Numerical Simulation of Broken Coal Strength Influence on Compaction Characteristics in Goaf

Natural Resources Research - The caving zone in goaf can be regarded as a porous medium consisting of broken coal and a rock mass. During the compaction process of broken coal and a rock mass in a...     

Fracture Development at Laminated Floor Layers Under Longwall Face in Deep Coal Mining

Natural Resources Research - The increment of stress level and fracture depth in deep longwall mining can cause groundwater inrush accidents frequently, and it is essential to study the...     

海岸横向沙脊表面风沙流结构的野外观测研究

选择中国规模最大、形态最为典型的河北昌黎黄金海岸的横向沙脊,采用野外梯度风速仪和平口式积沙仪对其顶部的风沙流结构进行了观测.观测结果表明,海岸横向沙脊表面的风沙流结构特征基本表现为0～40 cm高程内气流搬运的沙尘物质浓度或质量随高度递减并符合指数分布,20～60 cm高程内符合幂函数分布,40～60 cm高程内输沙量与高度之间则为多项式函数关系.同时,海岸横向沙脊表面的风沙流结构受风速与总输沙量的影响较大,随风速增大或总输沙量的增加,风沙流下层输沙量相对减少、上层则相应增加.     

Assessment of Risks Relevant to Underground Measurements for Coal Mining Production and Exploration

Natural Resources Research - In underground mining establishments and in all processes of underground coal mining from investigation activities to production activities, geodetic measurements and...     

毛乌素沙地典型流动沙丘水分深层渗漏量及动态特征

水分是干旱、半干旱区生态系统中最重要的限制因子,一直以来都是研究的热点问题。然而由于测定方法的缺失,流动沙丘深层水分渗漏量的动态变化特征缺少令人信服的直接证据。采用YWB-01型水分深层渗漏记录仪,研究了毛乌素沙地流动沙丘降雨入渗过程及150 cm深度处的深层渗漏特征。结果表明：2011年5月14日到2014年7月14日,深层渗漏量≤1 mm的天数为793天,占总观测到渗漏时长的81.5%,深层渗漏量占总渗漏量的21.3%;深层渗漏量≥10 mm的天数为18天,占总观测到渗漏时长的1.85%,深层渗漏量占总渗漏量的33.3%。集中补给期主要在6-9月,渗漏量分别占各年总渗漏量的70%以上。深层渗漏量和降雨量之间均呈显著正相关关系。     

海岸横向沙脊表面风沙流结构粒度响应的野外观测研究

 风沙流中沙粒粒度组成的垂向变化及不同粒径沙粒的垂向分布特征等是风沙流结构粒度响应的基本研究内容,但一直较缺少野外观测实证证据。在我国海岸沙丘集中分布的河北昌黎黄金海岸,选择规模高大、形态典型的横向沙脊,采用野外梯度风速仪和平口式积沙仪对其顶部风沙流结构的粒度响应进行了野外实地观测。结果表明,海岸沙丘表面风力的分选作用明显,与横向沙脊表面相比风沙流所含沙物质中细沙组分比例增多、粗沙组分比例降低;粒度构成的垂向变化是,在风沙流0—10 cm、10—40 cm和40—60 cm三个高程段内,分别是以中沙为主、中沙与细沙并重和以中沙为主,其中中沙含量在三个高程段内分别呈现出自地表向上逐渐降低、含量比较稳定、向上逐渐升高的垂向变化,细沙则呈现相应的反向变化,随之平均粒径也呈现为自下而上逐步变细、比较稳定到逐渐变粗的变化,但分选系数、偏度和峰态无明显差异;横向沙脊顶部的风沙流结构整体符合指数分布,但不同粒径沙粒的垂向分布特征并不相同,其中粗沙为幂函数分布,细沙遵循指数函数递减,中沙的指数函数和幂函数拟合均有较高相关系数,但在0—40 cm高度内更符合指数函数分布。     

Prediction of Sandstone Porosity Through Quantitative Estimation of its Mechanical Compaction During Lithogenesis (Bibieybat Field, South Caspian Basin)

In this paper a new and easy quantitative approach based on an exponential decrease in intergranular volume as a function of effective stress and incorporated with fuzzy mathematics is suggested for evaluation of the lower limit of sandstones porosity. Furthermore, the comparison of predicted values of sandstones porosity with factual ones allow drawing some conclusions regarding succession of compaction and cementation processes taking place through burial history of rocks.     

