Dynamic Analysis of Deep-Ocean Mining Pipe System by Discrete Element Method

The dynamic analysis of a pipe system is one of the most crucial problems for the entire mining system.A discrete element method(DEM)is proposed for the analysis of a deep-ocean mining pipe system,including the lift pipe,pump,buffer and flexible hose.By the discrete element method,the pipe is divided into some rigid elements that are linked by flexible connectors.First,two examples representing static analysis and dynamic analysis respectively are given to show that the DEM model is feasible.Then the three-dimensional DEM model is used for dynamic analysis of the mining pipe system.The dynamic motions of the entire mining pipe system under different work conditions are discussed.Some suggestions are made for the actual operation of deep-ocean mining systems.     

天然含铁闪锌矿的可见光催化还原活性研究

通过电子探针(EMPA)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射谱(DRS)、光致发光谱(PL)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和霍尔效应(Hall-effect)等测试手段对天然闪锌矿样品的半导体物理化学性能进行了表征分析。分析结果认为,天然闪锌矿良好的可见光响应性能主要源自其晶格内丰富的类质同像替代离子。此外,样品中的变价元素Fe能够参与价带光生空穴的捕获,提高导带光生电子的利用率,从而提高其光催化活性。样品中丰富的缺陷也有利于光催化活性的提高,大量的解理面和裂开面能够提供较完整的晶面增加反应活性点位,空位缺陷和晶格膨胀畸变等可以提高光生电子空穴对的分离效率。与其特殊的物理化学性质相符,天然闪锌矿光催化还原降解甲基橙的实验证明了其较高的可见光催化还原活性。本研究结果也预示着天然半导体矿物闪锌矿作为一种新的低成本、高效率的可见光催化材料将在环境污染治理领域具有一定的应用前景。     

基于相关积分法的水文时间序列变异性度量

人类活动加剧了水文系统的变异。本文提出一种概率统计方法,来度量水文时间序列发生变异的程度。基于相关积分的概念,定义水文时间序列的变异标度指标——变异度和变异率。以北江流域径流量序列为例,证明该方法的有效性,并对北江流域径流序列的变异程度做了初步评价。     

GIS中地图注记尺寸和文字信息的损失

地图注记是地理信息系统中不可缺少的组成内容。它将与空间目标有关的各种属性联系起来,如目标的名称、面积、周长等。ＧＩＳ中都有将注记配置的功能。地图注记的可读性取决于多种因素。字符尺寸是其中最重要的影响因素之一,通常大字符往往比小字符易读。但当地图注记以...     

流体饱和致密砂岩的实验测量与岩石物理建模应用

与孔隙几何相对简单的高孔隙度、高渗透率砂岩不同,致密砂岩的岩石骨架和孔隙结构通常表现出不同尺度上的非均质性。为了研究这种非均质性和饱和流体对致密砂岩性质的影响,测量了具有9块不同孔隙度的致密砂岩在不同围压、干燥和水饱和条件下的超声波速度。利用速度随有效压力的变化曲线估计软孔隙的纵横比分布,进而利用喷射流模型进行流体替换效应解释。基于超声测试数据和局部流机制,建立了考虑软孔隙随纵横比分布的喷射流模型,实现了致密砂岩跨频段岩石物理建模,利用此模型分析了超声频段和地震频段内饱和致密砂岩的流体敏感性。基于超声频段测量的流体敏感度被高估,实际上地震频段的流体敏感度可能与超声分析结果存在较大差异,因此实现实验室低频直接测量对于准确的岩石物理建模和应用具有关键性的意义。     

