩石变形、井下顶板支护对策的研究均具有重要意义，下面以兖州煤田为例从几个不同方面进行分析。
1) 兖州煤田主采煤层顶板岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥岩和粘土岩，岩性不同，岩石力学性质差异很大 ( 表6.10，表6.11) 。同一岩性层的抗压强度变化范围也很大，例如同是细砂岩，由于矿物成分比例、胶结物成分、胶结类型不同，其抗压强度有很大变化。一般情况下砂岩颗粒由大到小，岩石力学强度表现为由高到低。据不完全统计，泥岩、页岩为不稳定顶板的占 67%。而砂岩、石灰岩则几乎都为稳定型顶板。粉砂岩和砂质泥岩类则多为中等稳定顶板。
表6.10 不同岩性的抗压强度
表6.11 含煤岩系岩石力学强度类型
2) 不同岩性的组合关系也显示有不同的岩石力学性质。
·煤层 - 老顶砂岩组合，顶板结构为全硬型或为性质相近的坚硬岩层，具有下硬上软型结构，这种组合的顶板岩石强度高，较稳定，不易垮落，属稳定型顶板 ( Ⅰ级) 。
·煤层 - 泥岩 - 老顶砂岩组合或煤层 - 粉砂岩 - 老顶砂岩组合，顶板结构为下软上硬型结构，这种组合的顶板岩石力学强度次之，软岩层较易垮落，老顶砂岩稳定，属中等稳定型顶板 ( Ⅱ级) 。
·煤层 - 泥岩 - 粉砂岩 - 老顶砂岩或煤层 - 粉砂岩 - 泥岩 - 老顶砂岩组合，顶板结构为下软上硬型结构，这种组合的顶板岩石力学强度更低，下部软岩层极易垮落，直接顶分层厚度较薄，不同岩性层之间形成层理弱面，当顶板悬空时，沿层理面易出现离层而发生顶板冒落。分层越多，其顶板的整体性越差，顶板越不稳定。这种组合的顶板岩石力学性质较弱，属不稳定型顶板 ( Ⅲ级) 。
3) 对沉积岩而言，岩石碎屑之间凭借胶结结构连接在一起，形成固结岩石，因而其力学性质除与碎屑颗粒的矿物成分有关外，也与胶结作用和胶结类型等因素相关 ( 表6.11) 。胶结作用是碎屑沉积物转变为碎屑岩的主要成岩作用，胶结物的成分和胶结作用方式对岩石力学性质有极其重要的影响。碎屑岩中常见的胶结物有硅质、钙质、铁质和粘土质等，这些物质通过成岩阶段的重结晶、胶体的脱水陈化、成岩自生矿物的形成等方式把松散的碎屑胶结起来。试验结果表明，硅质胶结、铁质胶结的碎屑岩强度最高，抗水性强; 钙质胶结的碎屑岩，强度高，但易被水溶解; 泥质粘土质胶结的碎屑岩强度最低，抗水性弱，易泥化和软化。
表6.12 东滩煤矿 4305 -1 运输顺槽顶板岩样测试结果
续表
从表6.12 中的数据也可以看出，同是细砂岩，抗压强度有不同数值，最大者67.8MPa，最小者为 44.6MPa，经研究发现，抗压强度高的砂岩属于硅质胶结，裂隙不发育，即使有少量节理存在，一般被矿物质充填; 抗压强度低的砂岩为泥质胶结，存在大量裂隙、各种层理及生物碎屑。
6.3.2 测井曲线特征与岩石力学性质的关系
测井资料不仅可以定量分析个别点的岩体强度，而且可以确定所测井段的岩层强度，这对于查明较薄的软弱层是很有意义的。根据测井曲线的突向不同，可以反映岩性在垂向的变化规律，但是所确定的同一岩层，在测井曲线上所表现的并不是一条平直的光滑直线，而是有一定规律弯曲的，说明同一岩层的不同位置具有不同的物理力学性质，曲线的弯曲可以是沉积方面或构造方面作用产生的结果。
