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期刊信息/Journal information
世界核地质科学
核工业北京地质研究院
世界核地质科学

核工业北京地质研究院

李子颖

季刊

1672-0636

sjhdzkx@126.com

010-64965429

100029

北京市9818信箱（朝阳区小关东里10号院）

世界核地质科学/Journal World Nuclear GeoscienceCSTPCD
查看更多>>本刊始终坚持国家科技期刊办刊方针，紧紧围绕我国核地质学中心工作和发展前沿，及时跟踪和报道核地质理论、技术，为我国核地质工业的发展提供信息，为世界各国核地质科研工作者提供学术交流的园地，也为我国核地质工作的发展，特别是铀金矿地质科研、找矿提供了大量的可借鉴的资料，做出了积极的贡献，受到了广大读者的好评和欢迎。在新形势下，该刊将一如既往，继续办好本刊，为我国核地质科学的发展做出更大贡献。
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    西藏谷露地热田ZK401高温地热井钻井工艺技术

    吴儒杰郑冉张松万汉平...
    117-128页
    查看更多>>摘要：谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上的典型水热型高温地热田,安全、经济和高效的钻井工艺技术很大程度上决定了其高温地热资源的可开发利用潜力.ZK401井是在谷露地热田实施的一口优质高产探采结合井,地层以花岗岩类为主,其岩石硬度大,机械钻速低,钻头使用寿命短.自上而下揭露多层热储,其35～41 m即可揭露124.8℃中温地热流体,汽水总量约40 t·h-1;50～320 m揭露超过120℃的中温热储,汽水总量约30～35 t·h-1;320～1 320 m揭露186.9℃高温热储,汽水总量高达348 t·h-1,具有热储埋深浅、温度高,断裂构造发育,地层出水量大的特点,高温及水侵作用致使钻井液极易失效,井喷风险大,安全钻井难.为解决上述钻井施工难点,进行了高温地热钻井关键技术研究.通过采用异形齿PDC钻头和岩石热裂提速技术,使单只异形齿PDC钻头进尺较同规格牙轮钻头提高了23%～48%,使三开井段花岗岩类地层的平均机械钻速提升至3.18 m·h-1.通过优化井身结构,采用简易控压钻井技术,利用低温清水作为二开及三开钻进循环钻井液,达到了及时发现并有效保护热储层和控制井喷风险的目的;实现了ZK401井在520 m揭露186.9℃高温热储且汽水总量达348 t·h-1苛刻条件下的安全、持续钻进,且非生产时间较采用常规钻井技术的邻井缩短了37%,极大地降低了钻井成本,提高了高温地热资源的可开发利用潜力.为后续该区域乃至其他地区解决高温地热井钻井施工提供参考.

    谷露地热田钻井工艺简易控压钻井高温地热井井喷

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    亚东—谷露断裂带中北段地热流体碳硫硼同位素特征

    张健郝伟林巴桑元旦张松...
    129-140页
    查看更多>>摘要：亚东—谷露断裂带中北段地热系统深循环过程十分复杂,对该区域地热资源的评估具有较大影响.加深对地热水起源、演化和循环过程的研究,对地热资源的勘探和开发具有较大的意义.地热流体中碳硫硼稳定同位素特征分析是研究地热水来源、地热水循环深度和地热水作用过程的方法之一.对亚东—谷露断裂带中北段地热水进行了系统性采样,测量了碳硫硼同位素.进行了碳硫硼同位素分析,结果显示:稳定同位素特征源于地热流体对围岩和地层的淋滤作用和水-岩相互作用.该地热系统中碳的主要来源为碳酸盐的溶解,与区域上分布的碳酸盐地层有关.谷露和续迈地热田δ34S具有较大的分散性,显示出硫来源的非单一性,δ34S均在大气碳酸盐和蒸发碳酸盐范围内,δ34S同位素的来源为大气降水和热储层中的硫酸盐矿物.谷露地热田具有较低的δ11B值和较低的Cl/B比值,较高的硼含量,且硼含量和硼同位素值相对集中,表明硼主要源于地热流体对围岩的淋滤作用.大气降水和冰雪融水中硼含量极少,主要起到对地热水中硼含量的稀释作用,不改变地热水中的δ11B值.本研究的结果验证了亚东—谷露断裂带中北段地热系统地下热水的起源主要为大气降水,在深循环过程中存在少量岩浆流体的混入.

    亚东—谷露断裂带中北段地热流体碳硫硼同位素水文地球化学过程水热系统

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    完整极硬岩TBM施工辅助破岩方法研究现状及展望

    孙健陈亮马洪素郑植...
    141-163页
    查看更多>>摘要：针对完整极硬岩,隧道掘进机(TBM)施工存在掘进效率低、滚刀磨损快、TBM部件受损以及岩爆等问题,降低了TBM隧道施工的安全性和高效性.对近几十年来国内外的完整硬岩隧道TBM施工情况及遇到的问题进行了统计分析;梳理介绍了一系列辅助破岩方法,包括水射流法、微波法、激光法、等离子体法和干冰粉气动破岩法,并对各种方法的优势和不足进行了论述.当前的辅助破岩方法尚不能完全满足TBM施工配合要求,未来需进行进一步的深入研究.

