刚性挡土墙后三维被动滑裂面的模型试验

针对无黏性土体,采用模型试验的方法,研究平移模式下刚性挡土墙后被动破坏滑裂面的空间形态。自主设计一种模型试验装置,重复开展6次试验,通过记录挡土墙后土体中预埋脆性玻璃条断裂的空间坐标,复原土体发生滑动的位置,绘制出挡土墙后滑裂面的三维形态图。试验结果表明：挡土墙后滑裂面具有明显的三维效应;挡土墙宽度内滑裂面纵向高度呈先缓慢增高后近似直线增高的曲面,初始破裂角度为9°,平均破裂角为26°,朗肯土压力理论的破裂角为28°;最大纵向破裂面长度为1.8倍挡土墙高度,与经典土压力理论的平面假定基本一致;滑裂面均有一定的横向扩展,主平面投影以初始扩散角约45°的斜线往外扩展,距离挡土墙最远处是宽度为0.7倍挡土墙宽度的水平线,斜线与水平线之间以半径为挡土墙宽度的圆弧过渡连接。研究结果为分析土体被动破坏的滑裂面空间形态提供了试验依据。     

岸滩侧蚀崩塌速率的试验量测方法

岸滩侧蚀崩塌现象普遍存在于冲积河流演变过程中,是河道治理需重点关注的问题之一,岸滩侧蚀崩塌速率的准确量测则是崩岸机理及其治理措施研究的关键基础。基于图像处理技术,建立了河岸侧蚀崩塌速率试验量测系统,通过图像追踪河岸模型上边缘示踪网格位置变迁,提出了一种河岸侧蚀崩塌速率测量方法。以试验水槽为例,对河岸侧蚀崩塌速率进行了量测,并与经验公式计算值进行了比对,两者基本吻合,可较好地反映流速、土体级配等岸滩侧蚀崩塌速率的影响因素及其变化规律。研究成果可为江河崩岸机理的深入研究提供技术支撑。     

Damage by Swelling Clay and Experimental Study of Cyclic Foam Stimulation

<正>The performances of the formation damage are permeability decreasing,skin factor increasing and productivity index decreasing.Generally,formation damage is not reversible.This phenomenon is known as reverse funnel effect(Porter 1989).People have been trying to find effective ways to remedy the reservoir damage.Stimulation and hydraulic fracture are traditional     

裂缝参数对考虑滑脱效应页岩气水平井产能的影响

低渗透页岩气藏中,气体渗流时会受滑脱效应的影响。建立了考虑滑脱效应的气、水两相页岩气藏渗流数学模型,并建立了理想地质模型,采用数值模拟方法,研究了水力压裂的不同裂缝参数对水平井产能的影响。模拟结果表明:裂缝条数、长度和间距是影响页岩气井产能的重要参数,而裂缝宽度和渗透率对产能的影响相对较弱;页岩气井的产能随着裂缝条数和裂缝长度的增加而增大;水平井的水平段长度及裂缝条数一定时,可通过增大裂缝间距来减少裂缝间的相互干扰。     

非饱和土中水平入渗方程显式求解

在求解非饱和态土中水分入渗问题时,水力函数是体积含水率或者吸力的函数,致使其控制方程呈现出强非线性的特征,进而使得其求解变得十分困难。基于水分在土体介质中流动耗时取极值路径的选择这一假定,引入时间泛函,基于变分法原理将水平入渗问题转化为泛函极值问题。通过求解Euler–Lagrange方程,结合边界条件,得到非线性瞬态水平入渗问题的显式解析解。结合Brooks-Corey型水力函数,显式地求解出该类型非饱和态土的体积含水率发展分布规律。通过计算4种不同类型土体的水平入渗规律,将求解结果与已有结果以及数值结果进行对比,验证了该方法的有效性。结果表明:体积含水率分布与位置距离和湿润峰距离比值呈幂函数关系,指数取决于土-水特征曲线的形状参数;初始条件与边界条件会对体积含水率分布造成不同程度的影响。     

湖南大新金矿床构造控矿特征及矿床成因

湖南大新金矿床位于湘中白马山-龙山东西向成矿带中部的大乘山穹隆北东端。受区域基底断裂的分割与挟持,及其下伏岩浆活动的上侵作用,穹隆核部震旦系江口组地层发生脆性断裂,从而为成矿提供了导矿和容矿构造,矿区矿脉严格受NE、NW、近SN向三组断裂控制。矿床为破碎蚀变岩夹石英脉型金矿床,含矿热液沿断裂破碎带充填交代而成矿。     

