深部隧道力学分析的离散元与理论解分区耦合方法初探

离散单元法适合室内试验和局部小尺度问题的模拟,但在分析隧道开挖等大尺度问题时计算复杂且耗时.为拓展离散元在大尺度问题分析中的适用性,尝试将离散元与理论解分区耦合.针对深埋圆形隧道围岩开挖过程,采用离散元模拟内部近孔口处围岩,外部采用理论解,耦合边界上使用迭代算法,控制收敛以保证力与位移连续条件,在弹性阶段范围内对两区域进行耦合以分析解法的适用性和误差.针对隧洞有、无内压两类算例,采用该分区耦合方法经15步左右迭代收敛,所得边界位移与理论解分别相差1.86%、3.2%;所得离散元结果与理论解对比良好：位移误差随角度有关、最大处在13.5%以内,应力误差除在少量部位为15%左右外,其余各处在8.6%以内.据此表明,该方法具有相当的精度及可行性.     

天然电场选频法在充水岩溶勘查中的试验与分析

探讨了天然电场选频法在岩溶水灾害勘查中的地质效果和异常成因。在四川古叙煤田观文煤矿选定4处试验点,共敷设选频法测线11条,通过对各测线上采集结果的处理和分析,结合现场地形地质条件,推测各点地下充水溶洞的分布情况。根据选频法的解释结果与矿山前期地勘成果及后期运输巷道实际开挖情况的对比来看,该方法的解释结果是准确的,可在今后进一步将该方法应用于地下水灾害勘查,以便为矿山排水巷道、排水措施设计和地下水的安全防治提供科学依据。在实践应用的基础上,进一步从麦克斯韦方程组出发,对均匀谐变电磁场中低阻水平圆柱体的感应场进行理论推导和模拟计算,通过感应二次电场水平分量的模拟计算结果与实测曲线的对比,说明天然电场选频法的异常成因主要是由二次感应电场所致。     

华北地台东部金伯利岩源区反演及其不均一性探讨

华北地台东部有６个金伯利岩岩区，它们分布于古陆核的中心（如富矿的复县一蒙阴）、北缘（如贫矿的铁岭）及西缘元古代裂陷带（如无矿的涉县一鹤壁）。本文在不相容元素、同位素源区约束讨论的基础上，选择代表性的金伯利岩进行源区地球化学定量反演，进而讨论了源区的不均一性。金伯利岩产出的构造部位及由此所反映的岩石圈厚度、地慢流体活动强度的差异，不仅影响金伯利岩含金刚石性，而且也是地幔源区不均一性的影响因素     

天然气水合物地层钻井时井内温度特征的分析研究

根据热交换原理，提出了井内温度规程的数学模型，按照这个模型可以计算出井内任何时间、任何深度的温度。以冷却空气作为冲洗介质为例，给出了冷却空气洗井钻进时井内温度的简化计算公式和代表性关系曲线，按照这些计算公式和关系曲线可以计算出和看出空气洗井时井内任何时间、任何深度的温度。根据计算和研究的结果，指出了为了保证在冻土中进行正常钻井，从外环状空间内返回的冲洗介质的温度不宜高于0℃，并提出了相应的建议。     

极端生物降解沥青中8,14- 开环藿烷系列及其地球化学意义

借助色谱- 质谱（GC- MS）和色谱- 质谱- 质谱（GC- MS- MS）分析,对黔南坳陷凯里残余油藏凯棠和洛棉剖面上储层沥青中的烃类组成进行了系统分析,以判断其所遭受生物降解作用的程度,探寻在极端降解原油中是否还存在原生生物标志物,为这类原油的油源研究开拓新的途径和方法。结果表明：凯棠剖面上的储层沥青中尽管仍可检测到较为完整的C19- 30三环萜烷和C27- 35藿烷系列,但C19- 29脱甲基三环萜烷系列和C26- 34 25- 降藿烷系列丰富而完整,甾烷系列中C21- 22低分子量甾烷和重排甾烷优势明显,这一系列特征表明这些沥青遭受了剧烈生物降解作用的改造。但三芳甾类仍保存完好,依据原油生物降解程度的评判标准,判断其生物降解级别介于8~9级之间。洛棉剖面上的储层沥青中藿烷系列基本消失殆尽,三环萜烷系列及其脱甲基产物和25- 降藿烷系列的分布因极端生物降解作用而发生显著变异,某些化合物如C23T、C24T、C23NTE和C28- 29NH成为优势成员;甾烷系列中C21- 22低分子量甾烷占绝对优势,三芳甾类完全消失,据此判断该剖面上沥青的生物降解级别已达到10级或更严重。由于这两个剖面上的沥青遭受了极端生物降解作用的改造,常用的甾、萜类生物标志物完全失去了实用价值。但是,在所分析的这些沥青中都检测到三个系列的C27- 35 8,14- 开环藿烷系列,它们与塔里木盆地塔中地区海相端元油中存在的同类标志物的分布特征相似。正常海相端元油和极端生物降解沥青中同时检测到这三个系列的8,14- 开环藿烷,这一事实表明这类生物标志物在成因上具有原生性,而与生物降解作用无关。此外,在极端生物降解作用沥青中的完好保存,表明它们具有极强的抗生物降解能力,因而它们在此类原油的油源研究中可能具有潜在的实用价值。     