高岭土矿区生态环境特征与植被恢复技术研究

以福建省闽清县高岭土采矿废弃地研究为例,在对矿区生态环境调查的基础上,选择马尾松、胡枝子、桃金娘、茶树、绿竹、香根草、五节芒等几种植物作为植被恢复的的先锋植物,采取不同的试验处理方法.经过3 a时间,对其生长状况进行测定.结果表明:高岭土矿山分布区植被贫乏;矿区废弃地土壤养分缺乏、土壤pH值较低,它们是植物生长的重要限制因素;选择马尾松、茶树、绿竹、香根草、五节芒进行乔灌草相结合的植物群落配置,结合熟土回填的处理,有利于植物较快生长,取得较好的生态效益和明显的经济效益.鉴于这几种植物在亚热带的广布性,它们是亚热带高岭土矿区进行植被恢复的首选植物.     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖矿区卤水水化学特征

西台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地中部,矿区卤水中富含锂、钾、硼、镁等多种元素,极具开发价值。自2003年开始,矿区已开始进行大规模采卤,利用前人1959年和2001年两次勘查资料,从水化学角度分析和探讨了西台吉乃尔盐湖矿区未大规模采卤前卤水中各元素的分布规律和变化特征。研究表明,矿区西北部主要为氯化物型卤水,其余大部分地区基本为硫酸镁亚型卤水,我们推测地下卤水水化学类型的差异很可能与不同区域原始卤水的组成及补给水等因素有关。有益组分中,高含量的Li+、K+主要分布在矿区的西北部;B2O3的高含量区主要在矿区的中东部广大地区。赋存于孔隙卤水中K+、Ca2+、Mg2+、Li+、Cl-等元素的平均含量要高于晶间卤水;B2O3、Na+、SO42-等则低于晶间卤水;卤水矿化度、pH值和密度则相差不多。孔隙卤水在Na+、K+、Mg2+/Cl--H2O四元体系介稳相图中的投影点接近光卤石相区;湖表卤水和晶间卤水在Na+、K+、Mg2+/Cl-,SO42--H2O五元体系介稳相图中位于泻利盐、软钾镁矾和钾石盐的共结点附近,且分布比较集中;湖表卤水在演化阶段上存在较大差别;晶间潜卤水已普遍进入钾石盐析出阶段。研究还表明,西台吉乃尔湖湖水的水化学变化明显受季节变化的影响,而湖表卤水与地下卤水存在着一定程度的水力联系,这种联系的强弱和变化特征尚待进一步研究。     

高岭土矿区生态环境特征与植被恢复技术研究

以福建省闽清县高岭土采矿废弃地研究为例,在对矿区生态环境调查的基础上,选择马尾松、胡枝子、桃金娘、茶树、绿竹、香根草、五节芒等几种植物作为植被恢复的的先锋植物,采取不同的试验处理方法.经过3 a时间,对其生长状况进行测定.结果表明:高岭土矿山分布区植被贫乏;矿区废弃地土壤养分缺乏、土壤pH值较低,它们是植物生长的重要限制因素;选择马尾松、茶树、绿竹、香根草、五节芒进行乔灌草相结合的植物群落配置,结合熟土回填的处理,有利于植物较快生长,取得较好的生态效益和明显的经济效益.鉴于这几种植物在亚热带的广布性,它们是亚热带高岭土矿区进行植被恢复的首选植物.     

莫高窟顶戈壁偏东风作用下输沙率变化的观测研究

通过一次沙尘暴天气过程对莫高窟顶不同观测点戈壁风沙流结构和输沙率的时空变化特征进行了系统同步观测。观测表明,偏东风条件下,当风速为10 m·s-1时,水平观测方向上存在一个各点输沙率平衡的阶段,即崖顶戈壁至鸣沙山边缘戈壁各观测点的输沙率相当;当风速大于10 m·s-1时,戈壁地表以风蚀搬运作用为主,出现了戈壁向鸣沙山的长距离风沙搬运;当风速小于10 m·s-1时,戈壁沙物质的长距离搬运作用不明显。不同风况及沙源条件下,风沙流结构和输沙特征会发生显著变化。借鉴Lattau输沙率方程,运用风速和输沙率推算各观测点输沙率的时空变化,计算结果表明,在风速为10 m·s-1左右时,窟顶戈壁带的输送效率约为60%。     

