圆形巷道原岩应力对塑性区的影响规律研究

为研究塑性区围岩应力与原岩应力的关系,将巷道围岩分成塑性残余区、塑性软化区和弹性区,基于Mohr-Coulomb强度准则,考虑扩容和软化特性,计算出了塑性区应力和半径的解析式。通过算例分析了原岩应力对塑性区应力、应变和软化模量的影响。分析结果表明:原岩应力越大,软化区和残余区的范围越大;软化区某点应力减小,而残余区应力几乎不变;原岩应力对软化模量的影响与支护阻力相比小得多;塑性区的径向应变增长速度较环向应变快。研究成果为圆形巷道围岩稳定性和支护设计提供一定的理论依据。     

气浮池接触区微气泡粒径及气含率分布实验研究

气浮技术作为高效清洁的除油工艺,常用于密度相近的液-液两相流或水中悬浮颗粒的分离。作为微气泡的产生及微气泡与油滴等悬浮物质黏附的场所,气浮池接触区水利流动状态下的微气泡粒径及气含率分布对除油效率有着重要影响。实验表明,溶气压力0.34 MPa时微气泡尺寸更小;双释放头能显著提高气含率;接触区宽度较小时,湍动作用加强微气泡聚并严重;表面活性剂浓度能降低表面张力,有效抑制微气泡聚并;最佳浓度为0.5 mg/L时,平均尺寸维持在65~70μm。     

近岸缓流区河道动能修正系数的研究

动能修正系数值是工程一维数学模型计算中应考虑的主要因素,其通常取值为1,但动能修正系数常规取值对边侧存在近岸缓流区的天然河道并不适用。从动能修正系数的定义出发,对近岸缓流区河道动能修正系数作理论推导,同时结合水槽概化模型试验对公式进行验证。得到了近岸缓流区河道动能修正系数的计算方法和沿程变化的一些规律。相关成果可为工程中涉及近岸缓流区河道一维数学模型计算提供参考。     

东营凹陷民丰北带沙四上亚段砂砾岩体层序划分

东营凹陷民丰北带地区砂砾岩体发育广泛,其岩电关系不明显;加之常规层序地层研究方法具有主观人为因素过多的弊端,制约了该地区层序地层研究工作的深化。基于测井资料的小波变换技术与基于地震资料的时频分析技术,与常规方法相比,具有定量划分层序地层的优势。在常规层序研究方法的基础上,综合利用以上两种技术,准确定量地划分了东营凹陷民丰北带地区沙四上亚段的四级层序。研究表明:基于测井资料的小波变换技术和基于地震资料的时频分析技术本质上具有一致性,都是在频率域定量划分层序地层;小波变换技术分辨率高,适用于有井区,地震时频分析技术适用性广,但分辨率低,两者需结合使用。东营凹陷民丰北带地区沙四上亚段地层为一个完整的三级层序,进一步可细分为5个四级层序,每个四级层序都具有粒度向上变细的正旋回的沉积特点。     

寻找太阳系外的宜居行星

中国的一些科学家提出,在若干年内发射一颗专门的天体测量卫星,以0.5 μas的定位精度,用天体测量方法,对距离约64光年范围内的约200颗类太阳恒星周围的类地行星进行搜索,获得一个在上述距离之内可能具有宜居条件的行星的完备样本;然后就用地面的大望远镜或者其他合适的太空望远镜,对这一样本中的恒星进行高精密度的测光观测,从中找出具有凌星现象的候选者;对这些候选者进行高分辨率分光观测,确定相应行星有无大气层以及其大气的化学成分,尤其是光谱中有无带有生命活动痕迹的气体的特征,并最终确定在这颗行星上是不是真正有生物生存。如果最终能够找到一颗这样的行星,那无疑将是科学上的一项巨大成就。     

采动作用下煤矿地下水流场的演变规律

采动条件下含水层结构变化对地下水流场和地下水资源分布具有显著影响.以梨园河煤矿为例,在分析研究区水文地质条件的基础上,结合采动裂隙对含水层结构的破坏程度,采用数值模拟方法,预测分析了该矿采煤20年后研究区不同含水层地下水流场动态特征.结果表明:松散岩类孔隙含水层流场基本保持不变,仅井田北部的导通区地下水位有所下降,局部形成降落漏斗,最大降深18 m;碎屑岩类裂隙含水层受矿井排水影响,地下水位大幅降低,地下水流场变化明显,形成了以井田中部为中心的降落漏斗,最大降深106 m.研究结果可为保护矿区地下水资源与制定防治水措施提供理论依据.     

