“一带一路”国家钾盐及硼资源分布规律与开采技术

随着中国经济快速发展,对钾盐和硼矿的需求快速增加。世界钾盐资源主要集中在北美洲和欧洲。在参阅大量资料后,初步估算"一带一路"国家地区钾盐资源量(以K2O当量计算)约112×10~8t,主要分布在柴达木盆地、塔里木盆地、呵叻盆地(含沙空那空盆地)、中亚盆地、死海盆地和涅帕盆地。硼矿资源73%的储量和70%的储量基础分布于美国、土耳其、俄罗斯和哈萨克斯坦,"一带一路"国家中硼资源主要分布于俄罗斯、土耳其、哈萨克斯坦、塞尔维亚等国家。据美国地质调查局2014年公布的数据,世界探明硼储量约2.43×10~8t,"一带一路"地区探明硼储量约1.46×10~8t,约占世界探明硼储量的69.5%。对"一带一路"国家钾盐矿和硼矿资源分布做了详细统计,对典型矿床的地质特征进行了简单的概括,介绍了钾盐和硼矿的开发技术,讨论了中国利用境外钾盐及硼资源的首选地区,为中国企业"走出去"提供有益信息。     

矿业可持续勘查开发“四元”模型(QMM)

为促进矿业可持续勘查开发,从地质、环境、技术和经济4个方面研究矿业可持续勘查开发问题,运用层次分析法构建矿业可持续勘查开发"四元"模型。该模型指出只有在地质背景显示有矿、勘查开发技术可行、能实现矿床经济效益最大化且又不破坏生态环境的情况下,矿产资源勘查开发活动才是合理而非盲目的。该模型对西藏冈底斯成矿带甲玛铜多金属矿勘查开发方案进行评价。模型评价甲玛铜多金属矿现行勘查开发方案是合理的,与实际情况吻合。     

循环单剪下珊瑚钙质砂和普通硅质砂剪切特性对比研究

对普通硅质砂和西沙群岛珊瑚钙质砂开展多级正应力下循环单剪试验,对比多循环周期下两种砂土剪切性质和颗粒破碎的差异。研究发现,两种砂样在循环剪切下体积变化都比较微弱,剪切过程中存在阶段性剪胀,使得试样的轴向位移呈波动变化;循环单剪下剪应力峰值包络线可以用联合型指数函数表达;剪应力随循环周期变化分为同步阶段和差异阶段,两个阶段转变节点对应的循环周期数随着正应力的增大而迅速减小;同步增长阶段珊瑚钙质砂和普通硅质砂的剪应力变化一致,在差异阶段普通硅质砂的剪应力要高出珊瑚钙质砂。两种砂剪应力差异程度随试验正应力不同而变化,普通硅质砂剪应力最大可高出珊瑚钙质砂14.7%;珊瑚钙质砂和普通硅质砂的颗粒破碎存在明显差异,珊瑚钙质砂全粒径范围内颗粒破碎分布更均衡,普通硅质砂在特定粒径区间内出现了剧烈的颗粒破碎,颗粒级配曲线存在明显拐点。普通硅质砂和珊瑚钙质砂滞回曲线的形状及随循环次数的变化规律有显著差异,是两种砂样剪切性质不同的重要体现。     

饱和黄土体侧向流滑机制的试验研究

1920年海原Ms 8.5地震诱发了大量黄土液化型滑坡,多表现为低角度、长距离、流态化运动特征,甚至出现大范围近水平侧向扩展流滑现象,其特殊的成因机制颇受争议。为此,在对海原地震诱发的石碑塬滑坡遗迹详细勘查的基础上,借助DPRI-5大型环剪仪,进行饱和黄土稳态变形特性试验研究,探讨了固结压力、饱和度和剪切速率等因素对黄土稳态强度的影响规律。结果表明:黄土稳态强度受到固结压力、饱和度及加载速率等因素的影响。在不排水剪切条件下,固结压力越大,黄土孔压响应越慢,稳态强度越高;黄土的饱和度越高,黄土孔压响应越快,稳态强度越低;剪切速率对黄土强度具有一定弱化效应,当剪切速率＜0.1 mm/s时,剪切速率对强度影响较小;当剪切速率介于0.1~1 mm/s范围时,随着剪切速率的提高,稳态强度有不同程度的降低;当剪切速率＞1.0 mm/s时,随着剪切速率的增大,影响程度降低,稳态强度趋于恒定,总体上看来,饱和度越高,剪切速率对强度的弱化影响越明显。研究成果揭示了石碑塬饱和黄土层在低稳态强度下发生侧向流滑的致灾机理。      

