某地下厂房围岩岩体结构特征分析

水电站地下厂房的围岩稳定性的影响因素很多,围岩的岩体结构特征就是其中的一种。因此,研究地下硐室的岩体结构特征,对评价地下硐室的围岩稳定性是很有帮助的。本文主要是根据对某水电站地下厂房拟建区平硐的现场调查,用统计的方法对调查资料进行分析,并最终找出该区岩体的结构特征,为研究地下硐室的围岩稳定性提供可靠的基础资料。     

复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为研究

涉核地下硐室群核事故产生的钚气溶胶威胁核设施的长期运营安全,现有关于封闭空间内的钚气溶胶扩散行为研究主要涉及简单硐室,而未涉及复杂地下硐室群,复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为尚未得到充分揭示。首先对核事故钚气溶胶源项进行分析,讨论了钚气溶胶颗粒产生的方式和粒径分布特征,给出了硐室内钚气溶胶初始浓度的估算方法;然后通过分析钚气溶胶颗粒的空气动力学行为,给出了适合于描述钚气溶胶颗粒在硐室内传输的本构模型,建立了地下硐室群内钚气溶胶扩散行为模拟方法;最后以某复杂地下硐室群为例,采用Ventsim软件对两种释放场景(缓慢释放和剧烈释放)、不同释放位置条件下钚气溶胶的扩散行为进行了数值模拟,并对硐室群核事故应对措施展开了讨论。结果表明：钚气溶胶在硐室群内的扩散行为主要受核泄漏方式、核泄漏位置、钚气溶胶颗粒粒径以及通风系统的影响,通过合理规划硐室群布局、通风风路、防核泄漏措施等,可有效降低核污染扩散的风险。该研究结果对于地下硐室群核安全设计、核应急处理与核扩散风险管控等措施的制定具有一定的参考价值。     

基于井下避难硐室系统的煤矿应急救援体系探讨

本文在分析我国煤矿应急救援现状和简单介绍煤矿避难硐室的定义和功能的基础上,分析了建立我国基于井下避难硐室系统的煤矿应急救援体系的必要性和重要意义,并强调指出建设基于避难硐室系统的煤矿应急救援体系模型不仅可以指导开展受灾矿工自救互救工作,而且也使地面救援工作更具针对性和方向性,可以直达要害,从而实现井上井下协调统一的"立体"救援,对于坚持"以人为本"的煤矿生产理念具有重要的意义。     

地下洞室松动圈的研究方法与现状

地下空间的开发和利用是当前岩土工程发展的重要趋势之一.地下洞室是开挖在岩土体中作为各种用途的构筑物,地下开挖后,破坏了岩土体天然应力的相对平衡状态,引起围岩应力的重新分布,因此,地下洞室稳定性分析的重要内容之一是确定围岩应力的大小.围岩应力受诸多因素的影响,松动圈是重要的影响因素之一.文中比较详细地介绍并分析多种松动圈的确定方法,并对各种方法的优缺点进行简要评述,同时介绍了未来研究的方向.     

石河子市PM_(2.5)浓度的遥感反演研究

大气悬浮细颗粒物PM_(2.5)已成为中国各大城市的首要空气污染问题,快速了解其浓度及空间分布状况,对于控制PM_(2.5)质量浓度、提高空气质量具有重要意义。以石河子市为研究区,利用HJ-1 CCD影像,通过暗像元法、6S模型反演气溶胶光学厚度,结合DTF-6太阳光度计数据进行验证,然后根据AOD与PM_(2.5)之间的统计关系建立符合研究区实际特点的PM_(2.5)反演参数和算法,建立遥感反演模型获取PM_(2.5)的空间分布。结果表明:PM_(2.5)浓度反演结果的平均绝对误差为0.93 ug/m3,反演精度较高,石河子市PM_(2.5)的空间分布呈现北低南高,西低东高的特点。     

1954—2013年湖北省黄石市气溶胶光学厚度与降水关系研究

通过对地面观测资料进行均一性处理和反演,建立了湖北省黄石市近60年气溶胶光学厚度(AOD)的时间序列,采用气候趋势分析、相关分析等方法,研究了AOD与降水之间的关系.结果表明:近60年黄石市气溶胶光学厚度(AOD)总体上呈显著增加趋势,最大值出现在1991年.随着AOD值的显著增加,年平均降水发生日数显著减少,其中,小雨日数下降更明显,而中雨、大雨日数有增加趋势,暴雨日数的变化趋势不明显.小雨雨量随着AOD值的显著增加而减少,而中雨及以上等级降水量的变化趋势不明显.总之,近60年黄石市气溶胶光学厚度(AOD)的增加,对降水日数和降水量都有一定的影响,其相关性有待进一步研究.     

