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第一章 概论1

第一节 硫磺工业发展概要1

第二节 自然硫矿床开发技术的主要成就2

一、地质勘探方面3

二、钻井热熔法开采自然硫的工艺5

三、钻井技术的改进8

四、熔融硫的管道输送9

第三节 硫磺的性质11

第二章 自然硫矿产资源25

第一节 硫资源25

一、风化型自然硫矿床25

二、火山型自然硫矿床25

三、沉积型自然硫矿床26

第二节 前额尔巴阡含硫盆地30

一、硫矿床分布的岩相特点32

二、硫矿床分布的地质构造特征32

三、硫矿床分布的古地理特点32

四、硫矿床分布的水文地质特征33

五、矿床分布的地貌特征33

第三节 波兰自然硫资源34

一、区域地质36

二、矿床地质38

三、皮亚塞奇诺一玛霍夫矿42

四、叶尤尔科硫磺矿42

五、索莱茨一格日博夫硫磺矿42

六、巴什尼亚硫磺矿42

第四节 墨西哥湾含硫盆地43

一、盐盆、盐丘构造44

二、含硫冠岩45

三、硫磺矿体的产状形态46

第五节 西得克萨斯含硫盆地52

第六节 美索不达米亚含硫盆地53

第七节 中伏尔加含硫盆地及意大利含硫带58

一、中伏尔加含硫盆地58

二、意大利中部含硫带及西西里硫矿床58

第八节 我国自然硫资源59

一、简介59

二、山东省磁新县大汶口盆地自然硫矿床60

三、国内主要自然硫矿床（点）64

四、自然硫矿床的形成与分布73

五、外国专家对泰安硫矿的基本看法74

第九节 自然硫矿床的成因76

一、前喀尔巴阡硫磺矿床的形成机理76

二、墨西哥湾盐丘型硫矿床成因机理81

三、伊拉克北部下法尔斯建造的硫酸盐还原82

第三章 自然硫矿床勘探技术85

第一节 概述85

第二节 找矿86

一、找矿前提和找矿标志86

二、找矿程序和方法步骤87

第三节 我国山东泰安自然硫矿床的发现与勘探工作88

第四节 矿床勘探与研究方法的要求90

第五节 自然硫矿石质量及储量分类91

一、硫矿石分类及矿石质量91

二、自然硫矿石储量分级92

第六节 波兰自然硫矿床勘探级别93

第四章 水文地质工作95

第一节 C2级勘探中的水文地质工作95

第二节 C1级勘探中的水文地质工作96

第三节 补充水文地质观察97

第四节 硫矿床水文地质研究98

第五节 岩石渗透性研究100

一、岩石孔隙率100

二、岩石渗透性103

三、钻井热熔法采硫的极限渗透系数109

第五章 开采地质档案资料112

一、地质勘探图件112

二、钻井档案资料112

三、开采钻井说明书的内容114

第六章 自然硫矿床开发试验研究116

第一节 实验室试验116

一、岩芯试验116

二、相似材料模拟试验118

三、专业模拟试验121

四、矿石熔融性试验123

第二节 现场工业性试验127

一、亚佐夫硫磺矿现场试验127

二、泰安自然硫矿注冷水试验128

第三节 岩石热物理特性研究135

一、地球温度场的基本概念135

二、岩石热物理性质137

第四节 硫的地下熔融机理144

第七章 钻井热熔法采硫工程设计153

第一节 钻井热熔法开发自然硫矿山的建设程序153

一、地质勘探工作154

二、设计前的准备工作155

三、初步设计（工业性开采设计）156

四、单元设计（或称技术一运转设计）156

五、建矿157

第二节 硫矿床开采设计157

一、设计的基础资料157

二、开采系统和生产方法选择157

三、开采推进方向的选择159

四、首采点的确定163

第三节 钻井热熔法采硫的井网布置设计164

一、组成井网的基本单元形式164

二、井的布置形式165

第四节 钻井热熔法采硫井井距的确定167

一、最大采收率法确定井距167

二、开采利润法确定井距167

三、混合指标法确定井距169

四、多元素坐标法确定井距170

第五节 筛管设计的一般原理171

一、水、硫筛管长度的确定原则171

二、硫筛管最下一排筛孔高度位置的确定172

三、硫管下入井中深度位置的确定173

第六节 产硫量预测及回收率计算173

一、单井开采产硫量的预测173

二、井群（组）开采产硫量的预测176

第七节 钻井热熔法气举提硫设计180

一、熔硫在硫管中上升高度hs180

二、气举压力的确定181

三、压气管沉没井中深度的确定182

四、两相流态对气举提硫的影响183

五、耗气指数184

第八节 钻井热熔法开采硫磺矿的矿山模型方案184

一、矿山设计方法184

二、矿山模型的基本假设185

