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hs 180
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