岩石中封闭应力研究进展1)

封闭应力对岩石力学特性的影响不容忽视。从陈宗基提出岩石的封闭应力定义以来,研究的学者较少。本文从前人对封闭应力的定义出发,结合岩石力学发展现状,对封闭应力概念进行了拓展,提出了新的定义。将岩石力学研究中符合封闭应力定义的应力形式进行了归纳和分类,总结了各类封闭应力的变化规律及其计算公式,讨论了封闭应力与地下工程开挖之间存在的关联性及其影响的表达形式。本文对于推动封闭应力的深入研究具有积极意义,将为解释深部岩石力学特殊现象提供新的途径。     

基于FDM-DEM耦合的冲击损伤大理岩静态断裂力学特征研究

为探究循环冲击损伤后大理岩的静态断裂力学特征,基于有限差分（finite difference method,FDM）-离散元（discrete element method,DEM）耦合的建模技术构建了三维分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,SHPB）数值模型,其中杆件系统和岩石试件分别采用FLAC3D和PFC3D程序建模。利用该模型对中心直切槽半圆盘（NSCB）试样进行了恒定子弹速度下的循环冲击,随后对受损试样进行静态三点弯曲断裂实验。通过编写Fish程序,提取试样断裂面数据,对断裂面进行重构并定量计算表面粗糙度。通过与相关室内实验结果的对比分析,验证了本文数值分析的合理性与可靠性。模拟结果表明,随着循环冲击次数的增加,试样内部微裂纹、破碎颗粒均增加。连接力场分布混乱,部分力链发生断裂。力链的变化是试样力学性能劣化的根本原因。在静态三点弯曲断裂实验中,冲击5次后试样的静态断裂韧度较天然试样产生一定程度的降低。试样在静载过程中产生的微裂纹和碎块的数量随循环冲击次数的增加而增加,断裂面粗糙度随循环冲击次数的增加而增加。     

公路隧道围岩稳定性评价的改进人工神经网络方法

本文运用改进的人工神经网络方法 ,研究了公路隧道围岩稳定性的评价定级问题 .首先讨论了模型建立和算法选择与分析 ,并对实际的工程问题进行了计算和模拟 .所得的评价定级结果接近于实际 ,计算方法可靠 ,计算时间适中 ,方法稳定性良好 .本文的研究结果表明 ,利用人工神经网络方法评价隧道围岩的稳定性具有广阔应用前景 .     

考虑底部隆起的浅埋隧道围岩压力计算分析

针对浅埋隧道开挖后底部隆起变形现象,应用极限分析上限法构造了考虑底部隆起变形的围岩压力计算模型,结合线性Mohr-Coulomb准则等推导出极限围岩压力的理论表达式。通过约束条件将围岩压力的计算转化为数学中的最优化问题,编制程序进行了优化计算。将计算结果与工程实测数据及文献计算结果进行了对比,验证了当前方法的可靠性。同时,指出在运用极限分析法处理浅埋隧道围岩压力问题过程中应将隧道底部一同考虑,对隧道底部支护会对整个围岩压力产生影响,有助于隧道结构的整体稳定。研究可以为浅埋隧道的开挖、支护提供一定的理论指导.     

南极岩石样品中稀土元素的中子活化分析

用仪器中子活化分析技术,测定了南极岩石中8种稀土元素含量,讨论了不同岩石的稀土模式特点。     

灌浆理论浅析

详细分析了两种灌浆液体的类型牛顿体和宾汉姆体的力学特征以及二者之间异同和联系,介绍了岩土体结构的基本理论、灌浆的基本理论、渗透灌浆理论机制及内容、劈裂灌浆理论机制及内容、压密灌浆理论机制及内容。     

岩石抽提物中极性化合物超高分辨质谱识别

采用具有超高分辨率的负离子电喷雾-傅立叶变换离子回旋共振质谱（ESI FT-ICR MS）分析了储层岩石抽提物中的石油酸及中性氮化物的分子组成,得到了抽提物中杂原子化合物类型分布、等效双键数（Double bonds equivalent,DBE）及碳数分布特征。研究结果表明,储层抽提物中含有多达16种不同杂原子类型的化合物,包括N1、N1O1、N1O2、N1O3、N1S1、N1S2、N2、N2S1、O1、O1S1、O2、O2S1、O1S2、O2S2、O3和O4,其中N1、N1S1、O2及O2S1类具有较高的相对丰度。抽提物中的N1类化合物以咔唑和苯并咔唑类化合物为主;N1S1类化合物以C2~C8烷基取代的咔唑并苯并噻吩类化合物为主;O2类化合物主要为1~2环环烷酸,其次还在抽提物中鉴别出具有较高相对丰度的DBE为5和6的O2类化合物;而O2S1类化合物中以DBE为7和8的O2S1具有最高的相对丰度。     

ORGANIC GEOCHEMISTRY OF ARTIFICIALLY HEATED SPHAGNUM COAL CONSIDERED AS POSSIBLE SOURCE ROCK FOR OIL AND GAS

A preliminary study of simulated thermal maturity has been conducted to evaluate the oil, gas and hydrocarbon generation potential of sphagnum coal in the Jinsuo brown coal basin, Yunnan Province and to understand the characteristics of the element composition and biomarkers in the course of thermal alteration. The experimental result was compared with that of xylitic coal, a kind of lithotype of soft brown coal. It is considered that sphagnum coal possesses the potential of forming economic accumulation of oil and gas. Its highest proportion of oil and hydrocarbon generation is 510 mg/g Corg. and 232.1 mg/g Corg. respectively. At an R_(ran)~° value of 2.51%, the ratio of gas generation from sphagnum coal attains to 620.5 ml/g Corg. In view of sphagnum coal being different from the conventional soft brown coal in various respects such as coal forming raw materials and enviroments as well as physico-chemical properties, it is Suggested as a special kind of source rock for coal-generated oil and gas.     

岩心孔隙介质中流体的核磁共振弛豫

弛豫时间是核磁共振研究中的一个重要参数,岩心孔隙介质流体的弛豫过程是自由流体弛豫机制、表面弛豫机制和流体的扩散弛豫机制共同作用的结果,它包含了丰富的孔隙和流体本身的信息. 弛豫时间和自扩散系数的测量及对弛豫时间的分析是核磁共振技术应用于岩心分析和石油勘测的重要内容.     

Sorption of petrochemicals from aqueous solutions on thermally activated schungite rock

Thermal oxidative treatment enhances the activity of a schungite rock in the sorption of petrochemicals from aqueous solutions. The effect of the thermal oxidative activation on the content and distribution of carbon in the rock and the dependence of the sorption activity on the texture of sorbents were studied. Published in Russian in Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 10, pp. 2233–2238, October, 2005.