救援钻孔用双钻头扭矩自平衡钻进系统理论与实验

快速安全构建应急救援通道是在矿山事故发生后解救井下被困人员的有效方法,常规救援井钻进技术主要有潜孔锤冲击钻进技术和复合钻进技术,存在钻机结构庞大、钻进工艺复杂、对地层扰动大和中靶率低等不足,尤其在破碎地层易产生二次事故,很难有效满足救援要求。为确保救援钻孔的地层适应性和孔壁稳定性,提出了双钻头扭矩自平衡钻进方法,建立了双钻头逆向驱动数学模型,通过独立逆向驱动内外2个钻头实现双钻头的同步逆向回转碎岩,上部钻具主要受简单的轴向拉压力作用,对井壁产生的扰动微弱。同时,双钻头交替给进互相扶正,可有效防止孔斜,实现精确中靶。双钻头扭矩自平衡钻进系统主要包括近钻头驱动局部扭力闭式自平衡、内外钻头钻压调节和钻具传压隔扭3大部分。依据该系统的功能需求,设计了钻具整体结构系统,并利用有限元分析软件对内钻头传扭轴、调压丝杆和传压隔扭轴承座等关键部件进行强度校核与优化,研制了一套双钻头扭矩自平衡钻进系统功能样机。对整套系统双钻头同步回转、交替给进、系统密封和自动控制等进行一系列测试和调控检测,并开展针对软、中硬和硬3种不同岩性岩石的室内钻进试验,结果表明:该系统对孔壁和岩心的扰动小、中靶率高,在不同岩性地层均具有较高的钻进速度,验证了双钻头在近钻头驱动下扭矩自平衡的可行性,为矿山灾害生命保障救援通道的快速安全构建提供了一种安全高效的方法。      

青藏高原40年来降水变化趋势及突变的分析

利用青藏高原84个台站自建站至2001年的气象资料,分析了近40 a来的降水变化时空分布特征、变化趋势及突变,结果表明降水有所增加,最大为10.2%;降水是渐进式的变化,高原主体突变不明显,青海和四川西北部分别于1968年和1972年发生突变。     

影响C4草本植物C/N比值变化的因素与土壤有机C积累的关系

文章对采自贵州从低海拔的东部到高海拔的西部且大致平行的石灰岩和砂岩两地带均生长的3种C₄草本植物,即巴茅(Miscanthusfloridulus)、白茅(Imperatacylindrica)和类芦(Neyraudiareynaudiana),以及相对应的土壤表层样品,进行了营养元素和C同位素组成分析;研究营养元素含量随着海拔的不同而出现的变化趋势,以及这些元素之间的相互协变作用,尤其是Ca和N之间的相互协变作用对植物的N含量、C/N比值和^δ13C值的影响,以了解植物的C/N比值(指示植物残留物质量的一种标志)与土壤有机C积累的关系。研究结果表明,植物的N含量和^δ13C值具有随海拔的上升而显著增大趋势,而植物的C/N比值在砂岩地区虽有减小的趋势,在石灰岩地带则没有。对所研究的C4草本植物来说,在土壤pH值为5.8的中性条件下显示出Ca的最大吸收,因此,Ca与其他营养元素之间的协变模式在两种土壤类型中表现出相反的倾向,并存在土壤交换性Ca的边界浓度:当土壤可交换性Ca的含量为2.24mg/g,相应土壤的pH值在5.8以下时,随着土壤可交换性Ca浓度的增大,植物的N含量上升,而植物的C/N比值会显著降低;当Ca在边界浓度以上时,随着土壤可交换性Ca浓度的增大,植物的N含量下降,而植物的C/N比值有增加的趋势。由此可见,植物残留物的N含量和C/N比值受Ca元素含量的相     

江西省县域人均粮食占有量的时空格局演变

综合运用样带、空间分析、地理探测器等方法分析1997—2010年江西省县域单元人均粮食占有量的时空格局演变及其形成机理。江西省县域人均粮食占有量空间集聚特征明显,呈较明显的圈层分布;全省大部分县域为余粮区,过半数的县域人均粮食有所提高,主要集中于赣中平原和赣北鄱阳湖周边地区。江西省县域人均粮食的空间格局主要受1997年人均粮食占有量与人均耕地面积的影响,仍对农业生产地理基础表现出较大的依赖,粮食政策、市场价格等对区域粮食生产亦有一定影响。样带趋势分析显示14年来全省县域人均粮食的东西向变化较南北向大;样带地理探测分析则有助于深入认识不同农业生产自然条件、不同经济发展水平等县域人均粮食驱动机制的差异。     