含苯环化合物对发光菌急性毒性QSAR研究

文章通过将化合物中骨架非氢原子进行分类、参数化转换、构建非氢原子间的关系而得到新的结构描述符,并且将其用于28个含苯环类化合物的结构参数化表征。通过多元线性回归建立含苯环类化合物的分子结构与对发光菌急性毒性(-lg EC_(50))之间的关系模型,模型的相关系数为0.960,标准偏差为0.191。构建的模型可以用于含苯环类化合物对发光菌急性毒性的预测,为环境中的有毒化合物的定量结构-毒性关系研究提供参考。     

城市垃圾填埋场表面覆盖层的厚度及外观设计

以青岛湖岛垃圾填埋场为试验点,研究了非封闭式填埋场的表面覆盖层的厚度,并对封闭式填埋场的表面覆盖层厚度和垃圾填埋场生态工程表面覆盖的外观设计进行了探讨。对于非封闭式填埋场,实验结果表明:表面覆盖层的厚度应在0.20~0.50m之间;对于封闭式填埋场,表面覆盖厚度应大于1.5m。垃圾填埋场的外观以坡度为1∶3的凸状设计较为适宜。      

关于印染工业废水BOD5二元线性方程计算的方法论

自七十年代末期以来,国外力求寻找各种类型工业废水的BOD与COD等之间的线性关系,企图从概率统计方程中快速求得BOD_5值的最佳数学期望,因此,促进了预测预报BOD_5的发展。对于印染厂废水中的COD、TOD、TOC与BOD5的相关关系已有报道。 本文通过实例,论证了印染工业废水BOD_5与COD_(cr)、OD(耗氧量)有密切的相关性,并建立了BOD_5二元迴归统计方程。     

多人受限水下住室气流组织实验评价研究

气流组织的任务是合理组织有限空间内空气的流动,使空气温度、湿度、流速、成分等能更好地符合人体的舒适感并满足卫生要求。水下密闭住室环境较常规民用建筑环境更为严酷,狭小受限空间内人员密度较大,因此非常有必要精细规划该类住室的气流组织。该文在建立的水下密闭住室实验平台上,采用基于绿激光的流场显示技术,开展2类送风模式下的多人受限住室气流组织实验评价研究。2类送风模式分别为圆形布风器送风模式和个体布风器送风模式。基于流动显示技术的气流组织实验评价结果表明:(1)圆形布风器送风送风模式,管道布置较为简单,但住室内3层床铺所得新风量的均匀性较差,上铺新风量较大,利于二氧化碳清除快速清除,但人体容易产生吹风感;下铺新风量极少,空气流动性差,人体呼出二氧化碳产生积聚,且易出现闷热感。(2)个体布风器送风模式,送风管道布置较复杂,住室内3层床铺所得新风量的均匀性好,人体呼出二氧化碳的扩散性好,由于送风口与人体距离较近,人体易产生内侧体的吹风感。由上述实验研究可知:如能合理规划管道布置及送风方案,个体布风器送风模式是一种高效的送风模式。该文研究对于该类多人受限水下住室气流组织设计具有指导意义。     

经验强度准则确定有压隧硐上覆岩层最小厚度的方法

水工建筑中,据岩体的强度特性和内水压力的大小,精确确定有压隧硐上覆岩层最小厚度是非常重要的。文章在对经典方法进行评述的基础上,引入反映岩体非线性破坏特征的经验强度准则,视有压隧硐为内水压力和岩体初始应力联合作用的弹性体,据经验准则对岩体破坏的表述,理论推导了坚硬无裂缝岩体中有压隧硐上覆岩层最小厚度计算公式。最后,以简单算例说明文中方法。     

基于泰沙基折减自重模型的隧道围岩压力的确定及验证

采用泰沙基折减自重模型,通过实例分别计算和分析了考虑内聚力和不考虑内聚力两种情况下的隧道竖向荷载大小及其与埋深的关系曲线,并与现场围岩压力测试结果进行比较,表明实测的隧道围岩最大压力值与模型计算结果相近,说明该模型适用于隧道围岩软弱破碎、风化不均的围岩压力的确定,从而为类似工程提供了借鉴。     

岩体质量对地下洞室围岩稳定性的影响

在现场调查的基础上,通过对西南某电站地下厂房洞室群围岩岩体质量的分析评价,采用三维有限元数值分析方法,对比分析不同岩体质量条件下,洞室开挖后围岩的二次应力场、变形场和塑性破坏区的差异。较全面地讨论了岩体质量对地下洞室围岩稳定性的影响。     