利用视电阻率曲线间接获得岩石抗压强度的主要原理是: 在沉积岩表面往往吸附离子形成 “电偶层”，外层离子在外电场作用下形成电流，增加了岩石的导电能力，根据一般造岩矿物的溶解度情况，当岩石颗粒变细时，特别是在地层水矿化度较低的情况下，有一部分矿物水解，使溶液中离子数目增加，岩石的电阻率降低，岩石颗粒间的胶结物不同也影响电阻率的高低。例如在其他条件不变的情况下，硅质胶结比泥质胶结的砂岩电阻率高。另外，岩石的孔隙度增大也会使岩石的视电阻率降低。因此，用视电阻率测井曲线可以间接测定岩层的力学性质。
自然伽马曲线形态特征可以从下面几个方面分析。
1) 曲线的幅度是测井曲线形态的重要特性之一，它可以反映出沉积体的粒度、分选性及泥质含量等沉积特征的变化，再把沉积性质与力学性质相结合。粗粒沉积物是高能环境中的产物，一般具有低自然伽马值; 细粒沉积物是低能环境中的产物，一般具有高自然伽马值，根据自然伽马曲线幅度的变化，可以了解环境能量的变化。
2) 曲线形态，反映沉积过程中物源供应与水动力条件等的沉积特征。单层砂岩的顶、底部测井曲线形态，一般可分为渐变型和突变型两大类，反映砂岩沉积初期、末期的物源与水动力条件。
3) 曲线的次级形态如曲线光滑程度与水动力条件对沉积物改造持续时间的长短有关。曲线光滑，说明沉积时水动力作用强、时间长; 若曲线锯齿多，则说明沉积时水动力作用弱、时间短。一般测井曲线的锯齿形态有 4 种类型，即箱形、钟形、漏斗形和菱形( 图6.10) 。
图6.10 测井曲线主要形态
6.3.2.1 兖州煤田测井特征
兖州煤田进行煤田开采时，进行了大量的测井，本次研究重点以兖州煤田为例，对其测井曲线所反映出的岩石力学特征进行研究。
由图6.11 可以看到在井深 559.20m 处有一层厚 13.9m 的粗砂岩，视电阻率曲线表现为砂层上部两个高峰值，砂层下部出现低值段。通过具体分析表明，粗砂岩的上部石英含量高，致密坚硬，裂隙很少发育，孔隙度亦较低，岩体力学强度高，因此视电阻率值高;砂层下部长石含量增加，裂隙发育，岩体切割，力学性质相对上部减弱，视电阻率亦随之降低。自然伽马曲线也能反映上述特点，特别是在砂层低部裂隙的出现，使岩体强度降低，自然伽马曲线对应出现高峰值。
由图6.12 可以看到，在孔深 542.65m 处有一层厚 13.6m 的中砂岩，视电阻率曲线表现为多个峰值，说明岩性分布不均一。当视电阻率处于低峰，伽马曲线表现为高峰值时，对应的中砂岩岩层的沉积环境为低能状态，水动力条件较弱，沉积的细粒物质较多，泥质含量高，岩层表现为弱力学性质，而且局部发育的裂隙也导致岩体强度降低，使测井曲线峰值不断变化。
图6.13 和图6.14 也可以用类似方法分析顶板各分层的力学性质，利用视电阻率曲线特点，结合伽马曲线分析、测定岩层的强度特征。
6.3.2.2 龙固井田
龙固井田为鲁西南地区新发现大煤田，本次研究对之进行了分析，有利于煤田勘探的进行与研究。
由图6.15 可以看出，L -2 号孔 798.60～802.30m 处粉砂岩为缓波状层理，均一，充填黄铁矿，抗压强度较高，为104.4MPa; 至780.05～782.13m 层段粉砂岩呈参差状断口，含煤线，单轴抗压强度较低，为 67.2MPa。图6.16 中 L -21 号孔 967.87～971.40m 层段细砂岩具冲刷构造，夹粉砂岩包裹体及薄层，以石英为主，次为长石，具裂隙，充填方解石及黄铁矿。抗压强度较低，为 42.4MPa; 981.89～955.80m 处细砂岩以石英为主，其次为泥质岩屑，含较多暗色矿物，夹煤线及黄铁矿薄层，发育高角度裂隙，抗压强度较高，为 135.2MPa。
