一种提高硬岩钻进效率的新型钻具的研究与应用

针对硬岩钻进效率较低的问题,提出了一种提高硬岩钻进效率的新型钻具——短螺旋定心双底捞砂钻头。这种新型钻具是综合了短螺旋钻头和双底捞砂钻头的优点,同时考虑影响硬岩钻进时螺旋叶片的螺距、锥角,底板的进土口等等因素,并做了分析与实体建模。这种新型钻具在施工试验中取得了良好的效果,提高了硬岩钻进效率,受到广泛好评并得以推广。     

粒子群算法在磁测资料井地联合反演中的应用

粒子群优化算法是一种新兴的高效并行优化算法,目前被广泛应用于各领域,但在地球物理反演中很少运用.磁测资料井地联合反演是结合井中与地面磁测数据的各自优势,进行地球物理反演的一种新方法.笔者以立方体为模型,通过理论模型试验和大冶危机矿山实例,将粒子群优化算法运用于磁测资料井地联合反演,取得了比较好的效果,不仅验证了粒子群算法在地球物理反演中的可行性,而且也论证了井地联合反演的优越性.     

瑞利面波数值模拟中的PML吸收边界条件

建立了弹性介质情况下完全匹配层(PML)吸收边界的2×12阶速度-应力交错网格有限差分算法,讨论了PML吸收边界条件的构建及其有限差分算法实现.通过与未加吸收边界及加常规指数衰减吸收边界3种情况下比较的波场模拟计算表明, PML吸收边界具有吸收更干净且能够吸收各种角度的边界反射等优点,其吸收率(吸收能量与未吸收能量之比)达到99.99%,很好地消除了周期折叠效应,使得所要计算的波场特征变得非常清晰,瑞利面波清楚地显示在波形记录上.     

煤矸石中稀土元素的提取富集工艺

用盐酸浸取煤矸石粉末样品, 选择性溶解其中稀土元素(REE) 、Fe、Al和Ti等元素; 用氢氧化铁共沉淀法有效地分离富集稀土元素(REE) , 继而用草酸盐沉淀将稀土元素与Fe定量分离。实验表明: 稀土元素的提取率为88.25% ～92.86% , 稀土氧化物纯度达到99.00%。本方法具有操作简单、富集效率较高等特点。     

以中新天津生态城为例浅谈生态城市设计理念

生态城市是人们对人和自然关系的认识不断升华的结晶,生态城市已超越传统意义上的“城市”的概念和单纯环境保护与建设的范畴,从生态城市理念和建设情况的分析中,说明生态城市建设是实现社会——经济——自然复合共生系统的全面持续发展的产物,真正目标是创造人与自然系统的整体和谐。     

华北盆-山演化和岩石圈转型与煤层气富集的关系

以华北陆块盆-山构造与岩石圈岩浆热结构演化研究为基础,以区内不同富集机制的含煤区域为研究对象,对华北典型地区盆-山演化、岩石圈转型及其与煤层气富集的关系进行了深入探讨。研究表明,华北典型地区盆-山动力学过程从中生代开始经历了挤压盆-山阶段、挤压盆-山向伸展盆-山转换阶段以及伸展盆-山阶段;华北岩石圈结构演化则经历了岩石圈增厚与稳定过程、岩石圈转型过程、岩石圈快速减薄过程等,且自古生代以来至少经历了两次以上具有时空不均一性的岩石圈转型。沁水盆地和两淮煤田的构造—热动力学环境有利于煤层气富集,且在挤压与伸展作用的转换和叠加过程中形成的构造过渡带是煤层气富集的有利构造单元。沁水盆地煤层气富集特征是岩浆—热作用有利于煤层气储集,而一定的构造变形有利于煤层气的渗流和开采;两淮煤田的强构造作用和后期叠加的张性应力场有利于煤层气的富集和储层的增渗,可在构造煤发育区寻找煤层气开发的有利区域。     