贵州三穗龙湾铀矿床地质地球化学特征及成因

三穗龙湾矿床位于黔中-湘西北铀成矿带内,是近年勘查发现的贵州第一个大型碳硅泥岩型铀矿床。本文对龙湾铀矿床开展了矿物学、地质地球化学及矿床成因等方面研究。结果表明,该矿床矿石中的原生铀矿物主要为沥青铀矿,表生条件下形成的次生铀矿物较发育,主要有硅钙铀矿、硒铅矿、钛铀矿及铀酰磷酸盐矿物等,它们以纳米-微米级粒状(粒径多10μm)、细脉状或隐晶质形式赋存于有机质、粘土矿物等聚铀矿物中;成矿物质主要来源于赋矿层位,可能有少量来自基底岩浆岩,成矿流体为深部流体与大气降水的混合;铀及共伴生元素的富集与炭质泥岩中富含有机质、磷矿物、铁矿物、粘土矿物密切相关;铀矿形成受层位(老堡组)、岩性(炭质泥岩)、构造(三穗向斜及斜切向斜的断层、层间断层)、围岩沉积环境(陆缘裂谷、裂陷的海相还原沉积环境)等因素控制,经历了雪峰期海底喷流作用下形成含矿岩系过程中铀的初始富集→燕山-喜马拉雅期板内伸展构造背景下淋滤、热液叠加改造再富集的成矿过程,后生成矿特征明显,矿床属沉积-热液叠加改造型。本文研究成果对推进黔东地区铀矿成矿预测和找矿勘查,丰富碳硅泥岩型铀矿成矿理论具有重要意义。     

红壤中微生物群落对半导体矿物日光催化作用的响应

本研究选取天然红壤作为研究对象,分析其中的含铁半导体矿物光催化作用对本源微生物群落结构的影响。采用聚 合酶链式反应/变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）,研究了不同原始光照条件的红壤中微生物群落在外源电子作用下群落结 构的改变。DGGE图谱的主成分分析表明,两个不同原始光照环境的土壤样品的微生物群落结构由于原始环境的差异而不同： 原始环境为强光照的样品中微生物群落结构受外源电子影响较小;原始环境为弱光照的样品中微生物群落结构受外源电子 影响较大。这一群落结构改变的差异可能由于原始环境为强光照时半导体矿物光催化作用产生光生电子传递到环境中持续 影响周围的微生物群落,而原始弱光照环境中则缺少光生电子的作用。     

页岩气成藏条件及中上扬子区志留系页岩气勘探前景分析

分析对比美国与中国南方页岩气成藏条件,认为页岩气富集主要取决于以下几个因素:①泥页岩有机质地球化学特征
(厚度、有机质类型、丰度、成熟度);②储集条件(矿物组成、孔隙度和渗透率及裂缝发育);③保存条件主要包括埋藏深度、温度与
压力等。其中前两项为页岩气成藏主要条件。总结出有利的页岩气藏开发下限指标为:w(TOC)≥0.5%,Ro>0.4%,页岩单层
厚度≥9m,脆性矿物(石英)体积分数≥50%。对比分析表明,中上扬子区志留系页岩气有利区主要为川东北、川东、鄂西渝东和
湘鄂西区。      

基于ICA-SVM的超长大直径钢管桩承载力预测

基于支持向量机（SVM）和独立分量分析（ICA）建立了超长大直径钢管桩极限承载力的预测模型。先采用独立分量分析FastICA算法从实际工程的超长大直径钢管桩试桩的实测数据样本中抽取相互独立的分量,这些分量不仅去除了相关性,还保持统计独立,并服从非高斯分布,能更好地表现数据间的本质结构;然后,确定支持向量机作为分类器,以抽取的独立分量作为支持向量机模型的输入参数,建立超长大直径钢管桩的承载力预测模型ICASVM_Q;最后,采用某大桥的工程数据对预测模型进行测试。结果表明,ICASVM_Q的预测效果明显优于以原始数据作为支持向量机模型输入的SVM_Q模型的预测效果。可见,采用将独立分量分析与支持向量机相结合的方法建模预测超长大直径钢管桩的承载力是可行的,ICASVM_Q模型的预测结果可用于超长大直径钢管桩承载力的设计参考,具有一定的工程应用价值。这种方法还可以用于其他领域的智能预测研究中。     

基于OpenGL的可视化矿产资源经济评价系统开发

可视化矿产资源经济评价是矿山工业的重要项目之一,它的开发是矿山生产中急需解决的问题.本文给出了利用OpenGL构建可视化矿产资源经济评价系统的功能模块组成及设计思想.该系统利用Access数据库管理系统管理有关数据,利用VB和OpenGL绘制勘探线剖面图和三维矿体图,并提出了建立矿体三维模型的基于领域知识的多轮廓线重构算法.该系统可以方便地根据指定的参数实现矿产储量计算,并对矿床进行技术经济评价,给矿山生产及投资者提供一种科学的规划依据和手段.