    完整极硬岩TBM开挖水射流微波激光等离子体干冰粉气动破岩

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    基于ARM和FPGA的数字多道分析器研制

    武旭东麻金龙段金松李婷...
    164-173页
    查看更多>>摘要：多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现.模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局限性,而这会直接影响能谱分析结果;数字采集卡是实现数字采集的计算机扩展卡,成本较高,不利于市场化推广.数字多道分析器对脉冲信号进行全数字采样,将其转化为数字量,利用数字信号处理方法,通过软件实现,完成整个信号分析处理过程,可极大提高系统稳定性与可靠性,相比于前两种方案,优势明显.设计了一款数字多道分析器,采用ARM处理器+高速ADC+FPGA的硬件方案,主要包括AD采样模块、FPGA数据处理模块和以STM32F4为核心的控制和通信模块.使用数字信号处理方法,编写硬件描述代码实现了脉冲信号滤波成型、幅值提取和基线修正等核脉冲处理的关键算法,最后给出探测器核信号经本文设计的数字多道处理后的γ能谱图.根据国内外研究成果及理论基础,经过深入系统理论分析,方法仿真验证,以及实际调试过程,最终研制出一款可商业化实用、完整且高精度的数字多道分析器,并将其应用在低本底γ能谱仪上,其能量分辨率测试均值为6.679 1%,能量线性相关度R2在0.999 9以上,积分非线性为0.26%.设计的数字化多道分析器采用ARM+FPGA的方式,极大程度降低了系统设计难度和成本,实现了高精度、高速的脉冲信号数字化,测试性能可达到数字采集卡的水平,具有极高的市场应用价值.

    模数转换器现场可编程门阵列多道脉冲分析器基线修正

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    CSAMT在松辽盆地梅里斯地区铀矿勘查中的应用

    牛禹王培建张正阳谢明宏...
    174-184页
    查看更多>>摘要：上白垩统四方台组是松辽盆地北部铀矿找矿的主要层位之一,其铀矿化主要受控于上白垩纪曲流河三角洲沉积体系,工业铀矿体主要在底部砂岩层富集,多呈板状、透镜状,矿体规模与砂体规模、层数等密切相关,砂体规模越大,矿化层越多,矿体规模越大,反之则规模越小.但是上白垩统四方台组底部砂体在松辽盆地西部超覆带内梅里斯地区发育情况尚不明确.以可控源音频大地电磁测深(CSAMT)为手段,利用Occam算法反演得到研究区电阻率断面,结合研究区内各地层岩石电阻率特征,分析了研究区内盖层结构,尤其是找矿目的层上白垩统四方台组的空间分布特征,同时还推断了基底起伏特征以及断裂走向、倾向及其延深情况.研究结果显示:研究区内四方台组河流相砂体主要分布于研究区的东南部,多呈透镜状,整体表现为自南东向北西呈逐渐尖灭的特征,厚度一般不超过180 m.研究成果为钻探工程的部署提供了依据.

    可控源音频大地电磁测深四方台组松辽盆地砂体

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    重力数据LTHG均衡边界识别方法对比分析及其应用

    彭莉红张伟盟程莎莎孙栋华...
    185-195页
    查看更多>>摘要：重力数据的边界识别技术有助于确定地质体或地质构造的边界.近年来涌现出多种边界识别方法,但各种方法的应用条件与处理效果存在差异,为深入了解这些方法的优缺点,便于实际资料处理解释时方法选取具有针对性,需要对各方法效果进行对比总结.针对常用导数类边界识别方法存在异常幅度随地质体埋深增加而迅速衰减的情况,基于理论模型的合成重力数据,分别在只存在重力正异常、同时存在重力正负异常及在同时存在正负异常重力数据中添加有高斯噪声三种情况下,开展了基于Logistic函数及总水平导数的边界增强法(LTHG)与常用总水平梯度(THG)、解析信号(AS)、倾斜角法(TDR)、倾斜角的总水平导数法(THDR)、总水平梯度的倾斜角法(TTHG)、解析信号的倾斜角法(TAS)、Theta图法(TM)、归一化总水平导数垂向导数法(NVDR_THDR)九种边界识别方法的对比研究,分析各方法在对不同埋深场源体的均衡能力、分辨能力及抗噪能力等方面的适用性及应用效果.研究结果表明:LTHG法的识别结果不依赖于场的埋藏深度,可很好地识别出不同埋深的场源边界,与其他常用方法相比LTHG法可提供准确、清晰、分辨率更高的场源体边界信息,最后将该方法应用于埃塞俄比亚欧加登盆地中部的航空重力资料处理中,处理结果与研究区的断裂构造有较好的相关性,同时又显示了更多的地质现象,应用效果较好.LTHG法在埋深均衡、分辨力及抗噪性各方面表现有优势,可以在生产实际中推广.

    LTHG均衡边界识别重力数据欧加登盆地

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    核电厂边坡自动化监测系统的设计与实现

    王豪威杨海成李云涛武伟...
    196-208页
    查看更多>>摘要：边坡工程具有地形险峻、地质结构复杂和事故突发等特点,影响着电厂的安全运营,对其进行变形监测是保证边坡安全运行的重要措施.随着变形监测技术越来越向着自动性、连续性、实时性以及远程控制性方向发展,将全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)、激光测缝仪和测斜仪等多元传感器技术与4G通讯技术、互联网技术相结合构建自动化监测系统,并将其应用到核电厂边坡工程的变形监测中,通过监测数据自动化接收、数据处理与分析、报表生成和预警预报等模块设计,实现了对边坡的位移、地表裂缝和深层位移等24 h远程监测,获得边坡局部和整体变形及变形趋势,做好预警预报工作,为边坡隐患核查和消除提供技术支撑.结果显示:监测数据均在预警值之内,边坡处于稳定变形状态,同时为验证GNSS位移监测系统数据可靠性,开展人工监测,并将观测成果与GNSS监测数据进行对比分析,认为该系统数据可靠性较高,满足核电厂边坡工程监测的需要.结合工程实践验证了自动化监测系统在核电厂边坡安全管理工作中的可行性,为后续相关项目的实施提供一定的借鉴意义.

    GNSS多元传感器技术自动化监测系统数据库

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