基于纳米压痕技术的页岩土MICP结石体微观力学特性研究

目前对于微生物诱导碳酸盐沉淀技术(MICP)土体加固技术的研究大多数集中在宏观力学性能上,对微观力学特性的研究较少。为了探究页岩土 MICP 结石体的微观力学特性,在不同峰值荷载下对页岩土 MICP 结石体进行纳米压痕测试,并基于能量法中弹性参数计算模型及塑性断裂力学理论计算页岩土 MICP 结石体中胶结体区域及土颗粒区域的硬度、弹性模量和断裂韧度。结合激光显微镜及 X 射线衍射试验,探讨测点处碳酸钙胶结体状态及矿物组分对页岩土 MICP 结石体各相材料微观力学特性的影响,建立页岩土 MICP 结石体弹性模量、硬度及断裂韧度三者之间的线性关系。结果表明,利用纳米压痕技术测试页岩土 MICP 结石体材料的弹性模量、硬度及断裂韧度具备可行性。由于 MICP 技术诱导生成的方解石晶体质地不均匀,导致页岩土 MICP 结石体中胶结体的弹性模量、硬度及断裂韧度存在较大离散性。矿物组分中石英矿物的存在能够强化页岩土颗粒的微观力学特性,使部分页岩土颗粒的力学参数提高。各区域的断裂韧度变化趋势与弹性模量、硬度相同,三者之间具有简单线性关系。 纳米压痕技术打破了常规力学试验对试样尺寸的限制,为测定页岩土 MICP 结石体的细观力学参数提供借鉴。     

镍网负载纳米TiO2对甲苯降解的实验研究

采用溶胶-凝胶法制备负载纳米TiO2的泡沫镍网,并利用自制的间歇式光催化反应装置对甲苯废气降解进行实验研究.考察了光源波长、湿度、含氧量、甲苯初始浓度等因素对甲苯去除率的影响,并对光催化剂的失活和再生进行了实验研究.结果表明,在光源波长为185 nm条件下,体系相对湿度为45％、含氧量为21％、甲苯初始质量浓度为208 mg/m3,甲苯的去除率达97％以上,通过紫外光照射失活光催化剂12 h,其活性能基本恢复,对甲苯的去除率达87％以上.     

沿空掘进软岩巷道桁架联合支护试验研究

面对软岩巷道支护与维护的难题,提出桁架联合支护的思路.通过现场实测,分析围岩破坏特征;基于祁东煤矿巷道围岩的微观组成和力学参数,采用数值计算分析方法,对不同条件和参数下的巷道变形及应力分布进行模拟分析和支护参数优化,得出适用于沿空掘进软岩巷道的围岩控制方案,为软岩巷道支护提供理论指导,具有广泛的推广应用前景.     

火灾中混合温场下隧道管片受力分析

对于以盾构方式修建的地铁,其隧道管片是主要的受力构件。在实际的火灾中,管片所在的温场往往是热对流及热辐射两种形式的混合温场。不同位置管片受热不均匀,整周管片内部将产生非均匀的热力荷载,与地应力荷载共同作用使模型中的应力分布更为复杂。从热量的角度进行温场融合,分别计算每个单元在两种温场下的温度及热量,将每个单元的两种热量分别相加求得每个单元的总热量,根据总热量再反算单元温度,从而确定这个混合温场。使用FLAC3D在模拟过程中随温度升高实时调整材料参数,使模拟结果更加准确。结果表明：当温度较低（〈500℃）时混合温场中以热辐射为主的均匀温场势力较强,当温度升高（〉500℃）后以热对流为主的非均匀温场势力较强。     

基于GIS的矿井瓦斯赋存规律多影响因素智能分析技术

为了提高矿井瓦斯赋存规律分析的准确性和智能化程度,提出了多因素共同作用下瓦斯原始数据筛选和瓦斯赋存规律分析的一种智能化技术。介绍了如何利用地理信息（GIS）技术建立瓦斯地质空间数据模型,结合计算机编程实现了对大量复杂的原始数据的智能分析、处理和筛选。并实现了瓦斯赋存规律多种主控因素情况下多元回归的自动智能化分析,进而使得瓦斯赋存规律模型可以在取得新的原始数据后进行动态、智能的更新。为煤矿工作人员快速、准确的掌握地矿井瓦斯赋存规律提供了先进的手段和工具。     

在煤矿构建人因安全测评室的探索

人因安全管理是煤矿安全管理中的重要内容,而其中的一项重要内容则是人员测评.参考已有研究经验,并结合煤矿生产的特点,基于测评方法和侧重点的异同、企业实施检测的条件与环境等因素,对煤矿安全人因测评指标进行重新归纳,提出了一套系统性好、针对性强、且具有较高可操作性的煤矿人因安全测评室的构建方案.总结出三类与煤矿安全生产紧密相关的人因指标模块:心理素质、生理机能和认知能力,并给出了每个模块的具体测评指标及检测方法.最后还给出了测评室建设实施及完善推广的相关建议.     

