基于Solidworks的钻机底座有限元分析

根据5000 m钻机底座的实际结构和特点,建立三维模型,使用ANSYS Workbench对底座模型加载,在不同工况下对底座进行有限元分析,完成钻机底座的整体静态特性分析,判定底座是否满足强度、刚度需求。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4井钻井液技术

汶川地震断裂带科学钻探项目4号孔（WFSD-4）地层极其复杂,钻探施工难度极大,对钻井液技术要求较高,据此优选钾石灰聚磺钻井液体系为该孔的钻井液主体系。介绍了钻井液技术在各开次的使用维护情况,同时还详细介绍了该孔中的特殊工艺钻井液技术及复杂情况下钻井液应对措施等。     

贵州省贞丰县雄黄岩金矿床地质特征及找矿方向

雄黄岩金矿床位于黔西南灰家堡矿田东段,矿床受灰家堡背斜控制,矿床位于灰家堡背斜东段枢纽产状由缓变陡地段,主要矿体赋存于中上二叠统茅口组与龙潭组岩溶不整合面构造蚀变体中,矿体分布于背斜核部800 m,矿体规模大;其次赋存于龙潭组中上部不纯碳酸盐岩中,矿体分布于背斜核部300～500 m.构造蚀变体普遍具金矿化,能否形成工业矿体受卷入地层厚度、岩性组合、蚀变强弱及古岩溶地貌等因素控制.通过对该矿床地质特征的研究,特别是构造蚀变体矿化研究和深部地球探测,认为在该区沿灰家堡背斜轴线向东延伸段、两翼构造蚀变体及北翼F101断层带中仍有矿体存在,具有较好的找矿远景.     

新疆西天山哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床地质特征及成矿条件分析

哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床是近年来在新疆西天山博罗科努成矿带内发现的一处典型的矽卡岩型铜多金属矿床,目前为中型规模,有达到大型矿床的潜力。矿体赋存于大瓦布拉克岩体与上奥陶统呼独克达坂组(O3h)大理岩、大理岩化灰岩的接触带。成矿受岩浆岩、地层岩性和接触带构造"三位一体"联合控制。大瓦布拉克岩体主要岩性为二长花岗岩和花岗闪长岩,岩石地球化学显示高硅、准铝、低镁、富碱、富钾,为I型花岗岩,富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素,具俯冲带岩浆岩的地球化学特点。呼独克达坂组(O3h)碳酸盐岩地球化学性质活泼且富含铜、锌,有利于含矿热液交代成矿,是区域找矿的优势层位。接触带构造既是成矿地球化学障,又是良好的成矿热液运移通道,直接控制着矿体的产出。     

深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究,取得了如下成果:(1)破损区随开采深度的增加而增大,它们基本呈线性关系。(2)建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。     

内蒙古哈达门沟金矿床地质特征及成矿作用探讨

哈达门沟金矿床地处华北克拉通北缘阴山隆起带南缘乌拉山复背斜南翼,金矿体主要产于新太古界乌拉山群变质岩中,主要矿石类型包括含金石英脉、含金石英-钾长石脉、含金钾化蚀变岩等。成矿流体主要为中低温(160~300℃)、中低盐度(5%~15%NaCleq),气相成分以H2O和CO2为主,液相组分阴离子以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+、K+和Ca2+为主。矿石δ34S变化于-21.7‰~5.4‰,极差为27.1‰,说明成矿物质来源的复杂性,平均值为-10.6‰,表现出亏损重硫的特点,硫继承了太古代地层中硫的同位素特点,并混有深部含矿流体的硫。矿石铅同位素组成、单阶段模式年龄、Th/U比值、μ值变化范围较大,表现出多源特点,在铅构造模式图上,投点比较分散,表明哈达门沟矿石铅来源的复杂性。氢-氧同位素表明,成矿流体来源于岩浆水和部分变质热液,后期有天水的混入。矿石辉钼矿Re-Os同位素加权平均年龄为386.4±2.7Ma,等时线年龄为386.6±6.1Ma,金钼矿床主要成矿时代为早泥盆世,后期有多期热液活动叠加。矿床形成于弧-陆碰撞后的伸展构造背景。     