图6.11 鲍 2002 -2 号孔柱状图及测井曲线
图6.12 鲍 2002 -3 号孔柱状图及测井曲线
图6.13 东滩补 33 号孔柱状图及测井曲线
图6.14 兴隆庄生 18 号孔柱状图及测井曲线
中国地震局地质研究所的科研条件
研究室的主攻方向为:以InSAR、PS\/CR-InSAR为观测手段,获取长条带、大范围构造活动微量形变信息,研究现今地壳运动状态、构造应力场格局、活动构造形变特征。...地质所建立了中国第一个构造物理实验室,开展了地震破裂机理、高温高压岩石力学和岩石圈物理力学性质等实验研究,并逐步与地表变形和深部地球物理相互融合,发展...
影响裂缝发育、分布的各种因素
虽然影响岩石力学性质的因素众多,在实际地层中,影响岩石力学性质的因素可以归结为埋藏深度和构造运动的形式。因为随着深度的增加,压力和温度将随之增大。深埋藏的岩石具有高温、高压,故其塑性增大,可以形成各种复杂的变形。 因此,地壳中不同埋藏深度的岩石表现出不同的力学特征。在上部区域,为低温、低压条件,岩石呈弹-...
预报的方法技术
通过对接收信号的运动学和动力学特征进行分析,便可推断断层、岩石破碎等不良地质体的位置、规模、产状及岩石力学参数。其工作原理如图13.2所示。 图13.2TSP工作原理示意图 (2)反射负视速度法 负视速度法与TSP的不同之处是:TSP法为多点激发、一点接收;负视速度法则是一点激发、多点接收。当隧道掌子面前方存在异常...
褶皱形态描述及分类
褶皱的不协调现象很普遍,在褶皱变形强烈区、变质岩区或褶皱岩石的物理-力学性质差异较大的地区,很容易形成不协调褶皱。 5.兰姆赛的褶皱几何分类 前述的平行褶皱和相似褶皱只是自然界褶皱几何形态特征决然相反的两个典型的类型。实际上,它们之间有一系列过渡类型。为研究这些褶皱的几何特征,兰姆赛(J.C.Ramsay,1976)...
构造应力场初步分析
应力场的特征可用简化的应力场张量参数表示(Angelier,1991、1989):主应力轴σ1(最大压应力)、σ2(中间应力)、σ3(最小压应力)和不同主应力轴应力差值的比率R=(σ2-σ3)\/(σ1-σ3),以及最大与最小主压应力值的比率(σ3\/σ1)和岩石力学参数(强度)。 参考图2.12的应力状态类型及其在平面上的表示方法,...
测井行业个人总结
古水流和搬运方向:根据水流层理的特征(类型、角度、形式、分布)和方向(定向程度、发散程度、与古斜坡和砂体几何形状的走向关系)与对应的测井信息来确定古水流的方向及发育情况。 地球化学分析:自然伽玛能谱、岩性密度测井、激发伽马能谱测井等测井技术可直接测量到岩石中的10余种元素成分,使识别岩石成分和分析沉积环境...
综采支架选择的原则
顶板岩性的不 同,决定支架的架型的型式,岩层载荷和顶板的稳定性主要影 响支架支护强度和顶梁的结构型式。一般讲:煤层顶板稳固平 整,应选用支撑式支架;煤质松软、顶板破碎煤层,应选用掩 护式支架;而煤层顶板坚硬,则应选用支撑掩护式支架。 (2) 底板稳定性: 底板岩石的组成,结构及岩石力学性质是支架选型不可忽 ...
