复杂环境下露天深孔爆破技术的应用——以石灰岩矿为例

在复杂环境下进行的露天深孔爆破工程是一项特别复杂的过程,该过程的每一个环节都环环相扣,任何一个环节出现问题都有可能导致整个工程质量的降低。文章对复杂环境下露天深孔爆破工程的相关要求以及在施工技术上进行了论述,并以石灰岩矿的深孔爆破工程案例来对爆破技术的应用效果加以说明。     

粘性泥石流残留层与泥深的关系分析

粘性泥石流泥深的观测数据过去大部分不包含残留层厚度,认为当后继粘性泥石流通过残留层时,残留层是不动的,泥深从残留层表面起算。本文通过大量的泥石流原型观测和简易模型试验表明,当后继泥石流通过时,残留层除底部很薄的一层不动外,都是运动的,并有三种运动形式,泥深应包含残留层。残留层的厚度一般为20～60cm,这样对过去不包含残留层厚度的泥深观测数据应进行更正,粘性泥石流流量和输沙率也需相应增加。     

水资源调控与农业增产

平原地区通过河道建闸、打机井和开挖深渠,是促进“四水”转化,提高水资源利用率的有效途径。本文以豫东周口地区的多年实践为例,根据丰富的观测资料,进一步论证了建立“大闸、深渠、浅井”体系,对科学调度水资源的重要作用。     

地震作用下顺层岩质边坡稳定性的拟静力分析

通过对顺层岩质边坡的受力分析,应用极限平衡理论和Mohr-Column准则,按照Bishop关于边坡稳定性安全系数的定义,推导出在爆破震动载荷作用下,用于判别顺层岩质边坡稳定性的计算方法。研究结果表明垂直向下、水平指向坡外的爆破荷载以及两者的联合爆破荷载对边坡稳定性影响最大,尤其是后两者;水平指向坡外、垂直向下爆破荷载拟静力系数分别与边坡稳定性安全系数间呈负指数关系和S曲线关系;从动荷载拟静力系数0起,爆破震动水平指向坡外、垂直向下动荷载拟静力系数每增加0.05,有层裂长度的顺层边坡安全系数分别减少7.79%-10.67%、1.28%-1.98%,无层裂的顺层边坡安全系数分别减少7.61%-10.55%、1.47%-2.29%。同时,爆破震动产生的层裂长度、边坡长度以及联合爆破荷载的方向对顺层边坡稳定性也有影响。     

基于赤平投影的豫西某铝土矿岩质边坡稳定性分析

在露天开采剥离岩石过程中,由于受到结构、爆破、动力等作用的耦合因素影响容易形成含多种结构面的岩质边坡。岩质边坡稳定问题便随之出现。岩质边坡稳定性受结构面控制,破坏形式多为结构面切割形成的失稳。本文以豫西某铝土矿露天采场岩质边坡为例,基于投影图解法分析原理,判定该岩质边坡欠稳定,预测了该边坡发展趋势为不稳定。用于指导矿山安全,具有较强的实践意义。     

爆破地震效应对坡体稳定性的影响

天然边坡在开挖过程中,由于爆破动力作用破坏了原岩的完整性,造成边坡岩体发生局部或整体层裂而形成边坡岩体松动带,使岩体的自稳能力降低(边坡抗滑力减小),甚至可能导致路堑滑坡或坍塌.而目前在边坡设计中没有考虑由于开挖爆破地震效应对边坡稳定性的影响,从而造成个别边坡在开挖过程中或施工完成后产生滑动.通过现场爆破地震效应试验,根据应力波在岩体中的传播规律和运动规律,得出岩体内质点振动加速度和不同部位岩体平均加速度对边坡稳定性的影响效果,给出了水平和垂直方向振动加速度作用下边坡安全系数的计算公式,并通过了实例验证,从而为边坡稳定性设计提供了有力依据.     

1994年东亚夏季风异常与中高纬度环流调整及其动力特征分析

1994年是东亚夏季风影响东北地区最显著的年份,受东亚夏季风进退和中高纬度环流演变的共同影响,整个夏季有4个显著强降水过程.利用三维波作用通量进一步分析这4个强降水过程的Rossby波传播特征,发现对应各降水过程的中高纬度Rossby波的传播特征存在较大差异,其波源来自不同地区,且传播路径不同;还发现,急流波导的波动能量辐合、辐散利于副热带高压维持在偏北的位置以及副热带高压后部低值系统的发展,从而直接影响东北地区降水,北支波动的能量辐合、辐散则利于高纬异常环流的维持,间接影响东北地区降水.     