某石油烃污染场地包气带介质及含水介质TPH污染特征

 为研究某石油烃污染场地包气带介质及含水介质总石油烃(TPH)的污染程度及分布特征,采集了119 个场地包气带及含水介质样品进行TPH 含量测试。针对测试结果应用累积频率法,通过求解样品TPH 含量累积概率散点线性回归直线的交叉点,识别了场地总石油烃背景阈值,解决了由于累积概率曲线绘制因人而异造成的背景阈值识别不够准确问题,再采用单因子指数法对场地包气带介质及含水介质石油烃污染现状进行评价分析。研究结果表明:场地包气带介质及含水介质的TPH 背景阈值为36.7 mg·kg^-1。场地南部(污染源处)包气带介质垂向上石油烃污染程度逐渐变轻,含水介质为先变重逐渐稳定后变轻,随后稳定在中等污染水平上;场地中部包气带介质污染特征与南部相似,含水介质则仅在浅部受到石油烃的污染;场地北部的包气带介质及含水介质均处于石油烃的未污染或污染水平较低状态。包气带介质的石油烃污染程度重于含水介质。     

辽南变质核杂岩韧性拆离带的变形特征、应变与运动学涡度分析

辽南变质核杂岩西侧为一NNE 走向、NWW 倾向的低角度拆离断层带, 其中韧性剪切带由位于拆离断层带下部的糜棱岩组成, 糜棱岩中所有运动学指向标志都指示上盘向NWW 方向的伸展拆离。基于长石的R_f /φ 有限应变法, 对该糜棱岩进行测量, 结果显示糜棱岩的应变强度(E_s)介于0.36~1.0 之间, 平均0.75。付林图解与霍塞克图解显示应变类型为压扁型(罗德参数υ=0.11~0.98)。使用极摩尔圆法与有限应变法测量糜棱岩面理与线理形成时的运动学涡度, 其值介于0.74~0.96 之间, 平均0.85。使用C′法获得的伸展褶劈理C′形成时的运动学涡度介于0.10~0.84 之间, 平均0.58。依据运动学涡度、有限应变及拆离带的真实厚度, 计算获得拆离带的韧性减薄量为130~705 m。综合以上结论, 辽南变质核杂岩剪切变形机制是以糜棱岩面理与线理发育为代表的早期单剪为主的一般剪切以及以伸展褶劈理发育为代表的晚期纯剪为主的一般剪切。     

基于PFC离散元的多层岩质陡坡危岩崩落序列研究

以三峡库区重庆万州青草背后山多层危岩边坡为研究对象,结合离散元仿真技术建立PFC3D颗粒流多层岩质陡坡危岩崩落的过程,并根据区域颗粒岩块位移、速度、荷载指标进行对比分析,分析了多层岩质陡坡危岩崩落序列规律及层间荷载变化规律。结果表明：该方法能合理呈现危岩陡坡的崩落规律,从曲线可以得到岩体峰值运动速度会随崩落时间逐渐衰减,崩落速度受力链断裂的影响较大,第1层力链影响速度峰值最大可达2.5m/s,下部危岩体对上部的回弹作用导致力链断裂速度由500st/p加快至167st/p。力链在每个崩落的峰值强度时刻都有明显的衰减,且随崩落时间推移衰减逐渐增大。该方法模拟的危岩崩落过程更加简便直观,为以后研究岩质陡坡危岩的破坏预测提供了重要手段。     

隧道与前方大型溶洞应力集中叠加效应

在陆家寨岩溶隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,施工过程中接近溶腔段围岩变形较大且伴随围岩块体脱落,给隧道施工带来极大的安全隐患。基于深埋球形洞室的弹塑性二次应力分布,结合新奥法隧道施工理念,利用FLAC3D模拟隧道开挖接近并进入大型溶洞的过程。在自重应力场下分析不同大小的球形洞室周围应力场对隧道围岩变形的影响。结果表明:球形洞室会在周围形成中心半径为1. 5倍洞室半径的应力集中带;隧道开挖接近应力集中带时,将引起隧道前方应力集中区与溶洞应力集中带的叠加;随着隧道继续开挖,叠加效应在下一个进尺完成后失效;分布在隧道两侧围岩,该叠加再分散的过程会造成拱顶、拱肩的变形增大,影响隧道开挖的安全。研究为中国岩溶隧道的建设有重要的参考和借鉴价值。