Sequentially coupled flow-geomechanical modeling of underground coal gasification for a three-dimensional problem

Underground coal gasification (UCG) has been identified as an environmentally friendly technique for gasification of deep un-mineable coal seams in situ. This technology has the potential to be a clean and promising energy provider from coal seams with minimal greenhouse gas emission. The UCG eliminates the presence of coal miners underground hence, it is believed to be a much safer technique compared to the deep coal mining method. The UCG includes drilling injection and production wells into the coal seam, igniting coal, and injecting oxygen-based mix to facilitate coal gasification. Produced syngas is extracted from the production well. Evolution of a cavity created from the gasification process along with high temperature as well as change in pore fluid pressure causes mechanical changes to the coal and surrounding formations. Therefore, simulation of the gasification process alone is not sufficient to represent this complex thermal-hydro-chemical–mechanical process. Instead, a coupled flow and geomechanical modeling can help better represent the process by allowing simultaneous observation of the syngas production, advancement of the gasification chamber, and the cavity growth. Adaptation of such a coupled simulation would aid in optimization of the UCG process while helping controlling and mitigating the environmental risks caused by geomechanical failure and syngas loss to the groundwater. This paper presents results of a sequentially coupled flow-geomechanical simulation of a three-dimensional (3D) UCG example using the numerical methodology devised in this study. The 3D model includes caprock on top, coal seam in the middle, and another layer of rock underneath. Gasification modeling was conducted in the Computer Modelling Group Ltd. (CMG)’s Steam, Thermal, and Advanced processes Reservoir Simulator (STARS). Temperature and fluid pressure of each grid block as well as the cavity geometry, at the timestep level, were passed from the STARS to the geomechanical simulator i.e. the Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions (FLAC3D) computer program (from the Itasca Consulting Group Inc.). Key features of the UCG process which were investigated herein include syngas flow rate, cavity growth, temperature and pressure profiles, porosity and permeability changes, and stress and deformation in coal and rock layers. It was observed that the coal matrix deformed towards the cavity, displacement and additional stress happened, and some blocks in the coal and rock layers mechanically failed.     

关于华南前震旦纪浅变质岩区地质填图中某些问题的思考

华南前震旦纪浅变质岩是一种岩性单调、变形强烈，既不同于中深变质岩又有别于沉积岩的特殊岩类。这种岩类区的填图单位与构造样式的确立不能彼此独立，而是互为前提、互相依存的。因此，选择什么样的填图方法已成为建全区域地层序列、构造格架的关键。由于对这种特殊性缺乏充分的认识，在利用常规填图方法完成的多比例尺地质图编制1：25万地质图时应予以慎重对待。实践证明，华南前震旦纪至少存在2－3个世代的叠加褶皱，这是现今区调中应当引起注意的问题。本文对“构造岩带”、“韧性剪切带”、“非史密斯”以及有关前震旦纪基础地质问题的研究思路进行了探讨。     

聚合氯化铝(PACl)混凝絮体的破碎与恢复

通过烧杯实验以及在线粒度监测考察了聚合氯化铝（PACl）混凝所生成絮体的破碎以及随后絮体的恢复情况.结果发现,絮体的破碎以及恢复情况因混凝区域的不同而呈现不同的规律.在稳定区,絮体的强度较大,不易破碎,且破碎后的絮体可进一步增长,其恢复因子高达259%;在电中和混凝区,絮体的强度最小,易于破碎,但破碎后可完全恢复;在再稳区和卷扫混凝区,絮体的强度较大,不易破碎,但破碎后不能完全恢复,其中后者的恢复因子仅为18.6％.再搅拌强度越大,对絮体的破碎及恢复程度的影响越大.对于卷扫混凝,经再搅拌破碎后而得到部分恢复的絮体,相对于未经再搅拌的絮体而言,其絮体层与水体间界面的沉降高度及平均沉降速率均较低,且在絮凝沉降区和区域沉降区,该絮体界面的瞬时沉降速率在同一絮体浓度下均较低,但在压缩沉降区,二者的瞬时沉降速率相同.     