基于可持续发展的长春市产业空间结构特征及调控措施分析

对长春市产业空间结构的现状分、产业空间分布特征和规律进行分析,运用实地考察和数字分析等方法,描绘了长春市社会经济发展现状和产业聚集分散状态对长春市产业空间结构和经济社会发展的影响,从社会经济的发展过程入手,用可持续发展的理论和方法分析认识长春市产业空间结构特征,指出了今后长春市产业空间结构调整的方向。     

中国北方典型强沙尘暴的地面加热场特征分析

选取了中国北方16个典型强沙尘暴事件, 利用NCEP/NCAR的日平均全球再分析网格点资料, 对这些典型强沙尘暴事件的地面感热通量场、潜热通量场的分布特征进行了分析; 同时对该区域中强沙尘暴的不同发生区地面的加热场也进行了对比分析。结果表明, 通常在典型强沙尘暴事件发生区表现为正的感热通量和正的潜热通量; 沙尘暴多发区域的南疆盆地表现为以潜热加热为主, 西北区东部表现为以感热加热为主, 华北地区北部则表现为感热和潜热加热同等重要; 南疆盆地和西北区东部沙尘暴的发生受下垫面的影响较大, 华北区北部沙尘暴的发生受下垫面的影响相对较小。     

1957-2014年库布齐沙漠地面风场特征

风对沙漠化过程具有重要影响,起沙风是塑造沙漠地貌格局的主要动力。根据1957-2014年库布齐沙漠周边4个基准气象站的地面风资料,从风速、风向和输沙势等方面分析库布齐沙漠的地面风场特征。结果显示：（1）库布齐沙漠的起沙风频率与平均风速有很高的相关性;（2）年平均风速为2.7 m·s^-1,全年盛行风向为WNW-NW,为中等变率锐双峰风况,合成输沙风向约为310°。4月风速最大,为中等变率环境;8月风速较小,为高变率环境;1月风速最小,为低变率环境。3-6月风速最大,风向集中度一般;11月至翌年2月风速较大,风向集中度高;7-10月风速最小,风向集中度差;（3）20世纪80年代中后期和2007年前后风速、起沙风频率和输沙势发生了较大变化,尤其是2007年前后由减小向增大发展;（4）大气环流和地表粗糙度的改变是库布齐沙漠地面风场变化的重要原因。     

广西跨海大桥桥位区风场特征实测分析

为了全面准确地掌握广西跨海大桥的风环境和风特性参数,2012 年在桥位区设立了一座高度为 55 m 的测风塔,安装了梯度风和超声风观测仪器对其近地风场环境进行了连续 1 a 的现场观测,分析大桥桥位区实测的平均风场特征和湍流脉动风场特征,并推算了桥位区设计风速,结果表明：1）桥位区平均风速垂直变化曲线符合幂指数规律,大风状况时的风切变指数为 0.062,平均风速上半年＞下半年,累年平均和秋、冬、春季主导风向较稳定且均为偏北风;2）在台风“启德”过程观测到的风攻角基本不超过规范用于抗风性能检验规定的±3°范围,脉动风湍流表现为均匀平稳的湍流变化过程,三维方向的湍流强度变化趋势基本一致、湍流积分尺度随时间的变化不大,湍流功率谱在惯性副区内基本符合 Kolmogrove 谱-5/3 律;3）大桥桥面高度处的设计风速 50 a 一遇为 39.7 m/s,100 a 一遇为 42.7 m/s。     