冲击地压煤层大直径卸压孔快速成孔关键技术

为了提高冲击地压矿井大直径卸压钻孔的成孔率和施工效率,通过对冲击地压矿井煤岩体应力特征、卸压孔孔壁扰动动力失稳特性及施工特点的分析,探讨了大直径卸压孔快速施工的关键点在于高效排渣、快速成孔提钻。采用具有1.25 m行程轨道、大通孔动力头的ZDY4000LR型钻机,优化了大直径卸压钻孔施工操作流程,形成了水介质螺旋宽翼片双动力排渣高效成孔工艺方法,并在河南义马矿区和陕西彬长矿区进行了现场试验。结果表明：该工艺技术能够安全、高效地施工大直径卸压钻孔,施工效率较大螺旋钻进技术提高了48.9%,成孔率可达到100%。研究成果对类似冲击地压矿区施工煤层卸压孔提供借鉴。     

京西小窑采空区灾害特征及影响因素分析

京西山区地质条件复杂,小窑浅层采空区灾害频繁,对地区工程建设及生态环境造成了严重影响和损失。小窑采空区主要灾害类型为地面塌陷及由其诱发的崩塌、不稳定斜坡和泥石流等地质灾害,灾害活动有着隐蔽性、突发性及随机性的特征,受地质构造、地层岩性、地形地貌以及气候条件、人类活动等内外地质作用因素影响,又表现出一定的客观规律。本文通过分析京西山区小窑采空区灾害特征和致灾因素,以便于开展针对性的防范措施,希望能为京西山区工程建设提供一些参考和帮助。     

太行山南段铜矿成矿时代厘定及成矿意义

太行山南段井陉-内丘一带是河北省重要的铜矿远景区,区内成矿条件优越。已有研究资料多将该区铜矿类型、成矿条件等与山西中条山铜矿富集区进行类比。由于缺少对铜的成矿时代的精确限定,致使无法对区内铜矿床的形成过程及成因进行较为准确的分析,制约着区域铜矿成因类型对比及找矿勘查工作部署。本文以区内桃园铜矿床及酸枣坪、虎寨口、鹿峪和方垴等四个铜矿化点为研究对象,采用Rb-Sr法测试分析了上述铜矿床及矿化点的矿石硫化物。测试结果显示,桃园铜矿不同硫化物对Rb-Sr等时线年龄在1829.6~1840Ma之间,酸枣坪铜矿点的形成时代为1830.7±5.2Ma,虎寨口铜矿点的形成时代为1844.3±5.9Ma。上述三个铜矿床(点)矿石硫化物Rb-Sr等时线年龄测试结果表明,在古元古代晚期区内有一次较为强烈的铜矿成矿作用,成矿时限在1830~1844Ma之间。而方垴和鹿峪两个铜矿化点矿石硫化物测年结果与上述三个铜矿床(点)形成时间有较大差异,Rb-Sr等时线测年结果分别为1402±23Ma和1376±37Ma,说明在中元古代长城纪末期区内仍有一次铜矿化作用发生。结合华北地台构造演化过程,太行山南段古元古代晚期第一次铜矿化与山西中条山胡-篦型铜矿形成时代接近,铜矿床的形成与吕梁运动关系密切。由于太行山南段铜矿(点)分布区地处陆内构造环境的晋豫裂陷带,而山西中条山铜矿富集区处于秦岭-大别活动带的北缘的"秦岭古洋"壳向华北地台俯冲环境,构造环境差异可能导致两区在铜矿形成潜力及规模上存在一定差异。与区内第一次铜矿化作用相比,发生在中元古代长城纪末期的第二期铜矿化在成矿规模及强度上均较弱,其成矿动力学机制有待进一步分析确定。     

方解石(10(-1)4)晶面在含重金属溶液中的生长及新生长面的溶解

溶液中的金属离子对方解石的生长和溶解均有影响,但关于方解石中固有的杂质离子对其溶解的影响还了解甚少.本研究利用原位原子力显微镜(AFM)考察了室温下方解石(10(-1)4)晶面在含Mn2+及含Cd2+溶液中的生长过程,并对其新生长面直接进行原位溶解观察.实验表明,溶液中的Mn2+和Cd2+可参与方解石的生长,分别形成(Ca,Mn)CO3固溶体和(Ca,Cd)CO3固溶体.新生成的含Mn、Cd方解石的溶解速率仅为纯方解石的14.3％～60.3％,说明晶体中的Mn和Cd可抑制方解石的溶解.因此方解石生长阶段可通过在(10(-1)4)晶面形成含重金属固溶体从而固定Mn和Cd,由于新生长的固溶体溶解速率小于纯方解石,从而延缓Mn和Cd的迁移,并降低其环境污染的风险.