单轴加载煤体破坏特征与电荷规律研究及应用

为了完善电荷感应方法用于冲击地压的预测预报,利用自主研制的电荷监测系统开展了室内单轴压缩条件下煤样破裂电荷监测试验。重点分析了煤样的破坏类型、力学特性以及不同破坏类型下电荷时-频域信号规律,并对试验结果进行了工程验证。研究结果表明：煤样变形破坏特征可分为单剪型、共轭剪切型和破碎型;单剪型煤样电荷时域信号仅在峰后破坏初期,应力跌落至97% 左右时产生,前兆信息难以捕捉,信号具有孤立性,幅值较高,电荷频率分布离散,主频为250 Hz。此特征电荷信号预示着相应工程煤体可能发生局部化破坏,将集聚的能量瞬间释放,冲击危害程度较大;共轭剪切型煤样电荷时域信号在强化损伤后期,应力达到(85%～100%) 时开始产生,信号具有间隔突发性,主频为150 Hz。预示着煤体可能发生分区化破裂,能量间断释放,冲击危害程度次之;破碎型煤样电荷时域信号在强化损伤初期,应力达到(70%～85%) 时就开始产生,前兆信息易于捕捉,信号具有群发性,幅值较低,主频为0 Hz。预示着煤体可能发生均匀型破碎,能量缓慢释放,冲击危害程度较小。现场监测结果表明,在工作面煤体破碎区和发生煤炮时监测到的电荷信号特征,与试验室煤样发生均匀型破碎和单剪型破裂而产生的电荷信号特征具有高度相似性,验证了试验室结果的可靠性。     

组合煤岩破坏过程能量耗散特征及冲击危险评价

为揭示组合煤岩失稳破坏过程中的能量耗散规律,通过组合煤岩单轴压缩试验,从能量角度对组合煤岩失稳特征进行了分析。引入分形理论,研究了声发射信号与煤岩破坏程度之间的关系,以及不同组合结构对组合煤岩破坏过程的能量耗散的影响,提出一种利用煤岩结构力学特性判定冲击危险的方法。结果表明：随组合煤岩顶板岩石高度增加,试样整体强度和弹性模量增加,峰后应变软化过程缩短;岩石高度的增加,岩石与煤的弹性模量差值的减小均会导致冲击危险增加;通过对组合煤岩中岩石和煤的高度及其力学性质分析,提出了组合煤岩冲击倾向性判定指数,利用冲击倾向性判定指数对组合煤岩冲击危险进行评价,其准确度和实用性优于传统模糊判定的“四指标”方法,为深入开展煤岩组合结构冲击倾向评价提供了试验和理论支持。     

末次冰消期滇西地区气候突变事件:湖泊孢粉记录

在末次冰消期总体持续增温的过程中,全球气候经历了一系列以"快速增温/降温"为主要特征的千-数十年尺度的突变事件.由于这些气候突变事件具有明显的高频特性,需要在全球范围不同地区开展更多高分辨率的古气候研究,用于进行突变事件的对比和机制的探讨.本研究对比滇西南腾冲青海湖、滇西北泸沽湖和高山湖泊天才湖约2万以来的孢粉、炭屑记录,揭示了中国滇西地区末次冰消期的植被演替与气候变化历史,探讨了末次冰消期存在的气候突变事件.结果表明,滇西地区末次冰消期开始转暖发生在约19 ka(1 ka=1000 cal. a B. P.);冰消期开始以后,滇西地区气候普遍依次在 17. 5±0. 5~15. 2±0. 1 ka期间、 15. 2±0. 1~14. 3±0. 1 ka期间、 14. 3± 0. 1~12. 9±0. 1 ka期间和12. 9±0. 1~11. 7±0. 2 ka期间存在冷干-逐渐变暖变湿-明显更暖湿-温度湿度略有下降等这几个突变事件,它们在时间上分别对应于H1冷事件、波令前增暖期、 B/A暖期和YD冷事件;滇西地区比较一致地在 11. 7±0. 2 ka进入全新世.除此之外,滇西北地区在约17. 7~17. 0 ka期间可能还存在一次短暂的较明显的暖湿期.对末次冰消期气候变化机制的探讨认为,末次冰消期开始转暖及以后逐渐增温的趋势主要受夏季太阳辐射量从约20 ka逐渐增加,到11 ka左右达到峰值的控制;而末次冰消期发生的气候突变事件如H1冷事件、波令前增暖期、 B/A暖期和YD冷事件主要是受大西洋温盐环流的影响,同时温室气体浓度的变化也起了重要的调制作用.     

基于振动碾压下沉量对比的一种珊瑚砂次压缩系数推测方法

工程中对于工后沉降的预测有重要的实际意义,而次压缩系数是工后沉降预测的关键参数。对于吹填珊瑚砂采取原状土样进行室内试验确定其次压缩系数是一个难题。提出了基于振动碾压下沉量对比反演推测珊瑚砂次压缩系数方法并给出了计算实例,该法通过查询老吹填场地的历史吹填时间,对比振动碾压地基处理试验过程中新吹填试验区和老吹填试验区的地表沉降量,对珊瑚砂次压缩系数进行反演推测。同时对影响反演推测结果的因素进行了分析。     