固体矿产地质勘查报告编写内容
①论述矿体(层)围岩的岩性特征、结构类型、风化蚀变程度、物理力学性质及各种软弱夹层的岩性、厚度、分布及其物理力学和水理性质;统计各类岩石的RQD值(岩石质量指标),评述岩体的质量;论述矿床范围内,特别是对矿床开采、工业场地布置有影响的断裂(破碎带)的规模、性质及分布、充填物的性质和胶结程度,坑内开采的矿床应...
复杂断块群四维应力场模型及油藏预测 目录
第二章详细解析了东营凹陷的地质特征，包括地层结构、沉积体系和主要的油气藏类型，为后续的构造分析提供了基础。第三章深入分析了东营凹陷中央隆起带的构造格架和演化过程，探讨了构造形成机制，这对于理解断块群的应力分布至关重要。第四章着重讲述了地应力测量和岩石力学参数测试，这些数据为构建四维应力...
岩石力学参数选取方法
FLAC中,材料参数包括弹性变形参数与强度参数。在弹性区域内,各向同性材料的变形特性由弹性常量——体积模量(K)和剪切模量(G)来描述。其中：煤层开采顶板导水裂隙带高度预测理论与方法 煤层开采顶板导水裂隙带高度预测理论与方法 式中：E为杨氏模量或称弹性模量；ν为泊松比。岩石的弹性变形参数通常由实验室...
笃念剑之： 1)工程地质类比法; 2)hoek—brown判据; 3)正分析与反分析; 4)试验强度折减法; 5)非均质岩体综合抗剪强度.
曲周县14740415171： 岩石有哪些物理力学性质参数? - ？
笃念剑之： 2.1岩石的物理性质 2.1.1 孔隙度(porosity) :岩石试样内的空隙体积; :岩石试样的总体积. 孔隙度与岩石力学性质有密切关系,一般来说空隙度大,岩石力学性质就差. 代表性结果 2.1.2 密度(density),容重 (weight density) 单位体积...
曲周县14740415171： 岩土物理力学性质指标之间的相关性？
笃念剑之： 以福州地区主要土层的物理力学性质指标为例,应用灰色系统理论对物理力学性质指标进行灰色关联度分析,以揭示各指标之间的相关关系.研究结果表明,在土层的各项指标中,粉质粘土的液限WL与压缩模量ES1-2的关联度最大;淤泥的天然容重γ与压缩模量ES1-2的关联度最大
曲周县14740415171： 如何为D类放大器选取合适的参数 - ？
笃念剑之： 1. 岩土力学参数在工程实践中具有重要的作用,正确测定和选取适当的岩土力学参数,对于指导实际工程具有非常重要的作用.而影响岩土力学参数的因素是多种多样的,每一种因素又会产生其特殊形式的影响.合理分析主要因素及其产生的特...
曲周县14740415171： 影响岩石力学性质及变形特征的内在因素有哪些? - ？
笃念剑之： 要说到内在因素,那肯定得从组成岩石的主要矿物的晶体结构以及岩石的结构(各矿物接触方式)特征方面分析.
曲周县14740415171： 土体变形特征 - ？
笃念剑之： 土坝、地基等实际问题中,土体各点的应力状况、变形历史,是千变万化的,无法在试验中模拟所有这些变化,因此有必要在试验基础上提出某种数学模型把特定条件下的试验结果推广到一般情况.这种数学模型,就叫做本构模型.本构模型是...
曲周县14740415171： 影响岩石微观结构的因素有哪些 - ？
笃念剑之： 【影响岩石微观结构的因素】影响岩石微观结构的因素,就会影响岩石的力学性质,岩石的力学性质是指岩石抵抗外力作用的性能,即变形特征和强度特征.影响岩石微观结构的因素归纳起来有两方面: 1、岩石的地质特征,包括岩石的矿物组...