新疆地区25 a地面风场特征分析

 地面风除了受大范围环流影响外,还受地形影响较大。新疆既有大的盆地,又有高山垭口,造就了特殊的新疆地面风场。利用新疆54个气象站1980—2004年,每日4个时次的地面风资料,分析了该地区地面风场的长期特征,并进行经验正交函数分解。研究表明,新疆长期地面风场北疆、东疆和南疆有显著差别,主要表现在风向的转变,即北疆总体表现为西北风,南疆表现为偏东风,东疆表现为由西北风向偏东风转换的反气旋性弯曲气流;新疆经向风的长期变化表现为南风距平加强,而纬向风则表现为东风距平加强;经向风在整个时间序列上有3~5 a的短期变化,而纬向风在整个时间序列上有3~6 a的短期变化,且都表现为随时间延续周期变长;经向风南风距平增大趋势的最大值发生在七角井,而北风距平增大趋势的最大值则在阿拉山口。纬向风西风距平增大趋势的最大值在七角井,东风距平增大趋势的最大值位于安德河;EOF分析表明,第一特征向量的贡献达到87.5％,而第一特征向量对应的时间系数的距平值以1987年和1999年为界,表现为“正负正”的趋势。     

广东英德市碳酸盐岩地热田地温场特征和成因

广东省英德市横石塘地区的地热田属于碳酸盐岩型地热资源。文章根据钻孔测温资料,结合区域地质资料,分析了该地热田的地温场特征、埋藏条件、补径排条件等。该地热田主要热储层为泥盆―石炭系碳酸盐岩,热水径流特征和地温场特征受吴川―四会深断裂带的一系列构造控制。测温曲线显示：地温场形态呈不规则长椭圆形,长轴方向近北西向,可以推断地温场变化与岩石的断裂、裂隙和溶蚀程度有关。本区无附加型热源,深循环为该区热水的主要形成原因。     

澜沧江径流量变化与云南降水量场变化的相关性特征

为了考查气候变化对澜沧江-湄公河流域水文水生态环境变化影响的基本事实,文章以云南境内澜沧江的逐月径流量观测数据和云南的同期月降水量场观测数据为基础,应用相关系数的分析方法,研究了云南境内澜沧江径流量变化与云南降水量场变化的相关性特征。结论为:澜沧江的跨境径流量变化与云南的降水量场变化之间存在有十分显著的相关关系,澜沧江的跨境径流量变化主要是由于云南降水量场的变化造成的。总体来说,云南降水量场变化对澜沧江跨境径流量变化的影响在4个季节内都是显著的,其中显著性最好的是3~5月的春季,其次分别是6~8月的夏季和9~11月的秋季,较差的是12~2月的冬季。     

西北太平洋台风风场模型中Holland B系数区域特征研究

Holland B系数是台风风场关键的形状参数,间接表征台风影响范围及强度。基于JTWC最佳路径数据集以及台风中心探测记录数据,构建了最大风速半径以及飞行层最大风速的统计模型;利用典型台风期间地面气象站点观测数据,采用误差分析方法,比较了7种Holland B系数计算方法对于风场模拟结果的影响,确定了最优Holland B参数模型;以“卡努”台风为例对Holland B系数进行敏感性分析,结果表明Holland B系数越大,极值风速越大,台风风场风速高值区范围越集中;利用CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,计算了西北太平洋海域历史台风中心的Holland B系数,并对其空间分布特征进行统计分析,结果表明：1）西北太平洋海域低纬度地区比高纬度地区更易出现高Holland B值的台风;2）我国登陆台风中心Holland B系数从南到北逐渐减小,高值省份依次为海南省、广东省、广西壮族自治区、福建省以及浙江省。     

老挝万象通芒矿区成盐期元素地球化学特征研究

呵叻高原是世界上最大的钾盐矿床之一,老挝万象盆地是呵叻高原北部沙空那空盆地的一个次级盆地,通芒矿区则是万象盆地钾盐矿床的重要组成部分。近期,大量钾盐地质勘探工作的实施为该地区钾盐沉积的研究提供了良好条件和物质基础。研究表明,含盐地层包括上、中、下3个盐段,巨厚钾镁盐主要富集在塔贡组下盐段。盐类矿物主要包括石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石、溢晶石、硬石膏等,还包括一些碳酸盐和硼酸盐矿物。矿石类型以光卤石矿为主。含盐层位的Br含量、Br×10³/Cl比值在剖面上的变化指示了成盐期卤水不断蒸发浓缩,最终形成了具有重要经济价值的钾镁盐矿床。与世界其它海相及陆相钾盐矿床对比表明,通芒矿区钾盐沉积具有明显的海相特征,成盐成钾物质应该来自海水。