在宁芜玢岩铁矿深部寻找大冶式铁矿的探讨——以宁芜铁矿南段为例

通过对长江中下游Fe-Cu-Au多金属成矿带内重要的宁芜、大冶铁矿成矿模式和成矿地质背景的分析,按照成矿系列中缺位预测的原则,认为在宁芜盆地南段的深部,岩体具有双层结构特征,进而结合其深部存在着与矿体相关的膏盐层,提出了宁芜玢岩铁矿之下应存在大冶式铁矿的新认识.在此基础上,建立了宁芜盆地南段"丰"字型成矿模式,并采用多重物探方法重点对姑山铁矿南部进行了综合探测.探测结果表明,该区应具有较好的找矿潜力.     

第五讲 构造体系的类型

构造体系的概念是通过实地观测、总结了各种构造类型,特别是总结了扭动构造型式的规律性和普遍性的基础上产生的.在某种意义上说,构造体系是一个抽象概念,而具有独特形态的构造型式才是具体的东西.因此,可以说构造型式是构造体系的具体化构造体系是构造型式的概括和总结.通过鉴定构造型式才能认识构造体系.具有独自形态特征的构造体系的具体表象,称为构造型式.例如,一个构造体系的总体几何形态象汉文的"山"字,我们形象的称之为山字型构造;若象个"多"字,则称之为多字型构造,其他还有棋盘格式、人字型构造等等.但是,必须指出这些构造型式的划分并非仅据其几何形态,而是依据不     

前后桩夹角对人字型微型抗滑桩内力影响研究

以实际边坡加固工程为依托,通过数值分析,研究了人字型微型抗滑桩(以下简称人字型桩)加固边坡。通过桩身弯矩分布图,研究了不同夹角下人字型桩桩身弯矩分布规律,并将结果与门型桩进行比较,结果表明:人字型桩在受力上优于门型桩;夹角为负的人字型桩受力状况优于夹角为正的;夹角为负时,弯矩的最大值随着夹角绝对值增大而减小;夹角为正时,弯矩的最大值随着夹角增大而增大。     

"V”字型法则约束下基于GIS的地层界线计算机辅助连接

在计算机辅助地质填图系统中,如何在数字化的地形图上进行地层界线点的连接,并使之符合"V”字型法则,是一个具有实际意义的问题.本文深人分析了该问题的数学模型,借鉴多元统计方法中的趋势面分析方法,探讨在GIS系统中实现符合"V”字型的地质界线点的连接问题.     

宁芜南部成矿模式及对深部找矿的思考

通过对长江中下游Fe-Cu-Au多金属重要成矿带的宁芜、大冶铁矿成矿模式和成矿地质背景的分析,按照成矿系列中缺位预测的原则,认为在宁芜盆地南段的岩体存在双层结构,与上层岩体有关的矿床为典型的"玢岩铁矿";深部下层岩体具有"大冶式"铁矿相似的成矿地质环境;在此基础上,提出了在宁芜玢岩铁矿下部有大冶式铁矿存在的认识,并构建了宁芜盆地南段"丰"字型成矿模式。认为采用"模式"类比、立体填图、综合物探方法进行综合探测将具有较好的找矿效果。     

长江中下游成矿带及邻区Moho深度与成矿背景探讨

长江中下游成矿带是我国最主要的铜铁金多金属成矿带之一。本文利用卫星重力数据计算布格重力异常,采用波数域迭代的Parker-Oldenburg位场迭代反演方法,通过重力数据反演获得长江中下游成矿带及邻区的三维Moho面结构,结合研究区已有的研究成果,探讨了研究区的深部构造格局。研究结果表明:研究区范围内Moho面总体从南西往北东有逐渐变浅趋势,最浅处位于长江口海域和杭州湾海域约28~29km,最深处位于大别山区约38~39km;长江中下游及邻区下方Moho面的隆起形态呈"V"字型,与地表的"V"字型构造特征相呼应,Moho面隆起的最深处位于"V"字型转折端附近,向两侧Moho面呈抬升状,北东走向的"V"字型东支隆起幅度和规模都要明显大于北西走向的"V"字型西支;卫星化极磁异常显示长江中下游成矿带的正磁异常高值集中分布在"V"字型东支的宁芜、庐枞、繁昌、怀宁等火山岩盆地;钦杭成矿带东段Moho面也明显上隆,隆起的中心沿钦杭成矿带的南侧边界断裂的东南侧线性分布。长江中下游成矿带和钦杭成矿带东段的Moho面条带状隆起带可能指示了地幔上隆、岩浆上涌并在壳幔边界处与下地壳发生底侵作用的深部边界,来自于壳、幔的深部含矿岩浆通过深大断裂等地壳薄弱点向上运移,并在适当的位置形成金属矿集区。     

"长·株·潭"地区"红层"工程性质的研究

湖南长沙、株洲、湘潭地区广泛分布着一种红色、褐红色陆相沉积的砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩、泥岩,地质学上称为第三系、白垩系陆相沉积的"红层".文章通过采用物理、化学等试验研究方法,对"红层"岩石的成份、结构、力学性质、化学性质、地质结构等进行了系统研究.     