第八章 钻井热熔采硫方法187

第一节 自然硫矿床开采概要187

一、固相开采及硫矿石熔炼加工187

二、液相开采196

第二节 佛拉施采硫法197

一、佛拉施法的理论基础197

二、佛拉施法的基本程序198

三、运用佛拉施法的基本条件199

四、佛拉施法采硫工艺202

五、佛拉施采硫法的应用209

第三节 流体动力法采硫214

一、流体动力法的实质214

二、流体动力法的产生215

三、流体动力法的应用217

第四节 佛拉施法和流体动力法的简单比较236

第五节 硫矿床开采技术条件240

第六节 钻井热熔法采硫的矿山事故241

第九章 钻井热熔法采硫工艺244

第一节 矿床开拓244

一、钻井类型和各井主要含义245

二、井身结构248

三、井筒钻进和固井管密封性试验250

四、固井工程参数计算253

五、钻井研究与钻井工艺改进257

第二节 采硫井装备259

一、采硫井生产套管259

二、采硫井井口装置264

第三节 生产套管的密封性检查266

一、生产套管密封性故障对采硫生产的影响266

二、生产套管密封性故障的检查及处理269

三、井口装置泄漏故障的检查及排除方法272

第四节 地面管路系统273

一、管路设计273

二、支墩274

三、管路保温275

四、管路涂色275

第五节 钻井热熔法采硫工艺技术问题与生产工艺组织276

一、工艺技术问题276

二、生产工艺组织284

第六节 钻井热熔法采硫生产管理288

一、采硫生产技术组织管理系统288

二、矿（井）场生产报表制度291

三、制订生产计划303

四、建立地下熔硫集中控制系统305

第十章 钻井热熔法采硫的热能管理306

第一节 钻井热熔法采硫的热能损失概况306

一、地面热损失306

二、地下热损失307

三、降低热能损失的措施308

第二节 生产井热能管理309

一、生产井中的热损失计算309

二、热能管理——熔硫效果与注热量的关系312

第三节 排水井热能管理314

一、排水井热能损失计算314

二、控制排水井温度的方法314

第四节 硫矿层排水卸压316

一、排水卸压的必要性316

二、排水卸压的方式317

三、钻井热熔法采硫的排水卸压基本程序321

第五节 闭路式排水的热能回收利用323

一、两种排水方式的初步比较323

二、两种排水方式的经济比较324

三、闭路排水系统回收热能的利用系数325

第十一章 钻井热熔法采硫的矿层预处理327

第一节 改造矿层渗透性的技术措施327

第二节 矿层酸化327

一、常用的酸化方法327

二、酸液的类型、配制及其应用328

三、对酸液的选择329

四、酸蚀效果及其影响因素329

五、酸化的实验室试验及模拟试验330

六、矿井酸化处理331

七、巴什尼亚矿床采用的HSO3 NH2酸化液332

第三节 矿层爆破法334

第四节 矿层压裂法337

一、水力压裂337

二、酸压340

第十二章 泰安自然硫试验矿348

第一节 地质概况348

一、矿区地质348

二、矿床地质349

三、试验区矿床地质350

四、矿区水文地质条件352

五、开采技术条件353

第二节 试采前期工作355

一、美国弗里堡（Freeport）硫磺公司的注水方案355

二、泰安硫矿的压水试验357

三、泰安硫矿人工预处理364

第三节 试采准备367

一、试采地段与层位367

二、试采井组367

三、井身结构与采硫井装备368

四、工艺流程及地面设施381

五、主要工艺准备385

第四节 注热采硫386

一、试采计划386

二、注热试采389

三、试采工艺特征399

四、采硫井故障处理406

第五节 试采技术评述411

第十三章 钻井热熔法采硫的技术经济研究417

第一节 硫磺矿床可采性评价417

一、地质及水文地质条件对钻井热熔法采硫的经济效益影响分析417

二、根据硫矿床的地质条件评价其可采性419

第二节 钻井热熔法采硫的基本技术经济指标423

一、钻井热熔法对矿山技术条件的要求423

二、钻井热熔法对硫矿石的质量要求424

三、耗水指数424

四、流体动力法主要消耗指标425

第三节 钻井热熔法采硫的储量利用426

一、钻井热熔法开采硫磺矿的储量、损失和利用426

二、影响矿床利用的因素434

三、钻井采硫矿山的产量优化436

后记439

附件1泰安自然硫矿中沥青的溶解性研究报告440

附件2关于2#井硫塞化学处理实验报告444

附件3关于硫油分离448

参考文献450