基于松动圈理论的充填体下巷道顶板安全厚度和支护方式

 为安全高效回采冬瓜山铜矿盘区隔离矿柱,在充分利用矿山已有巷道工程的前提下,仍需在盘区采场充填体下开挖新的出矿巷道.基于松动圈理论,利用单孔声波检测仪测量巷道围岩松动圈范围,为确定充填体下开挖巷道的顶板安全厚度、选择巷道支护方式提供依据.现场测试表明,冬瓜山铜矿-760和-790m巷道的围岩松动圈为0.8~1.3m.根据圣维南局部效应原理,结合工程技术人员的实际经验,最终确定采场充填体下新开挖出矿巷道的顶板安全厚度为4m.此外,通过松动圈测定和工程借鉴,确定新开挖巷道支护采用喷锚支护,局部破碎地方采用喷锚网联合支护,经理论计算和现场实测,总结出新开挖出矿巷道顶板锚杆长度选取2.2m、锚杆网度选取1.0m×1.0m时,能够安全经济地控制巷道松动圈.     

凿岩粉尘粒度分布的分形结构

本文应用分形几何理论研究了矿山凿岩时岩粉粒度分布的分形特征。研究发现岩粉粒度分布具有良好的分形结构。岩粉粒度大小的分布具有良好的分形结构。岩粉粒度大小的分布可用分维值定量地描述。建立岩粉的分维值与凿岩参数的关系很有必要，它能为控制岩粉粒度和凿岩参数优化提供有效的依据。     

Zircon U-Pb geochronology of basement metamorphic rocks in the Songliao Basin

Zircon LA-ICP MS U-Pb dating of six metamorphic rocks and a metagranite (breccia) from southern basement of the Songliao Basin are reported in order to constrain the formation ages of basement. The basement metamorphic rocks in the Songliao Basin mainly consist of metagabbro (L45-1), amphibolite (SN117), metarhyolitical tuff (G190), sericite (Ser) schist (N103), chlorite (Chl) schist (T5-1), biotite (Bi)-actinolite (Act)-quartz (Q) schist (Y205), and metagranite (L44-1). The cathodoluminesence (CL) images of the zircons from metagabbro (L45-1) and metagranite (L44-1) indicate that they have cores of magmatic origin and rims of metamorphic overgrowths. Their U-Pb isotopic ages are 1808±21 Ma and 1873±13 Ma, respectively. The zircons with oscillatory zoning from amphibolite (SN117) and Chl schist (T5-1), being similar to those of mafic igneous rocks, yield ages of 274 ± 3.4 Ma and 264 ± 3.2 Ma, re-spectively. The zircons from metarhyolitical tuff (G190) and Ser schist (N103) display typical magmatic growth zoning and yield ages of 424 ± 4.5 Ma and 287 ± 5.1Ma, respectively. Most of zircons from Bi-Act-Q schist (Y205) are round in shape and different in absorption degree in the CL images, implying their sedimentary detritals. U-Pb dating yield concordant ages of 427 ± 3.1Ma, 455 ± 12 Ma, 696 ± 13 Ma, 1384±62 Ma, 1649±36 Ma, 1778±18 Ma, 2450±9 Ma, 2579±10 Ma, 2793±4 Ma and 2953±14 Ma. The above-mentioned results indicate that the Precambrian crystalline basement (1808―1873 Ma) exists in the southern Songliao Basin and could be related to tectonic thrust, and that the Early Paleozoic (424―490 Ma) and Late Paleozoic magmatisms (264―292 Ma) also occur in the basin basement, which are consistent with the ages of the detrital zircons from Bi-Act-Q schist in the basement.     

准噶尔盆地南缘西部地区原油地球化学特征及油源对比

对准噶尔盆地南缘南西部地区各钻井的原油、地面油气苗、以及油砂样品进行分析化验，从其物理性质、轻烃特征、碳同位素以及生物标志物等地球化学特征进行了详尽的分析，进而通过原油及油砂、烃源岩在物理性质、轻烃特征、碳同位素以及生物标志物和成熟度等方面进行了系统的对比分析。认为准噶尔盆地南缘西部地区第三系—白垩系原油更可能是侏罗系煤系烃源岩生成的油与二叠系湖相烃源岩生成的油通过断裂或各种裂隙向上运移混合的结果。     