强干扰区瞬变电磁法勘查采空区效果

利用瞬变电磁法勘察采空区,当存在较强电磁干扰时,常规测量方式无法取得准确的测量数据。在北京房山区采空区勘查中,使用了一种具有抗干扰能力强的"8"字型测量方式,取得了较好的效果。通过剖面勘查以及相应的时间域电阻率成像资料处理法,获得了较高分辨率的电阻率剖面,推断出了采空区的空间分布特征,为在强干扰区勘查采空区提供了一种新的技术方法,也为治理和防止地面塌陷的进一步发生提供了科学依据。     

落石冲击荷载下框架门式棚洞结构优化探讨

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立框架门式棚洞的两种仿真模型,模拟棚洞结构在落石冲击作用下的动力响应过程,分析冲击力在棚洞结构中的传递和扩散情况,提出通过控制冲击力扩散过程的方式对结构优化。对比结构优化前后在冲击力作用下的应力和变形情况,发现通过改变结构顶板倾角能在一定程度上减小冲击作用引起的最大等效应力,降低棚洞顶板变形,提高棚洞的抗冲击性能,且门式直柱式棚洞的结构优化效果尤为明显。     

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用

提出了探测煤矿陷落柱位置及其富水性的综合矿井物探技术:采用无线电波透视法可确定煤层内异常构造的相对位置,利用矿井瞬变电磁法可根据电阻率的变化来查明探测范围内异常构造的富水情况.重点介绍了这2种矿井物探技术在探测皖北某矿区煤层内陷落柱构造异常的应用情况,同时从理论上说明无线电波透视方法对含水构造的电性特征有明显的反映,研究了综合曲线分析法和层析成像法在资料解释中的应用,总结了"V"字型及半"V"字型综合曲线所反映的水文地质特征.     

基于ANSYS Workbench的GDZ-300L型钻机动力头托架优化设计

采用ANSYS Workbench对改进后的GDZ-300L型钻机动力头托架进行有限元分析,论证其结构的安全可靠性;利用软件中的Design-Xplorer VT多目标优化模块对托架进行优化设计,分析各板件厚度对托架的等效应力、质量大小的影响,在保证结构强度的前提下,得出一组最优方案,达到节省结构耗材,降低制造成本的目的。     

ANSYS软件中修正剑桥模型的二次开发

ANSYS软件具有很强的非线性计算功能和前、后处理能力,是目前世界上最强大的通用分析程序之一。标准ANSYS程序中包含众多的材料本构模型,但尚缺少岩土工程数值计算中常用的修正剑桥模型。为扩展ANSYS在岩土工程领域的计算能力,利用二次开发工具UPFs和数据接口将修正剑桥模型连接到标准ANSYS程序中。二次开发的核心是本构模型子程序UMAT.F的编制。子程序的编写一方面要符合修正剑桥模型的本构关系式和弹塑性有限元计算的特点;另一方面变量名和输入输出格式必须和标准ANSYS程序一致。对二次开发后的ANSYS程序进行了典型算例的验证。结果表明,在ANSYS中加入修正剑桥模型的方法是可行的,可推广到ANSYS对于其他材料本构模型的二次开发中。     

钻探用泥浆泵曲轴的模态分析

利用有限元分析软件ANSYS在泥浆泵设计阶段对曲轴进行动态特性分析,研究模拟曲轴实际工况时的振动特性。设计了轴承刚度测试实验装置,用以模拟曲轴轴承支撑边界条件;建立了弹簧组轴系有限元模型,提取了系统前4阶固有频率和振型,为钻探用泥浆泵曲轴的设计和优化提供理论依据。      

极地深冰钻用减速传动装置设计

在前期研发的极地深冰钻用减速传动装置中,行星齿轮减速传动装置易发生疲劳破坏,因此减速传动装置寿命相对较低。针对上述问题,对铠装电缆电动机械钻具的减速传动装置进行改进设计,确定装置的结构和尺寸、分析该装置的啮合受力情况并进行强度估算。利用Inventor软件建立该减速传动装置三维实体模型。结合ANSYS Workbench软件对装置的结构进行静力学分析。研究结果表明,该活齿传动减速传动装置满足设计要求,为优化极地深冰钻用减速传动装置提供了依据。     

