攀枝花地区水土流失动态变化研究

选择攀枝花市部分地区的Landsat-5 TM(1988年)和Landsat-7 ETM (1999年)遥感数据,通过遥感图像信息挖掘,提取植被覆盖度、沟谷分布、土地利用现状及土壤成土母质等信息,结合地形数据等水土流失因子;利用地理信息系统强大的空间分析功能,获取水土流失信息进行统计分析,对研究区水土流失的强度等级以及动态变化进行分析评价.研究表明,水土流失变化主要发生于植被覆盖不良的荒地和坡耕地上,其中坡耕地水土流失变得最严重,大部分为强度及强度以上级别水土流失区.从地貌上看,水土流失变化主要发生在低山、丘陵地区,这些地区人类活动频繁,植被破坏严重,大量开垦耕地,有利于水土流失发生.从岩类上看,半胶结砂岩、粘土岩岩组和紫红色泥岩、砂岩、页岩岩组分布区,由于多开垦为耕地,抗蚀能力弱,且多未实施保水保土措施,因此是水土流失严重的地区.     

胶结液参数对微生物加固粉土的影响

胶结液对微生物土体加固具有重要作用,以海相粉土为处理对象,选用巴氏芽孢杆菌作为微生物、尿素和氯化钙作为胶结液,研究胶结液参数对加固效果的影响.采用将菌液与粉土拌合制样,然后入渗多轮胶结液的方法对试样进行有效加固.通过试验研究了浓度、轮数、配比、体积等胶结液参数对加固效果的影响.结果 表明:当胶结液浓度不低于0.50 m...     

基于拉伸胶结强度的水泥环一界面完整性评价

油气井工作液密度降低或油气开采必将导致井筒内压降低,使水泥环一界面受到拉伸作用,造成水泥环与套管发生剥离,从而产生微环隙。过去由于没有拉伸胶结强度测量装置和方法,在进行水泥环封隔完整性研究和设计时,均采用水泥环一界面的剪切胶结强度或者水力胶结强度,导致在水泥浆体系优选和封隔完整性设计时存在不足。为此,根据水泥环工作时的受力过程,研制了水泥环一界面拉伸胶结强度测试装置并提出了相应的测量方法,基于该装置进行了水泥浆体系优选及一界面封隔完整性评价。通过对比水泥环一界面拉伸胶结强度和剪切胶结强度,发现前者约是后者的0.37～0.45,采用剪切胶结强度进行水泥浆体系优选或封隔完整性评价可能导致水泥环一界面封隔失效。实验发现,在高压养护条件下胶乳水泥浆体系一界面拉伸胶结强度大于膨胀增韧水泥浆体系和自愈合水泥浆体系一界面拉伸胶结强度。将水泥环一界面拉伸胶结强度作为油气井固井水泥浆实验设计、评价水泥环封隔完整性的重要依据之一,更能保证油气井安全生产运行。     

普通硅酸盐水泥对石膏基混合胶结材的改性研究

石膏因其耐水性差，强度较低限制了它的应用。采用掺入普通硅酸盐水泥来改善其不足是一种简单，经济实用的方式。本文叙述了在石膏中掺入的普通硅酸盐水泥量不同时，石膏基混合胶结材的强度变化及其耐水性变化等，并探讨了其内在的发展规律。     

固结粉胶凝材料开发与胶结充填体强度试验

针对金川矿山开采面临的采矿经济与环保压力,利用酒钢低活性酸性矿渣,开展新型充填胶凝材料开发,获得称为固结粉的早强型新型充填胶凝材料。为了实现固结粉在金川矿山工业化应用,针对金川矿山废石、棒磨砂、戈壁砂和河沙等骨料,开展了4种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度试验。结果表明,除了戈壁粗砂骨料胶结充填体3 d抗压强度小于设计抗压强度外,其他3种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度均满足金川矿山安全采矿要求,说明早强型固结粉胶凝材料应用于金川矿山充填法采矿中能够替代水泥。     

鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩中方解石胶结物表面绿泥石膜的形成机制

在鄂尔多斯盆地西南部延长组长8砂岩的方解石胶结物表面发现了绿泥石膜,通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜对这种新发现的绿泥石膜进行分析测试,研究其形成机制和过程及对砂岩致密化的影响。研究认为,这种新发现的绿泥石膜是方解石胶结物发生溶解-沉淀反应的产物。中成岩A期,油气携带酸性流体进入砂岩,方解石胶结物开始溶解。由于此时砂岩的渗透率低,流体流动缓慢,导致酸性流体供给不足,同时溶出的钙质流体也不能及时运移出去,二者共同作用促使方解石胶结物周缘迅速转化为碱性微域,随之方解石沉淀,有钙质参与的绿泥石膜生长。溶解-沉淀反应过程中,方解石胶结物的粒缘溶孔不断扩大,形成的绿泥石晶体逐渐增大,晶形变好,晶间微孔增多。这种新发现的绿泥石膜为方解石胶结物形成于成岩早期提供了令人信服的证据,揭示鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩的致密化过程发生在早成岩阶段,而成岩晚期则是一个扩容过程。     