北疆侏罗系与白垩系泥质砂岩物理力学特性对比分析及其能量损伤演化机制研究

特殊的地理、气候条件及工程地质的复杂性决定了在北疆地区软岩地层中修建引水隧洞的设计施工难度较大。隧洞成拱效应与围岩自稳能力差,围岩渗透性强,遇水软化特性显著,极易产生软岩大变形甚至坍塌失稳灾害。为进一步研究北疆地区侏罗系与白垩系泥质砂岩的物理力学性质、遇水软化特性与能量损伤演化机制,开展了二者的单轴压缩、常规三轴与单轴蠕变试验。研究结果表明：两种岩石均富含黏土矿物,白垩系泥质砂岩的粒径分配更好,但其胶结程度较差,导致其强度稳定性与地层波速相对较低。低围压条件下,两者均以环向变形与体积扩容为主,但随着围压升高,其破坏模式由体积扩张过渡到体积压缩类型。高围压加载会造成岩石内部损伤,从而导致其抗压强度的降低。遇水后,两种岩石的延塑性与应变软化特性均明显增强,白垩系泥质砂岩的遇水软化特性更为显著。白垩系泥质砂岩的蠕变特性更为显著,两者的长期强度接近其单轴压缩损伤应力值。两种泥质砂岩的能量损伤演化过程均呈现S型变化规律,侏罗系泥质砂岩的能量硬化特性更为显著,白垩系泥质砂岩会更早地进入到能量硬化与能量软化阶段。     

爆破开挖诱发的地下交叉洞室微震特性及破裂机制分析

白鹤滩水电站右岸地下多洞室间相互施工扰动,使得母线洞等交叉洞室围岩的微震活动规律及破裂机制十分复杂。引进南非IMS微震监测系统,研究高地应力、多面临空卸荷应力环境下交叉洞室围岩的微震特性及破裂孕育机制。根据地下厂房区围岩岩性、错动带及断层分布,选取监测效果较佳的传感器并合理布置;通过定点敲击试验进行波速反演,分析震源定位的精度;以10#母线洞掉块案例为工程背景,分析爆破开挖诱发的交叉洞室岩体破裂微震事件与能量释放时空演化规律,并基于S波和P波的能量比（ES /EP）,归纳、总结了掉块发生过程中岩体破裂演化机制：大量张拉事件发生（爆破冲击诱发）→拉剪、压剪事件发生→张拉事件、剪切事件交替发生（集中应力和节理综合影响）→掉块发生（重力和节理综合作用）。研究结果有利于优化白鹤滩水电站右岸地下洞室群交叉部位的开挖方案,同时对类似工程的开挖和支护具有重要借鉴意义。     

三峡井水湾旧石器遗址的自然环境

井水湾旧石器遗址埋藏于三峡地区长江右岸第2级基座阶地内。遗址出土丰富的石制品并伴生动物化石,石器工业是以砾石和大石片加工的大型砍砸器和刮削器为特征的我国南方砾石工业。光释光年代测定显示古人类生活在约77～80kaBP前,属旧石器时代中期。孢粉分析显示该遗址使用者生活在温暖湿润的针叶、阔叶混交林一草原植被条件下,背山面河的地理环境和沿长江两岸的水资源和动植物资源为古人类提供了制作工具、生产和生活的相对稳定的自然环境。这一研究对进一步探讨古人类于晚更新世早期在三峡地区的适应生存方式以及恢复长江河谷地貌的演化和地层划分有重要意义。     

波束角效应对航道测宽的影响

从回声测深原理出发,讨论了波束角效应对航道测宽的影响,并根据天津港的航道情况进行了计算,分析了在实际测量中,不同情况下波束角效应影响航道测宽的具体因素。     

石家庄市地表水源健康影响度评价

引入“健康影响度”的概念来表示水源水有机污染物的影响程度。利用色谱/质谱联机检索分析石家庄市地表水源微量有机物的构成,建立水环境多介质健康目标值,采用多污染物评价系统定量评价了水源水的有机污染程度。     

G7公路甘肃段爆破施工对土遗址震动影响的检测与分析

近年来土遗址受城市建设和交通施工损害的现象时有发生,对于这些人为因素对遗址的影响缺乏有效的检测与评估手段。本文基于G7高速公路的爆破振动观测,进行质点峰值加速度和峰值速度的衰减分析,开展爆破震动对附近明水军事要塞土遗址震动影响的研究。通过对竖向、水平向的振动加速度和速度的观测和数据分析,得出不同药量条件下,对应相同质点的震动峰值加速度衰减规律。提出了公路爆破附近土遗址震动控制范围和最大药量的施工建议,为爆破附近有土遗址的施工提供了数据支持,相应的结论和建议可以在同类土遗址保护中参考使用。