土体中的第四纪断层结构面特征及其地震和岩土工程意义

将土体中的第四纪断层作为一种土体结构面，已成为岩土工程新的研究领域，通过对土体断层面上物质特征的研究，发现当断层面上土颗粒的定向度大于80％，且有次生矿物生成时与蠕滑有关；当定向度小于80％，无次生矿物生成时与粘滑有关。     

塔中北坡顺南5井下奥陶统锶同位素曲线及地层划分

塔中北坡下奥陶统地层划分对深化该区沉积构造演化分析、指导该区下古生界油气勘探具有重要意义。首次利用塔中北坡顺南5井采集的45个下奥陶统锶同位素样品,获得了该井对应深度的锶同位素演化曲线,并与全球早奥陶世海水的锶同位素演化趋势进行了对比,同时根据前人建立的奥陶系87Sr/86Sr比值-年龄数据库换算出了年龄值,从而确定了该井下奥陶统鹰山组与蓬莱坝组的界线应位于井深6 950 m处,为深化塔中北坡下奥陶统地层划分研究提供了参考。      

不同注水方式下断层动力学响应数值模拟研究

工业开采注水能导致现存断层活化,从而诱发大量的破坏型地震。因此,研究注水作用下断层的动力学响应对探索诱发地震的力学机理具有重要的意义。本文基于孔弹性弹簧-滑块模型,采用多孔介质弹性耦合数值模拟,计算分析了三类典型注水方式(上升型、迅速上升/下降型和间歇型)对断层稳定性的影响。研究结果表明:随着流体的不断注入,断层内部流体压力会经过缓慢上升、迅速上升和稳定上升三个阶段。针对于不同的注水方式,这三个阶段并不完全相同,体现形式存在差异;在注水方式相同的条件下,储层的渗透率越小,井口附近流体压力越大,断层处流体压力越小,两者间的流体压力差值越大;注水过程中断层临界刚度的变化与是否发生滑移并引发地震密切相关,数值越大越易诱发地震,其数值与注入储层流体的流体压力呈负相关,与流体压力变化率呈正相关;临界刚度由于流体压力变化率的增加在前期呈现快速增长趋势,后期则是由于流体压力的影响开始减小。迅速上升/下降型注水方式极大增加了注水前期诱发地震的可能性,间歇性注水方式在注水后期引起的临界刚度变化值较大,增大了诱发地震的可能性。该研究可以为注水诱发地震的危险性评价提供定量的科学依据。     

被强占5年的地回来了

6月2日，河南省长垣县佘家乡老岸集上，车水马龙，前来赶集的人们摩肩接踵，一片热闹景象。上午8时许，随着一声警笛长鸣，风驰电掣般地驶来了10余辆写有“法院”字样的警车，吸引了人们的目光。车队在一幢6间两层的小楼旁边停稳后，迅速下来了数十名全副武装的法警和法官，拉开了警戒带，将小楼围在警戒匹域以内，开始进行强制拆除。     

十年磨一剑——耕地目标责任制的建立与完善

浙江省认真贯彻执行＂十分珍惜和合理利用每寸土地,切实保护耕地＂的基本国策,坚定不移地推进耕地保护目标责任制、基本农田保护目标责任制、耕地占补平衡考核,全面推行土地整理暨标准农田建设,确保耕地保有量、基本农田保有量不减少,全省已连续10年实现了耕地占补平衡.