激光雷达回波模型辅助的坡地森林冠层高度反演

大光斑激光雷达数据已广泛应用于森林冠层高度提取,但通常仅限于地形坡度小于20°的平缓地区。在地形坡度大于20°的陡峭山区,地形引起的波形展宽使得地面回波和植被回波信息混合在一起,给森林冠层高度提取带来巨大挑战。本文利用激光雷达回波模型和地形信息,提出了一种模型辅助的坡地森林冠层高度反演算法。该方法以激光雷达回波信号截止点为参考,定义了波形高度指数H50和H75,使用激光雷达回波模型与已知地形信息模拟裸地的激光雷达回波,将裸地回波信号截止点与森林激光雷达回波信号截止点对齐,利用裸地回波计算常用的波形相对高度指数RH50和RH75,对森林冠层高度进行反演。并与高斯波形分解法和波形参数法的反演结果进行了比较。研究结果表明:(1)利用所提取的波形指数RH50和RH75对胸高断面积加权平均高(Lorey’s height)进行了估算,在坡度小于20°时,高斯波形分解法、波形参数法和模型辅助法的估算结果与实测值线性拟合的相关系数(R2)分别为0.70,0.78和0.98,对应的均方根误差(RMSE)分别为2.90 m,2.48 m和0.60 m,模型辅助法略优于其他两种方法;(2)在坡度大于20°时,高斯波形分解法、波形参数法和模型辅助法的R2分别为0.14,0.28和0.97,相应的RMSE分别为4.93 m,4.53 m和0.81 m,模型辅助法明显优于其他两种方法;(3)在0°—40°时,模型辅助法对Lorey’s height估算结果与实测值的R2为0.97,RMSE为0.80 m。本研究提出的模型辅助法具有更好的地形适应性,在0°—40°的坡度范围内具备对坡地森林冠层高度反演的潜力。     

中国东部-朝鲜半岛中生代板块边界划分研究进展

中朝板块与扬子板块在晚二叠世-三叠纪期间的碰撞形成大别-苏鲁造山带,这一碰撞结合带过黄海在朝鲜半岛的延伸方式一直是国内外学者关注的焦点.由于朝鲜半岛地质构造的复杂性,对于这一问题仍存在诸多不同的观点,主要有两类:①沿临津江带或沃川带或京畿地块进入朝鲜半岛;②没有延入朝鲜半岛.深部地质与地球物理资料显示区内两板块深部结合带位置可能与表层存在较大差异,这更加深了板块边界划分研究的复杂程度.本文总结了上述两个板块结合带划分研究的各类观点,回顾下扬子上、下地壳归属特征差异的主要研究进展,认为产生观点差异的主要原因是对区内中新生代整体地质演化认识不足,尤其是缺乏足够可靠的深部信息,从而提出地质、地球化学、地球物理资料的综合解释是今后解决这一问题的发展方向,指出黄海地区海-陆构造关系为国内下一阶段的研究重点.     

四川蒲江-雅安地区自流井组地层特征及沉积相

在雅安沙坪自流井组实测地层剖面的基础上,讨论了四川蒲江-雅安地区自流井组的岩石地层、接触关系及岩性岩相的横向变化规律。认为自流井组主要为一套湖泊-湖泊三角洲沉积,组成一个完整的长期基准面旋回层序,在自流井组中建立了一个双壳类即Pseudocardiniaovalis-Pseudocardinia cf.submagna组合,根据化石组合及地层关系将自流井组的年代地层归属于下侏罗统。     

姥鲛烷、植烷立体异构体的色谱分离及地球化学意义

4个源自不同类型沉积环境烃源岩的原油样品分别采自吐哈、大庆、塔里木和江汉油田,另有一样品采自南海SO177航次（TVG3）冷泉碳酸盐岩作对比用,它富含crocetane（2,6,11,15-Tetramethylhexadecane）和2,6,10,15,19-Pentamethylicosane（PMI）。用本分析条件120m的HP-5色谱柱可将植烷与植烷的立体异构体或与crocetane分离,分离度最高达O9,同时将姥鲛烷与meso-姥鲛烷分离。饱和烃样品中正构烷烃被络合后测定其单体烃稳定碳同位素值,广33井样品在植烷混合峰处的δ^13C值为284‰（PDB）,塔里木TZ一10井原油为339％o（PDB）。与采自南海冷泉碳酸盐岩中crocetane的色谱保留位置、质谱特征和稳定碳同位素值进行对比,推测crocetane可能有两种成园：一种与甲烷菌有关,另一种与植烷的成园相同,为植烷的立体异构体。同分异构体分离前后,4个原油的姥植Lh（Pr／Ph]变化均不大,因此,传统姥植Lh（Pr／Ph]参数的指示意义仍然是有效的。