内蒙古查干通格地区中深构造相韧性剪切带的变形特征及动力学意义

内蒙古查干通格地区中深构造相韧性剪切变形所涉及的地质体为新太古代变质表壳岩和变质深成岩体,构造形迹保存较好的为变质深成体,其岩石变形强弱不均一,片麻岩发生糜棱岩化,面理及矿物拉伸线理发育亦不均一。强变形域中糜棱片麻理均匀而密集、间隔多小于1cm,石英多呈拔丝状,矿物相对集中呈条纹状、条带状,定向分布,构成矿物拉伸线理非常发育,局部可见S-C组构、书斜构造等;弱变形域中眼球状构造非常发育,眼球大小不一,长轴定向,与两侧拖尾构成"σ"型碎斑系,片麻理不均匀,间隔多在2cm以上;石英呈压扁状、竹节状,集合体呈透镜状定向分布。宏、微观的"σ"系及S-C等组构均显示北东向的斜逆冲型韧性剪切变形,变质程度相当于高绿片岩相—低角闪岩相。     

广东连州岭脚锡矿深孔钻探施工工艺探讨

广东连州岭脚锡矿属连州市瑶安镇管辖。面积约4.08km2,1967年5月至7月,我队对岭脚锡矿点进行踏勘检查,圈出3.3Km2的锡、钨重砂异常,发现大于5cm的含锡石黑钨矿石英脉158条,构成长2km、宽50～200m的矿脉带,认为深部具有进一步找矿意义。后因工作任务调整,未开展中深部揭露。2010年5月至今,我队从"攻深找盲"上下攻夫,向深部地区勘探,深部找矿勘探给钻探技术提出了更高的要求。钻孔越深,施工周期越长,孔内往往越复杂,施工难度越大。在复杂地层进行深钻孔更是如此,护壁技术显得尤为重要。本文结合岭脚锡矿深孔钻探所遇到的问题,同时就深孔钻探事故预防与处理、及复杂地层深孔钻进泥浆护壁技术进行了较深入的探讨。     

宣城麻姑山—荞麦山深部矿区钻探综合取芯技术应用

宣城麻姑山-荞麦山铜多金属深部矿区有多个构造层交错建造[1],多数构造层之间被一个明显的角度不整合地层分隔,地层年代为早三叠系和早晚白垩系,岩石普遍节理发育,如白垩纪晚期的棕红色泥岩、岩屑粉砂岩、钙质泥质粉砂岩等,这些岩石岩性胶结性差、呈松散状态,在钻探时产生机械振动容易破碎,使岩芯成柱状差,且容易被研磨成岩粉,岩芯采取率变得很低。通过设计出稳定的钻孔套管结构,采用双管分流钻具,绳索取芯钻探工艺、同时采用适用于该地层且有良好稳定性的优质钻井液,并运用已掌握的丰富复杂地层取芯技术,成功解决该地区地层的取芯问题,使岩芯整体采取率达到90%以上,矿层的岩芯采取率也达到84%以上,该孔被甲方评为优质钻孔。     

澄江动物群洪家冲剖面沉积环境分析

下寒武统黑林铺组玉案山段洪家冲剖面的岩层主要以泥岩、粉砂质泥岩为主,且有粉砂质泥岩与薄层砂岩互层,岩石颜色偏深,胶结物多含铁泥质。岩石种类和岩石成分特征反映出这一地点的古沉积环境应为具有还原环境、低能水动力条件的外滨海地带。由铁泥质重结晶而形成的绢云母大量存在,说明这一地区在玉案山段沉积时期属于长期稳定的低级变质条件,而且海水温度较高。化石组合特征表明曾发生过频繁的风暴沉积,即显示平静的浅海环境曾经不断遭受强动力风暴破坏的近积风暴流沉积相特征。     