基于ANSYS和响应面法的抗滑桩结构可靠性分析

在深入分析可靠度指标的几何意义和响应面法的基本思想的基础上,提出了基于ANSYS和响应面法的可靠度算法与步骤。分析了陕西省吴起县大路沟巨型黄土滑坡的工程地质条件,根据滑坡的工程地质勘察资料和滑坡治理工程的设计资料,建立了基于ANSYS的抗滑桩桩土体系有限元模型,经过自重作用下桩土结构有限元分析,验证了该有限元模型的有效性。在此基础上,选取滑体土重度、滑面土内聚力c和内摩擦角、滑面以下土的压缩模量Es;4个随机变量,基于响应面(中心复合设计CCD)法和通用有限元软件ANSYS平台,建立了抗滑桩的可靠度分析模型,并研制了对应算法。工程算例结果表明:当试验点数量N=25时,抗滑桩结构的失效概率Pf=0.35%,可靠度指标=2.70,从而验证了基于ANSYS和CCD响应面法建立抗滑桩可靠度计算模型及算法是可行的。     

朱仙庄煤矿南翼地应力原位测试及其最优化反分析

地应力在软岩或深部煤矿设计、施工与安全生产中具有重要作用。采用空心包体应变计法对朱仙庄煤矿南翼II、III水平进行了地应力原位测试,获得了该矿地应力大小及主要方位;以此作为约束条件,基于多目标约束的最优化方法利用ANSYS软件建立了朱仙庄煤矿南翼地应力最优化反分析模型,反演得出了最优边界条件,并用数值分析了该区域地应力分布特征和变化规律。结果表明:朱仙庄煤矿南翼地应力以水平构造应力为主,且具有明显的方向性,最大主应力值变化范围是20~25 MPa,方位则分布在N 60°E和N 75°E之间,其水平地应力非均匀系数为1.1~1.8。      

两体接触面剪切力学行为的三维数值分析

研究岩石-岩石节理或混凝土-岩石接触面的力学行为,对于评价岩体的稳定性及工程体与岩基的稳定性有重要的意 义。采用ANSYS有限元软件构建了在宽度方向一致的三维粗糙表面,模拟计算了Bandis等在玄武岩试件上的直剪试验结 果,并将数值计算结果与试验结果对比,验证了ANSYS在分析两体剪切力学行为方面的可行性。此外对于有规则起伏的锯齿界面,同样进行了三维直剪试验的数值模拟,获到了不同界面和应力边界条件下的剪切强度,并与Patton剪胀公式理论值进行比较,从理论上再次验证了ANSYS模拟直剪试验的适用性。同时重点分析了直剪试验下的剪切位移曲线、接触面的剪应力分布、剪胀作用;并初步探讨了ANSYS软件自身设定凝聚力对接触面力学性能的影响。     

采空区地表沉降影响因素研究

采空区地表沉降影响因素众多,以有限元软件ANSYS为基础,利用数值模拟方法的灵活性,分别对各主要影响因素进行分析.选用适合于岩土类材料的德鲁克-普拉格本构模型,利用ANSYS特有的"杀死单元"命令模拟矿体被采出,再通过"激活单元"命令模拟采空区被填充.分别研究了开采深度、开采厚度、地形条件、采空区填充等因素对地表沉降的影响.结果表明:随开采深度的增加,地表变形随之降低;随开采厚度的增加,地表变形增长较快;随着地形坡度的变化,采空区地表移动盆地逐渐向地势较低方向移动;矿体开采后及时充填,对控制地表变形效果显著.     

金刚石绳索取心钻杆接头上扣扭矩的有限元分析

在分析S71绳索取心钻杆接头结构参数的基础上,建立了其上扣扭矩计算公式。给出了利用ANSYS对钻杆接头进行上扣扭矩影响分析的实现方法。所得结果与实际情况相符,可用于最佳上扣扭矩的计算及钻杆接头螺纹参数的优化研究。      

基于CT扫描的土石混合体三维数值网格的建立

根据CT扫描得到土石混合体切面图像信息,通过二值化和砾石边界识别技术提取砾石表面点云数据,应用逆向工程软件重构砾石的三维模型。编写APDL代码,在ANSYS中快速生成土石混合体的几何模型,借助ANSYS ICEM CFD强大、灵活的网格划分功能,对砾-土界面处网格进行加密,得到土石混合体的三维数值网格,采用接口程序,将数值网格导入FLAC3D中进行模拟计算。通过与无砾石模型计算结果的对比,说明了建立表征土石混合体结构特征的精细三维数值网格可以更加准确地描述土体,特别是砾-土界面的受力情况和变形特征,从而提高土石混合体数值模拟的精确度及可靠度。