巴丹吉林沙漠湖泊群与沙山形成机理研究

野外考察在巴丹吉林沙漠湖泊中发现了钙华. 对钙华的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, ¹⁴C, δ¹³C, 矿物成分和沙漠中泉水和湖水的³He/⁴He, ⁴He/²⁰Ne, δ ¹⁸O, δD, pH, TDS和水化学成分进行了分析, 确定湖泊水来源于深部断裂带的补给; 同时推断巴丹吉林沙漠固定沙山的内部存在钙华和钙质胶结层组成沙山的“内核”, 深层地下水从“内核”中涌出, 然后补给到沙山周围的湖泊之中. 日喀则-狼山断裂带将青藏高原的降水和冰川融水输送到巴丹吉林沙漠、古日乃、温图高勒和额济纳盆地地区, 受到强烈蒸发的青藏高原黄河源头的鄂陵湖与扎陵湖的水渗入断裂带并补给至巴丹吉林沙漠及周边地区, 这是阿拉善高原地下水同位素异常的原因. 断裂带中的地下水涌出后形成了巴丹吉林湖泊群, 地下水溶解了岩层中的可溶性矿物, 并在泉眼附近形成了巨大的钙华与钙质胶结层, 致使巨大的钙华露出水面, 风沙带来的砂粒受阻后落在钙华和钙质胶结层上形成沙丘, 岩浆入侵造成深部断裂带中地下水的温度升高, 地下低温热水在涌出地面过程中产生蒸发, 水蒸汽为沙山提供了水分, 最终发展成为潮湿的固定沙山, 在伊和吉格德挖掘到的植物化石(根管结核)表明4700 aBP前沙山已经形成而且没有移动过. 沙山的高度与地下水带来的热量成正相关关系.     

胶结充填开采两端固定岩梁模型及梁式断裂分析

考虑采空区胶结体在强度形成区内对顶板的支撑载荷与距离工作面长度呈线性关系,基于垮落法两端固定梁模型,建立胶结充填开采两端固定岩梁力学模型,得到岩梁剪切力、弯矩分布和两端支座反力的表达式;提出充填开采极限跨距概念,从岩梁抗拉、抗剪强度推导出极限跨距表达式;提出充填开采工作面极限推进速度概念,并推导出其表达式。应用模型和概念公式对某矿2414工作面进行计算。研究结果表明:充填开采时,岩梁最大剪切力、弯矩位于煤壁处,与垮落法开采相比,剪切力和弯矩更小;增加支柱(架)的支撑力,可减小岩梁两端剪切力和弯矩;按抗拉和抗剪强度计算充填开采极限跨距分别为24.6 m和85.8 m,胶结体须在12.5 d内形成抵抗上覆岩层载荷的强度;岩梁剪切力和弯矩分布均为非对称性;煤壁处的支座反力、弯矩分别为采空区侧岩梁端2.28和1.49倍;充填开采有利于采空区后部沿空巷道的维护。     

冲击载荷下胶结充填体的力学性能及能耗特征

为得到中等应变率下全尾砂胶结充填体动态力学性能及破坏规律,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对全尾砂胶结充填体进行了冲击加载试验.试验结果表明:充填体的动态抗压强度及动态抗压强度增长因子随平均应变率的增加均呈线性增长规律,灰砂比越高,充填体的动态抗压强度越大,但动态强度增长因子越小;充填体的韧性指数与平均应变率对数具有显著的正相关性,与静态加载下相比,韧性指数呈几何倍数递减;动载冲击下,充填体的破坏形态主要为轴向宏观主裂缝拉伸破坏及压碎破坏,当平均应变率高于临界值时,充填体破坏形态为压碎破坏;在相同应变率作用下,充填体的单位体积吸收能和单位质量充填体破碎耗能随着平均应变率的增加呈指数函数增长规律,水泥含量越高的充填体具有越高的破碎耗能及单位体积吸收能,且破坏损伤程度越小.     

川东石炭系碳酸盐岩孔隙演化中的埋藏胶结作用

碳酸盐岩孔隙演化受各种成岩作用的控制,其中胶结作用对孔隙演化起了重要的作用。利用地球化学分析手段,对川东石炭系碳酸盐岩胶结物进行了研究,碳酸盐岩中存在白云岩粒间胶结和石灰岩粒间胶结两种胶结物,不同成岩时期及成岩环境形成的胶结物的地球化学特征差异显著。川东石炭系埋藏成岩作用过程中,埋藏胶结物对孔隙演化有一定的影响。利用地球化学手段定量地描述胶结作用,为预测有利勘探目标提供了理论依据