生态脆弱带面临的荒漠化问题研究

在联合国对荒漠化定义的基础上,分析了各种类型荒漠化土地形成、发展的综合机理和环境的脆弱特征,并联系生态脆弱带理论阐释了生态脆弱性和荒漠化发展的关系,认为土地的脆弱性是荒漠化的基质,人类不合理的开发是荒漠化的诱因,而荒漠化进一步使环境更加脆弱。最后给出了荒漠化治理的措施和建议。     

穿层锚杆作用效果的DDM数值建模及分析

根据穿层岩石锚杆作用特点,通过建立以层面粘结力C、内摩察角Φ等效表述的数值模型,将位移不连续方法（DDM）应用于深部硐室层状岩石顶板锚杆支护效果的分析,探讨了不同锚固条件下硐室顶板的铅垂位移特征;通过DDM计算结果与传统梁理论所得结果的比较及顶板围岩应力分布特征的分析,指出了利用梁理论进行锚杆支护设计的不合理性,结果表明,合理的地下层状岩石锚杆支护参数设计应在考虑锚杆与围岩的共同作用条件下计算。     

强降雨激励下松散岩堆路堑边坡稳定性分析

岩堆是我国西南高山峡谷区常见的不良地质体,其存在对高速公路边坡稳定性提出了严峻挑战。文章依托国家高速公路网规划中南北纵线G85高速公路工程,运用数值模拟的方法研究了深厚岩堆拉锚抗滑桩路堑边坡在自然、强降雨和地震状态下的稳定性,对比分析了岩堆体在自然状态、地震状态与强降雨条件下岩堆体边坡变形破坏特征及锚索轴力变化规律。计算结果表明,开挖对岩堆体变形有较大影响,岩堆体自然状态和暴雨状态下,在无任何加固措施时整体稳定性相对较低;增加抗滑桩和锚索加固后,安全系数均有所提高,潜在滑动面整体向下移至抗滑桩下部,加固作用效果显著。研究成果为岩堆路堑边坡工程设计与施工提供了参考依据。     

浅埋煤层长壁采场覆岩活动规律的研究

基于某煤矿2305综采工作面工程地质条件和开采技术条件,应用数值模拟（RFPA）和现场实测方法,深入研究了浅埋煤层开采后伪顶、直接顶和基本顶的破坏、运动规律,从而对指导、评价采场围岩控制提供理论依据。     

塔南凝灰质火山碎屑岩储层岩石物理试验研究

在模拟地层温度、压力条件下,试验观测塔南白垩系南屯组、铜钵庙组的凝灰质砾岩、凝灰质岩屑砂岩储层的纵、横波速度,考察岩性、矿物含量、胶结方式和接触类型、密度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度对火山碎屑岩声波速度的影响。在试验考查的范围内,发现:①致密凝灰质砾岩的声速明显高于储油物性较好的凝灰质砾岩和凝灰质岩屑砂岩的声速;②纵、横波速度随岩浆岩岩屑含量的增加而增大,随石英、长石含量的增大而减小;③相同孔隙度条件下,孔隙式胶结、线性接触岩石的纵、横波速度最大,基底式胶结、不接触-点接触岩石的纵、横波速度最小,纵波速度较横波速度对胶结类型、接触方式更敏感一些;④纵、横波速度随密度增大而增大,凝灰质岩屑砂岩的声波速度与密度存在较好的幂函数关系,纵横波速度随孔隙度、泥质含量增大而减小,凝灰质岩屑砂岩的声速与孔隙度和泥质含量有很好的负线性函数关系,但泥质(主要为凝灰质)的影响仅为孔隙度影响的1/5～1/10,可以忽略不计;⑤随着含水饱和度增加,纵波速度对流体变化比横波速度更为敏感,且声速变化幅度与孔隙度存在正相关关系。     

盾构地铁管片设计的修正模型及其应用

管片和围岩变形一直是地铁设计和施工中待解决的难点之一,通常所采用的惯用法模型中,管片的计算主要考虑土层抗力和接头对结构的主要影响.在对现有模型中管片接头计算方法的研究基础上,本文得到了改进后的惯用法模型,推导了修正惯用法模型的位移求解公式,用地层结构法建立了围岩和衬砌的有限元模型.并结合哈尔滨地铁一号线工程实例资料,用修正惯用法模型求解衬砌的位移解析解,又用地层结构法中现用的惯用模型公式分别对围岩变形和衬砌进行了数值解计算,并进行比较.经研究表明,修正后的模型和推导的公式是可靠的,该项研究成果对管片设计具有一定的理论意义.