江西省大湖塘石门寺矿区超大型钨矿的发现及找矿意义

江西省武宁县大湖塘石门寺超大型钨矿的成功勘查是我国地质找矿工作的重大发现。矿化类型划分为细脉浸染型、隐爆角砾岩型和石英大脉型。前者占总储量的74%,该类型以晋宁晚期黑云母花岗闪长岩为容矿围岩,以燕山中期酸性深成至浅成花岗岩为成矿母岩。矿体厚大且产状平缓,大致平行于黑云母花岗闪长岩与似斑状黑云母花岗岩株顶部的接触面分布,以外接触带为主(Ⅰ1矿体),水平投影面积1.50km2,单工程最大厚度389.33m,平均厚度143.67m,平均品位0.193%,厚度变化系数63.7%,品位变化系数115.8%。工业矿物主要为白钨矿、黑钨矿、黄铜矿、辉钼矿。矿石组构类型主要有结晶结构、交代结构、细脉状构造、浸染状构造,常见近矿围岩蚀变为黑鳞云母化、云英岩化、绿泥石化,成因类型属岩浆期后高中温热液矿床,工业类型可划归为细脉浸染型白钨矿。石门寺矿区以黑云母花岗闪长岩为容矿围岩的细脉浸染状白钨的发现,改变了以往只专注评价石英大脉型黑钨矿的找矿思路,为矿区及九岭矿集区实现钨多金属找矿突破指明了新的方向。     

Overview and modeling of mechanical and thermomechanical impact of underground coal gasification exploitation

From an economic point of view Underground Coal Gasification (UCG) is a promising technology that can be used to reach coal resources that are difficult or expensive to by conventional mining methods. Furthermore, the process addresses safety concerns, by avoiding the presence of workers underground. An optimal UCG process requires the integration of various scientific fields (chemistry, geochemistry, geomechanics) and the demonstration of limited of environmental impacts. This paper focuses on the mechanical component of the UCG operation and its impact on the surrounding environment in terms of stability and land subsidence. The mechanical components are also considered. Underground mining by coal combustion UCG challenges include the mechanical behavior of the site and of stability of the overburden rock layers. By studying the underground reactor, its inlet and outlet, we confirm the key role played by mechanical damage and thermo-mechanical phenomena are identified. Deformation or collapse above the cavity may cause a collapse in the overlying layers or subsidence at the surface level. These phenomena are highly dependent on the thermoporomechanical behavior of the rock surrounding the cavity (the host rocks). Unlike conventional methods, the UCG technology introduces an additional variable into the physical problem: the high temperatures, which evolve with time and space. In this framework, we performed numerical analyses of the coal site that could be exploited using this method. The numerical results presented in this paper are derived from models based on different assumptions describing a raw geological background. Several 3D (3 dimensional) and 2D (2 dimensional, plane) nonlinear finite element modelings are performed based on two methods. The first assumes a rock medium as a perfect thermo-elastoplastic continuum. In the second, in order to simulate large space scale crack propagation explicitly, we develop a method based upon finite element deactivation. This method is built on a finite element mesh refinement and uses Mohr-Coulomb failure criterion. Based on the analysis of the numerical results, we can highlight two main factors influencing the behavior and the mechanical stability of the overburden, and consequently the UCG process evolution. The first is the size of the cavity. This geometrical parameter, which is common to all types of coal exploitation, is best controlled using the classic exploitation method. We show that in the case of UCG, the shape of the cavity and its evolution over time can be modified considerably by the thermomechanical behavior of the host rocks. The second is the presence of a heat source whose location and intensity evolve over time. Even if thermal diffusivity of the rock is low and only a small distance from the coal reactor is thermally affected, we show that the induced mechanical changes extend significantly in the overburden, and that subsidence can therefore be estimated at the surface. We conclude the integration of the mechanical analysis into a risk analysis process mechanical analysis can be integrated in a thorough risk analysis.     

基于超前地质预报的隧道围岩动态分级预测方法探讨

在隧道工程中,较为准确地预测前方围岩级别,对调整支护结构以及确保施工安全顺利进行有着重要的意义.本文以椿树垭隧道工程为实例,采用公路隧道围岩分级方法,并结合TSP探测法、地质雷达法和工程地质推断法对隧道围岩进行了动态分级预测,结果表明:围岩动态分级预测所得结果与实际开挖情况较为吻合,能够有效地指导设计施工的顺利进行.     

地质处置EDZ的演化过程研究

中国拟采用地质处置的方式处理高放废物.高放废物处置库采用"多重屏障"单元概念设计,此处置方案实施过程中不可避免地对于处置岩层产生了扰动或损伤.该区域作为工程屏障的一部分,对处置库安全评价具有重要意义.通过对国际上EDZ研究工作的调研,归纳了EDZ演化工程以及模拟工作,提出了EDZ研究过程中需要关注的方面.EDZ研究需要关注EDZ的结构和水流的各向异性特征,EDZ密封有效性以及密封材料与围岩界面反应机理以及EDZ的综合评价方法.