西藏扎墨公路嘎隆拉隧道岩爆倾向性实验研究

岩爆是高地应力山区硬岩隧道施工主要地质灾害之一,岩爆倾向性分析是研究、预测岩爆的主要方法。西藏扎(木)墨(脱)公路嘎隆拉隧道埋深大,地应力高,岩性主要为花岗岩,发生岩爆的可能性大。结合嘎隆拉隧道工程实践,在隧道钻取了岩芯试样,进行了岩石单轴压缩实验、单轴压缩加载和卸载实验以及Kaiser效应声发射实验,开展了岩爆倾向性研究。实验结果表明,岩石冲击性能指标WCF(峰值荷载以前的能量积累与峰后的能量耗散之间的比值)皆>3.0,大多数试样的弹性变形能指数WET(全应力—应变曲线峰值前区卸载曲线下面的面积与加卸载曲线之间的面积之比)>2.5,岩石具有强岩爆倾向;岩石声发射(AE)撞击数累计数-时间曲线特征属于第III类,当应力接近峰值时声发射突然迅速增大,岩石很快发生突然而猛烈的破坏,其岩爆倾向性强。隧道施工实践表明,在研究区段有岩爆现象发生,但由于地下水较发育,定为弱岩爆现象。岩爆倾向性研究为嘎隆啦隧道安全施工和支护设计优化提供了信息,也为西藏复杂地质条件下类似工程建设提供一定的借鉴。     

论氢化物是成矿的重要迁移形式

通过对氢与化学元素起源的相关性,一些类地行星大气含氢及氢化物,单质及合金氢化物的形成条件和理化性质的讨论,结合现代火山、温泉气体组成,矿物岩石流体包裹体化学成分,认为在地球深部高压富氢强还原性环境,含有单质及合金氢化物。这些氢化物较对应的单质、合金的熔点、沸点低许多,具有高扩散性、高化学活性、易碎性,可形成具个性差异的氢化物气体、液体和纳米固体氢化物粒子,并能在多次地质事件中反复迁移,直至地球浅部。由于压力、温度骤降,氧逸度剧增,酸碱度发生变化,上述氢化物分解、水解、氧化、硫化沉淀富集形成各种矿床。     

区域土地可持续利用指标体系框架的构建与评价

为了建立区域土地可持续利用指标体系 ,必须透彻了解区域土地利用系统的结构、功能特点以及土地可持续利用的目标 ,准确反映不同区域土地可持续利用水平、诸多方面的的协调发展状况及其相互作用的结果信息。据此 ,本文选取相互独立且反映各方面特征的典型敏感指标 ,构建了包括目标层、准则层、因素层、元素层四个层次的土地可持续利用评价指标体系的结构框架。目标层从宏观层次刻划土地可持续利用系统作用规律 ,反映区域土地利用系统的总体状况。准则层是对评价目标的分解 ,是为了进一步表征区域土地利用系统中各部分对区域土地可持续利用的作用和影响 ,包括生产性、稳定性、保护性、经济活力、可接受性。因素层表征土地利用系统中每个方面的作用和影响 ,每个评价因素由若干评价元素具体表述。     

汶川地震引发的次生山地灾害链及人工断链效果——以小岗剑泥石流沟为例

汶川地震后,小岗剑沟由于滑坡、崩塌产生了大量松散物质,其地势陡峻,暴雨频率高,2009—2011年连续暴发10场泥石流,损毁公路,规模大时会堰塞绵远河,形成以频发性泥石流为主的典型地震次生山地灾害链。2012年完成泥石流治理工程,同年8月小岗剑沟再次发生泥石流,破坏了部分工程。以小岗剑沟为例,通过整理现场采集的图片和数据,并对比以往资料,研究次生山地灾害链链式反应过程以及经过工程治理后的灾害链人工断链效果。研究表明:小岗剑沟频发型次生灾害链的衰减不仅体现在引起下一级次生灾害的土石方量逐级减小上,而且体现在随时间变化的灾害激发条件提高上;虽然泥石流发生条件提高,但由于泥石流沟沟床不断被切深,小岗剑沟危险性随着可动势能增大而逐年增大,人工断链失败后,沟床再次下切,建议使用阶梯-深潭结构增加沟道阻力,保护沟道底部,避免可动势能继续增大;对比小岗剑沟、文家沟和红椿沟泥石流治理工程,发现灾害链总能量与投资正相关,要根据灾害能量进行合理投资,当能量到达一定量时,单位能量所需要的投资大幅度降低。     