大陆架科学钻探CSDP-2井科学目标及初步成果

大陆架科学钻探（CSDP）,是一个在我国大陆架上实施的以钻探我国陆架区深部地层为目的的科学计划,是介于大陆科学钻探（ICDP）和大洋科学钻探（DSDP,ODP,IODP）之间的大陆架地球科学探索计划。首批两口科学钻探井布设在南黄海陆架上,CSDP-1井的主要目标为第四纪及其环境演化,CSDP-2井则瞄准中-古生界海相地层及其资源环境效应。CSDP-2井的科学目标为揭示中-古生界的地层时代、沉积环境、构造演化,详细标定钻遇地层的地球物理性质,系统评价其油气生储盖特征,以及开发和探索钻探与井中观测等技术。CSDP-2井完井深度2 843.18 m,创造了全球陆架全取心钻探的最深记录,综合取心率97.7%,其中中-古生界取心2 198.10 m,取心率99.3%,先后钻遇第四系-新近系,下三叠统青龙组,二叠系大隆组、龙潭组、孤峰组和栖霞组,石炭系船山组、黄龙组和高骊山组,泥盆系五通组,志留系坟头组和高家边组。初步建立钻遇中-古生界的岩性剖面、地球物理性质剖面、地层时代和沉积环境格架,厘定印支期和加里东期两个不整合面,以及孤峰组和龙潭组之间的断层滑脱面,并通过对烃源岩系统评价发现4套好的烃源岩。下一步工作将在进一步厘定地层年龄的基础上,深入探讨沉积环境演化、构造和热演化历史,以及结合区域资料恢复古地理环境。     

基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型研究

针对目前空间信息编目多样、缺乏全球统一编目体系的现状,借鉴地理空间信息分类框架,结合地图分幅拓展球面剖分理论,提出了基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型.在此基础上,设计了统一剖分编目中间件,搭建了全球空间信息统一剖分编目数据的管理框架.基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型为实现空间数据的全球化、层次化和规范化管理奠定了理论基础.     

应变率效应对钢筋混凝土柱的影响

根据混凝土单轴动力特性试验,引入了应变率的影响,对规范给出的混凝土应力一应变关系表达式进行了修正;针对只考虑混凝土的动态特性和既考虑混凝土的动态特性、也考虑钢筋的动态特性这两种情况,利用修正的表达式对钢筋混凝土柱的动态特性进行了数值分析。结果表明,混凝土的动态特性对于大偏心柱的承载力影响很小,但对于小偏心柱的极限承载力影响显著;钢筋的动态特性对大、小偏心柱的极限弯矩和极限曲率都有明显的影响。本文还分析了柱的极限弯矩、极限曲率和极限轴力随偏心距变化的规律。     

分离式隧道非同步开挖岩爆预测研究

分离式隧道是深埋长大高速公路隧道施工的主要方式,鉴于两洞的施工进度不同,利用先开挖洞的岩爆发生情况,对后开挖洞的岩爆发生情况进行了预测,并采用有限元数值模拟进行计算分析。结果表明,当初始应力场中的水平应力和竖向应力相当时,随着研究区侧压力系数的增大和净距的减小,后开挖洞拱底发生岩爆的强度会随之增大。当初始应力场中的水平应力占主导地位时,随着研究区侧压力系数的增大和净距的减小,后开挖洞拱顶发生岩爆的强度会随之减少。通过实际工程对计算分析结果进行了验证,结果表明,隧道实际发生岩爆的情况和计算结果较为吻合。     

澜沧江流域1951-2008年气候变化和2010-2099年不同情景下模式预估结果分析

利用澜沧江流域1951-2008年的降水和气温观测资料以及多模式集成的21世纪（2010-2099年）不同情景下（SRES A1B、SRES A2和SRES B1）气候变化模拟试验的预估结果,分析了该流域过去58年降水和气温的变化,并预估了未来90年的气候变化趋势。结果表明,在全球增暖的大背景下,过去58年澜沧江流域的年降水量下降了46.4 mm,气温有所上升,升温率达到了0.15℃/10a。在未来的90年,无论在哪种排放情景下,降水都表现为明显的上升趋势,而且相对于过去58年的结果,3种不同情景下降水的年代际变率都有所增加,其中A2情景值最大,B1情景值最小。年平均气温无论是在过去的58年还是在未来的90年都以明显的上升趋势为主,3种情景下气温的升温率远远超过过去58的结果。     

不同时期刈割对互花米草根系生理影响的研究

于2007年4～9月期问,在泉州湾河口湿地生长互花米草(Spartina alterniflora)的滩涂上,采用不同时期对互花米草进行齐地面刈割的方法,测定互花米草根系生理指标,探讨不同时期刈割对互花米草根系生理产生的影响及机制,为利用物理方法治理互花米草奠定理论基础.结果表明,5月22日和7月21日的刈割使互花米草根系可溶性总精含量总体保持在较低的水平,而4月22日、8月20日和9月19日的刈割虽然也造成根系可溶性总糖含量变低,但其比5～7月刈割后根系可溶性总糖含量高很多;4～7月刈割导致互花米草根系代谢急剧减缓,尤其6～7月刈割使根系活力同比下降了90.58%～92.17%,而8月和9月的刈割则促进了根系代谢,表现为根系活力提高;各刈割处理都会引起互花米草根系游离氨基酸含量增加,5～7月刈割使根系游离氨基酸增加量最大;5～8月刈割使根系可溶性蛋白质含量增加,而4月22日和9月19日的刈割使根系的可溶性蛋白质含量减少;4月22日和7月21日刈割使互花米草根系活性氧清除系统保护酶活性下降,根系活性氧清除系统的功能减弱,而5月22日、6月21日、8月20日和9月19日刈割后,互花米草根系活性氧清除系统保护酶活性上升,根系活性氧清除系统的功能增强.7月刈割互花米草能有效控制互花米草的扩散.