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。      

基于时间序列雷达干涉测量的钱塘江海塘形变分析

形变监测是海塘安全运行的重要组成部分。本文利用杭州地区2006年—2010年获取的31景EnvisatASAR影像,根据MTInSAR(Multi-Temporal In SAR)方法,综合提取PS(Persistent Scatterer)和DS(Distributed Scatterer)点,得到密集的钱塘江海塘形变的In SAR测量结果。与28个点的水准数据对比表明,两者的平均误差为0.436 mm,最大误差为5.016 mm,验证了In SAR技术毫米级的测量精度和准确性。通过这两种数据的时间序列分析发现,海塘的沉降在空间上具有连续性,其空间分布呈现为单峰下沉曲线;在时间上,则具有明显的线性变化规律,并伴随有短时间范围的小幅度波动。     

地面塌陷监测方法与数据分析

随着水准测量仪器精度的提高和监测方法的改进,现在的水准测量可以精确地反映出被监测体的变化情况,得出变化规律,建立变化模型,作业过程简单快捷经济,能够对塌陷区的灾害防治提供可靠的基础数据.     

卫星影像无控制点正射纠正在地理国情普查中的应用研究

结合青海省第一次地理国情普查数字正射影像生产过程,阐述数字正射影像无控制点正射纠正生产工艺流程和质量控制方法,探讨基于GXL软件平台、基于有理函数模型的卫星影像数据无控制点正射纠正处理与数字正射影像质量控制关键技术.     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

多普勒雷达回波在高空气象探测中的应用

在常规高空气象探测中,应用多普勒雷达回波,为高空探测前期的准备、气球净举力大小的估算、各类恶劣天气下放球时间的选择,提供了可靠有力的依据,对提高高空气象探测业务质量起到了重要作用。     

海原地震断裂带西端黑色粘土矿物成分的鉴定及其成因

断层面上的断层泥对断层的运动方式是一个很重要的影响因素。本文在查明1920年海原地震断裂带西端14公里长的黑色粘土矿物的构造部位、产状、分布、变形特征、性状和组成成分与分量之后,讨论了黑色粘土矿物的成因及其在海原地震蕴育破裂过程中的作用。 野外和室内的资料分析结果表明:黑色粘土矿物不是1920年海原地震强烈错动时的产物,远在早更新世以前古生代末就已形成。其至少延深到3—4.3 公里以下。据多种方法的综合分析,矿物成份主要为伊利石 高岭土 绿泥石 朦脱石、石英等,其含量分别为56％,26％,15％和3％。按照T·Shimaoto 和J·M·Logan 的实验结果,它在1920年海原地震的蕴育中可能起了“调整单元”与“终止破裂”的作用。     

长江可航区域的快速提取

可航区域对船舶安全航行具有重要意义。本文以长江的可航区域为例,系统地研究了可航区域提取的几个关键问题,并基于三角网数字地面模型TIN,提出一种快速地提取出河流可航区域的方法。     

1991-2010年中国大陆化石能源消费的CO2排放研究（英文）

本文采用IPCC推荐的表观消费量法计算了中国大陆30省区1991到2010年化石能源消费产生的CO2排放,发现:(1)排放总量由 2293.01Mt 增长到 7467.77Mt;(2)煤炭消费的排放比重最高达到79.98%;(3)人均排放量由 1.98t 增长至 5.57t;(4)CO2排放强度显著降低,由6.66 kg USD-1降至1.07kg USD-1,近年来趋于稳定;(5)区域发展不平衡始终存在,根据省际数据,在一些落后地区经济增长过度依赖于化石能源消费。关于CO2高排放,中国已经做出承诺并采取了行动。基于对可持续发展和全球气候变化不确定性的综合考虑,健康的产业结构、化石能源集约利用,以及区域发展平衡应更加受到重视。     

监控视频中目标车辆速度被动式测量方法研究

对事先没有安置测速装置,事后仅通过监控视频进行处理的目标车辆速度被动式测量的方法进行相关研究。阐述被动式目标车辆速度测量的概念、基本原理;视频画面中点、线、面之间的关系;被动式目标车辆速度测量时方向与标定点的选择;不同监控点之间目标车辆的平均速度测量和同一监控点中目标车辆速度测量的方法等。