特大采空区上覆岩层地压与地表塌陷灾害监测研究

大红山铁矿采用无底柱分段崩落法开采形成了3个规模巨大的采空区,采空区上覆岩层移动与地表开裂塌陷将导致露天采场发生滚石地压灾害、井下采场产生空气冲击波次生地质灾害、地表与井下发生泥石流地质灾害等。针对上述问题,采取了多通道微震监测、非接触式岩移实时监测、基于手持式GPS仪的地表开裂范围监测和基于全站仪的地表沉降与水平移动监测的多种综合地压监测手段,对上覆岩层崩落高度、上覆岩层下沉变形量、地表开裂范围和地表沉降与水平移动等进行了监测,通过两年的监测获取了大量的监测数据,经分析表明,采空区上覆岩层崩落高度约在+1 090⁺1 060 m,上覆岩层+1 090 m平巷内观测点累计沉降量为1 350 mm,地表开裂范围位于以岩移角为75°划定的地表岩移范围内,地表测点最大累计沉降与水平移动量为1 779与948 mm,上覆岩层与地表的变形移动活动处于稳定渐进可控的状态,目前不会发生上述地压地质灾害。     

高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合机制与数值实现

采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型的求解策略与方法,在Fortran95平台下开发高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合分析程序HWFSC.for。高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合体现在岩体裂纹网络和渗流初始条件都随渗流时步变化。对高压注水岩体裂纹扩展过程进行渗流-断裂耦合分析。结果表明,高压注水条件下,岩体裂纹扩展存在起动水压力,当水压力大于起动水压力时,裂纹尖端开始萌生翼形裂纹,随着裂纹水压力的增加,翼形裂纹扩展,进而与其他裂纹搭接贯通,停止扩展。渗流-断裂耦合分析考虑了裂纹动、静水压力对裂纹产生的法向扩张效应及翼形裂纹的扩展而形成新的渗流通道两方面的影响,连通裂纹数随渗流的发展而增加。岩体裂纹的渗流-断裂耦合分析,能较真实地再现岩体裂纹的水力劈裂现象,描述岩体裂纹的扩展、贯通过程及与之相耦合的渗流响应。     

Correlation analysis and partial least square modeling to quantify typical minerals with Chang＇E-3 visible and near-infrared imaging spectrometer＇s ground validation data

In 2013, Chang＇E-3 program will develop lunar mineral resources in-situ detection. A Visible and Near-infrared Imaging Spectrometer （VNIS） has been selected as one payload of CE-3 lunar rover to achieve this goal. It is critical and urgent to evaluate VNIS＇ spectrum data quality and validate quantification methods for mineral composition before its launch. Ground validation experiment of VNIS was carried out to complete the two goals, by simulating CE-3 lunar rover＇s detection environment on lunar surface in the laboratory. Based on the hyperspectral reflectance data derived, Correlation Analysis and Partial Least Square （CA-PLS） algorithm is applied to predict abundance of four lunar typical minerals （pyroxene, plagioclase, ilmenite and olivine） in their mixture. We firstly selected a set of VNIS＇ spectral parameters which highly correlated with minerals＇ abundance by correlation analysis （CA）, and then stepwise regression method was used to find out spectral parameters which make the largest contri- butions to the mineral contents. At last, functions were derived to link minerals＇ abundance and spectral parameters by partial least square （PLS） algorithm. Not considering the effect of maturity, agglutinate and Fe~, we found that there are wonderful correlations between these four minerals and VNIS＇ spectral parameters, e.g. the abundance of pyroxene correlates positively with the mixture＇s absorption depth, the value of absorption depth added as the in- creasing of pyroxene＇s abundance. But the abundance of plagioclase correlates negatively with the spectral parame- ters of band ratio, the value of band ratio would decrease when the abundance of plagioclase increased. Similar to plagioclase, the abundance of ilmenite and olivine has a negative correlation with the mixture＇s reflectance data, if the abundance of ilmenite or olivine increase, the reflectance values of the mixture will decrease. Through model validation, better estimates of pyroxene, plagioclase and ilmenite＇s abundances are given. It is concluded that VNIS has the capability to be applied on lunar minerals＇ identification, and CA-PLS algorithm has the potential to be used on lunar surface＇s in-situ detection for minerals＇ abundance prediction.     

陆生植物氮同位素组成与气候环境变化研究进展

近年来,由于植物氮同位素组成(δ15N)记载了气候环境变化的信息,因而被广泛应用于全球变化研究中,成为古气候环境再造和了解现代气候环境变化信息的有力工具。然而,人们对气候环境引起的δ15N变化及其指示的气候环境意义并不完全清楚,这就有可能限制植物δ15N在古气候环境变化等领域研究中的应用。在概述植物氮同位素分馏和植物不同氮源的氮同位素分布的基础上,分析了温度、降水、大气CO2浓度和海拔高度等气候环境因子对陆生植物δ15N的影响以及它们的关系。指出了目前研究中存在的问题及其研究前景,认为在全球变化研究中利用植物氮同位素技术不仅可以重建古气候环境(如重建大气CO2浓度变化),揭示历史时期温度、降水的变化,而且还可以在一定的时间和空间上综合反映生态系统氮循环的特征。