南极冰盖内部等时层研究进展综述

南极冰盖内部等时层记录了不同时期冰盖表面的特征及其演变,蕴含了丰富的冰下环境信息。目前,已成为研究大空间尺度与长时间尺度上南极冰盖演化及其底部环境的重要媒介。地球物理观测和数值模拟技术的综合使用,实现了南极冰盖内部等时层在大陆尺度上的可视化。通过这些内部等时层,冰川学研究将南极冰盖内部的古冰流与千年至百万年时间尺度的地貌及冰下环境的变化细节联系起来,得到了一系列数量化的结果。针对南极冰盖,综述产生内部等时层的冰盖动力学物理机理及其在冰川学上的应用,评估在五个方面的运用:(1)深冰芯断代与选址;(2)冰盖动力学过程;(3)冰盖物质平衡;(4)冰盖稳定性;(5)冰下环境。另外,基于对内部等时层的已有认识,对未来在内部等时层研究中可能需要强化的领域进行了归纳:(1)发展更精细描述并测试内部等时层结构时空变化的数值模拟技术框架面临的挑战;(2)如何从内部等时层蕴含的信息推断鉴别以目前南极冰盖作为初始条件的冰盖质量变化;(3)为获得更高分辨率的内部等时层结构图像,得到关于冰盖内部冰体形变与演化的更多数量化信息,如何强化冰盖冰下环境的重复观测。     

内蒙古中部太古宙高级变质岩区变质岩石组合、变质变形及其演化

兴和岩群为一套层状无序构造岩石地层。岩石组合为麻粒岩、片麻岩、石英岩、透辉石岩、斜长角闪岩,通过岩石学、矿物学、岩石化学、地球化学等综合分析认为为一套火山—沉积建造,形成于活动大陆边缘。变质程度高角达闪岩相—麻粒岩相,系区域中高温、中高压变质作用产物。以太古宙高级区为代表,PTt为逆时针演进形式,早期增温为主,峰期温压均较高,峰期后为近等压冷却过程,它们反映地壳因岩浆底侵而增厚的动力学机制。     

华南桉树人工林芒萁层片的生态筛效应

芒萁是华南退化坡地上最具代表性的先锋种、优势种和关键种,能够快速形成密集的单优种层片结构。与传统阻碍更新的观点不同,野外观察发现芒萁层片内仍有少数物种能够成功定居,被认为具有生态筛效应。文章通过设置4种芒萁层片处理（芒萁层片完全剔除-UR;仅保留地上层-AF;仅保留根毯层-AR;芒萁层片全部保留-CK）,分别在不同处理下移植目标种幼苗并结合土壤性状,探究芒萁层片生态筛效应及其潜在机理。结果发现：1）桉林芒萁根毯层中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钠、交换性钙、交换性镁和阳离子交换量均显著高于芒萁红壤层和裸地红壤;2）多数乔木种和草本种在芒萁根毯层保留时无法存活,仅荷木、桃金娘、梅叶冬青和野牡丹等目标种幼苗在保留芒萁根毯层处理（AR和CK）下能够存活与生长。这表明芒萁层片确实具有生态筛效应,且其关键在于根毯层的作用而并非土壤养分改善作用。理论上,芒萁层片（尤其是根毯层）与生态恢复的生物阈值突破密切相关,未来需要进一步解析芒萁根毯层的结构与功能。应用上,华南地区存在大量以芒萁为单优林下植物的人工林类型（如桉林等）,在进行结构优化与林分改造时需注意芒萁的生态筛效应。     

塔里木河下游干旱胁迫下的胡杨叶绿素荧光特性研究

 结合塔里木河下游典型监测断面和地下水位埋深的监测数据,测量了不同地下水位处胡杨的叶绿素荧光参数、水势及土壤含水量,探讨了不同地下水位埋深条件下胡杨的叶绿素荧光特性。结果显示,随着地下水位埋深加大,胡杨受到的干旱胁迫加剧,胡杨叶片光适应下的实际光化学量子产量、电子传输速率和光化学猝灭、相对叶绿素含量普遍下降,且下降幅度随地下水位埋深加大而增加; 非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量随光合有效辐射增大而显著升高; 潜在最大光化学量子产量总体处于适宜状态,表明胡杨在地下水位埋深4~8 m左右时,尚能通过自身能力进行调节,光系统Ⅱ未发生不可逆转的因干旱胁迫造成的损伤。     

复杂环境条件下深大基坑支护与降水技术

随着我国经济快速发展城市土地资源的紧缺,城市核心地带建筑往往呈现出楼层高、基坑深、周边环境复杂等特点,而桩锚支护体系作为一种超静定结构,对于复杂环境条件下的深基坑支护具有较强的适用性。本文项目位于郑州火车站核心地带,地上46层,地下3层,周边环境复杂,基坑采用桩锚支护体系,中部砂层坑壁辅以土钉墙构造补强的支护措施,取得了良好的支护效果。