基于CF与LR模型的泥石流危险性评价

泥石流危险性评价是泥石流防灾减灾工作不可或缺的部分.以帕隆藏布流域为研究区,以多元遥感数据和实地调查数据为数据源,从致灾因子和孕灾环境入手,选取年均降雨量、地层岩性、距断层距离、NDVI、土地利用类型等8个影响因子,利用CF模型和LR模型确定各因子及其分类级别的权重,采用Pearson相关系数法进行因子间的独立性检验,运用ROC曲线对评价结果进行验证.结果表明:1)泥石流危险性的影响因子权重从大到小依次为土地利用类型、年均降雨量、距断层距离、土壤类型、归一化植被指数、地层岩性、坡度、地形起伏度;2)高危险区面积占研究区总面积的17.11％,其泥石流数占研究区泥石流总数的43.62％,表明泥石流发育集中,与实际情况相符;3)模型精度验证AUC为0.903,表明模型评价精度较高,评价结果理想,可为帕隆藏布流域泥石流防治提供辅助决策.     

SFN中不同角色事件重要性分析方法研究

为了了解系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中不同事件以不同角色对演化过程的影响,提出了一种基于场论的事件重要性分析方法.在SFEP中,相同事件可以作为原因事件、结果事件或两者兼备,但不同角色发挥作用不同.场论可以研究SFEP中各事件与相邻事件的相互作用.使用空间故障网络(Space Fault Network,SFN)描述SFEP,将场论分析需要的参数替换为SFN参数分析各事件相互作用.将场论中的距离等效为传递概率的倒数,质量等效为事件的入度和出度,并提出了一系列概念和方法实现事件重要性确定.试验表明,通过该方法可得到SFEP中不同事件分别作为原因事件、结果事件和两者兼备情况下的事件重要性排序,包括综合入度势、综合出度势和综合入出度势.研究可为SFEP的防治和预测提供方法.     

急上高原人员疏散速度修正的台阶试验研究*

为解决高原铁路隧道人员安全疏散问题,基于台阶试验对急上高原人员运动能力进行研究,并基于现场测试、理论分析、资料调研等对不同海拔高度处急上高原人员疏散速度基础参数进行研究。结果表明:得出平原世居者在急上高原时的运动能力下降规律,并通过对比不同拟合类型,得出急上高原者在不同海拔下人员疏散速度折减系数公式;基于海拔和坡度对人员运动的影响,得出高海拔铁路隧道人员疏散速度基础参数。研究结果可为高海拔铁路隧道人员疏散理论分析、仿真模拟及性能化设计提供基础数据支持。     

路域土壤重金属含量空间变异的影响因子

以纵向岭谷区景洪-思茅段公路沿线为研究区,通过公路不同地点样线布设,对不同土地类型、地形和公路距离下的98个样点进行了野外植被和环境因子调查及土壤采样,在土壤表层0～20cm重金属全量分析的基础上对影响其分布的环境因子做了相关分析,得出研究区路域土壤重金属污染的空间分异特征及其主要的影响因子.研究结果表明,公路沿线不同土地利用类型下土壤重金属元素的含量存在较大的差异,但不同类型下含量的变化趋势较为一致,草地重金属污染最为严重,而次生林,原始林重金属含量较低;土壤养分也受土地利用类型影响,但相关分析表明,除了pH值、总钾、总磷和重金属关系较为密切外,研究区其它土壤养分和重金属之间的含量相关不显著.重金属元素含量之间相关性显著,表明该段道路重金属污染具有同源性,即来自道路.距公路的距离对重金属含量影响较大,农田土壤重金属含量随距离公路增加逐渐降低,而自然土壤中,变化趋势呈波动趋势.进一步对自然土壤中重金属的影响因子做了分析,结果表明,地形影响重金属的含量垂直分异,而典范对应分析也显示研究区距离、地形、土地覆被和土壤特性共同作用于土壤污染的空间变异.影响程度为距离＞土地覆被＞地形＞土壤.