湖南湘东钨矿含矿石英脉辉钼矿Re-Os定年及地质意义

湘东钨矿是一个典型的石英脉型钨锡多金属矿床,发育百余条含矿石英脉,矿脉陡立,从北到南走向呈NE、NEE和EW向,反映了矿脉形成时处于近NW-SE向区域拉伸状态。矿区内的老山坳断层分割了重要的南、北两组矿脉。北组脉具有毒砂-黄铜矿-黑钨矿等矿物组合,富含金属硫化物,多具有平行脉壁的条带状构造;南组脉则主要体现辉钼矿-黑钨矿-黄铜矿-闪锌矿-方铅矿等矿物组合,金属硫化物含量较少,具有块状构造。本次研究通过对南组脉辉钼矿Re-Os同位素测年,获得等时线年龄为150.4±1.5 Ma(MSWD=0.52),模式年龄加权平均值为150.7±2.3 Ma(MSWD=0.10),代表成矿时间。含矿石英脉的形成略晚于区内燕山期二云母花岗岩(154.4±2.2 Ma)和煌斑岩(152.1±0.9 Ma)的侵位,指示含矿石英脉在成因上与燕山早期岩浆活动密切相关。事实上,包括湘东钨矿在内的南岭钨锡多金属成矿省均形成于165~150 Ma期间,具有统一的地球动力学背景,即由太平洋板块俯冲和俯冲板片断离所引起的弧后伸展环境。     

塔里木盆地东部地区寒武系-奥陶系白云岩特征及成因

通过对塔东低凸起带寒武系-奥陶系白云岩的岩石学特征、碳氧同位素特征、锶同位素比值特征、有序度等的分析,认为塔东地区带寒武系-奥陶系准同生阶段的泥-粉晶白云岩由受潮汐作用的海水泵汲作用形成;成岩阶段的细-中晶白云岩、粗-巨晶白云岩是在埋藏成岩环境中经过调整白云岩化以及成岩后期的外来热液作用引起的埋藏热液白云岩化作用形成。     

采用非正定OCSVM 的高光谱影像地物检测

高斯径向基核函数是基于光谱向量间欧氏距离的度量,对于因光照强度变化而引起的地物光谱变异敏感,当同类地物光谱发生变异时,基于高斯径向基核的高光谱影像地物检测算法的性能下降.为了解决该问题,基于光谱曲线形状相似性描述提出了光谱角度余弦核测度这一非正定核函数,并应用于一种非正定OCSVM 方法的高光谱影像地物检测.最后利用两幅高光谱影像进行了实验分析,实验结果证明了本文算法的有效性.     

江苏仑山金矿床流体包裹体、稳定同位素和成矿年代学研究

仑山金矿床位于宁镇矿集区东端。成矿期分为沉积成矿期和热液成矿期,后者可进一步划分为热液Ⅰ阶段和热液Ⅱ阶段。流体包裹体研究表明,热液Ⅰ阶段石英中的气液两相流体包裹体均一温度多集中在330~366℃之间,盐度w(Na Cl_(eq))变化于4.96%~6.74%之间,热液Ⅰ阶段方解石中气液两相流体包裹体均一温度多集中在150~240℃之间,w(Na Cl_(eq))变化于0.71%~9.80%之间,成矿流体为中高温低盐度流体;热液Ⅱ阶段石英、方解石和萤石的流体包裹体均一温度变化于124~260℃,盐度w(Na Cl_(eq))变化于1%~8%之间,成矿流体为中温低盐度流体。氢、氧同位素研究表明,热液Ⅰ阶段成矿流体为岩浆流体,热液Ⅱ阶段成矿流体以大气降水占主导,但仍有少量岩浆流体。硫同位素研究表明,仑山金矿床沉积成矿期硫除来源于三叠系青龙群膏盐层外,有机质也参与了沉积成矿期中金矿的形成。热液Ⅰ阶段硫来源于沉积成岩阶段黄铁矿的活化迁移和富集,岩浆硫也提供了成矿物质。萤石Sm-Nd测年分析表明,仑山金矿床热液Ⅱ阶段成矿年龄为(93.7±3.1)Ma,推断主成矿阶段形成于晚白垩世。仑山金矿床的形成代表着长江中下游成矿带最晚期的成矿作用。     

湘西北地区铅锌矿床成矿规律及找矿方向

湘西北地区以盛产层控型低温热卤水铅锌矿床著称。矿床赋存于早寒武世晚期至早奥陶世早期分别受台地边缘相、台前斜坡相和局限台地相控制的碳酸盐地层中。矿体主要呈层状、似层状且具多层性,局部可切层,少数呈脉状。其产出受岩石的原生孔隙和容矿层内构造如虚脱—滑动空间、破碎带及裂隙系统等多因素控制。深大断裂带为主要导矿构造。容矿层不是矿源层,铅锌矿不存在同生沉积特征或痕迹。铅同位素年龄晚于赋矿地层年龄。矿质主要来源于碳酸盐建造以下的一大套碎屑岩建造,部分来自深部和造山带。矿床无围岩蚀变则无铅锌矿化,矿化富集强度与多类型围岩蚀变强度及层内构造空间发育程度呈正相关关系。该地区成矿地质条件优越,在划分出的4个找矿远景区内,许多低工作程度区和找矿空白区里仍具有巨大的找矿潜力,可望找到新的矿床。     

SAR与可见光图像匹配算法研究

合成孔径雷达影像和可见光影像的匹配是雷达自动导航飞行器的本滤波方法,多尺度边缘特征提取的基本思路.论述了基于改进Hausdorff距离的SAR与可见光图像的匹配思想,总结了其中存在的主要问题.