掘进巷道煤体瓦斯特征与震波频率特性研究

通过多次在突出煤层掘进巷道迎头进行震波探测试验,并使用频谱分析和时频分析技术得到各巷道的单道震波信号的频率参数,对比分析各条巷道对应的瓦斯检验参数,建立起煤体瓦斯绝对涌出量与震波频率参数的关系：震波能量主要集中在两个独立的频率域内,高频区和低频区分别对应了震波的主频和次主频;随着煤体瓦斯含量的增大,震波的主频和次主频相应降低,且次主频对瓦斯含量的变化更为灵敏。利用震波频率参数预测掘进巷道迎头附近瓦斯含量,可为瓦斯突出危险性预测提供一种新的参数。     

Temporal stability of soil water storage and its influencing factors on a forestland hillslope during the rainy season in China’s Loess Plateau

Large-scale vegetation restoration in China’s Loess Plateau has been initiated by the central government to control soil and water losses since 1999. Knowledge of the spatio-temporal distribution of soil water storage (SWS) is critical to fully understand hydrological and ecological processes. This study analysed the temporal stability of the SWS pattern during the rainy season on a hillslope covered with Chinese pine (Pinus tabulaeformis Carr.). The soil water content in eight soil layers was obtained at 21 locations during the rainy season in 2014 and 2015. The results showed that the SWS at the 21 locations followed a normal distribution, which indicated moderate variability with the coefficients of variation ranging from 14 to 33%. The mean SWS was lowest in the middle slope. The spatial pattern of SWS displayed strong temporal stability, and the Spearman correlation coefficient ranged from 0.42 to 0.99 (p < 0.05). There were significant differences in the temporal stability of SWS among different soil layers (p < 0.01). The spatial patterns of SWS distribution showed small differences in different periods. The best representative locations of SWS were found at different soil depths. The maximum RMSE and MAE at 0–1.6 m soil depth for the rainy season were 4.27 and 3.54 mm, respectively. The best representative locations determined during a short period (13 days) can be used to estimate the mean SWS well for the same rainy season, but not for the next rainy season. Samples of SWS collected over a fortnight during the rainy season were able to capture the spatial patterns of soil moisture. Roots were the main factor affecting the temporal stability of SWS. Rainfall increased the temporal stability of the soil water distribution pattern. In conclusion, the SWS during the rainy season had a strong temporal stability on the forestland hillslope.     

基于烟圈效应的11点超前探观测系统设计

矿井瞬变电磁法因关断时间影响存在一定探测盲区,一定条件下关断时间长短取决于发射回线边长、等效面积。针对掘进巷道迎头有限空间,设计采用多匝、重叠小边长回线以满足探测深度需要。研究计算表明,40匝、2m×2m的发射回线盲区范围为20m左右,并据此首次提出了矿井瞬变电磁法测点间距选择盲区理论法。基于“烟圈效应”设计了适用于不同巷道条件下的“11点法”矿井瞬变电磁超前探观测系统。该系统随煤/岩层倾角变化而变化。通过推理计算得到了与煤/岩层倾角相关的线框布设角度公式,使该系统更具实际应用价值和指导意义。      

江西省盛夏极端高温的气候变化及短期气候预测

利用江西省82个代表站1961-2009年逐日最高温度资料和NECP/NCAR的逐月平均500 hPa高度场资料,分析了江西省极端高温天气的气候变化特征,以及盛夏酷暑年、凉夏年同期及前期环流的差异。结果表明：（1）江西省极端高温天气是与旱季相联系的,极端高温天气主要集中在盛夏（7-8月）,占夏半年的79.7％,以赣北的南部更明显;而4-6月只占10.2％,且4-6月赣北的南部为极端高温天气发生概率的极小值区。（2）20世纪90年代末期至21世纪初,江西省极端高温天气呈增加趋势,并且21世纪以后为极端高温天气偏多期。（3）酷暑年盛夏500 hPa位势高度距平场上,在蒙古、西伯利亚有着广阔的负距平区,蒙古高压减弱,阻塞高压不易形成,冷空气不容易在高纬度地区堆积,同时西太平洋副热带高压异常偏强,阻挡冷空气,使其不能继续南下影响江西省,易造成高温天气。（4）初夏（6月）500 hPa位势高度距平场上,东亚大槽位置上有弱正距平,鄂霍次克海以北的俄罗斯及中高纬大陆地区都为负距平区,阿留申群岛附近为正距平区,对应盛夏期东亚大槽位置上正距平加强,中高纬的负距平中心增强,并北抬至40＆#176;N以北,整个江南地区上空受正距平中心控制,副高加强,易造成江西省盛夏极端高温天气偏多。     

新疆东准噶尔地区老君庙岩群时代厘定、原岩恢复及对基底的指示意义

老君庙岩群出露于准噶尔盆地东北緣,发育一套高绿片岩相-角闪岩相变质岩,其形成时代和构造背景长期以来存在争议。对钾长糜棱片岩进行锆石U-Pb定年,结果显示老君庙岩群年龄值主要集中在500~54OMa之间,少数为新元古代早期(740~920Ma),根据最年轻的峰值年龄(约520Ma)将老君庙岩群时代重新厘定为早寒武世。利用岩石地球化学特征对老君庙岩群进行原岩恢复,显示其具有大陆壳的特征,原岩建造类似复理石建造,其形成的构造环境应属陆緣海环境。关于准噶尔盆地基底属性的问题一直没有定论,通过本次研究,结合区域资料,认为东准噶尔地区存在前寒武基底。     

甘肃北山马鬃山俯冲增生杂岩带中特殊"古海山"的发现及其沉积序列解析

古海山是缝合带的关键组成部分,中亚造山带西段的天山造山带内已发现多处古海山,而北山地区却鲜有报道,古海山的发现可以弥补该地区海山研究的不足.通过在北山中部野马泉开展地质调查、测制剖面,发现了一套原始层序完整、以玄武岩、玄武质凝灰岩和大理岩为主的地层,具有火山岩基座和碳酸盐岩顶盖的结构,二者原始接触关系为整合接触,符合海山的沉积特征.依据地层中的岩石组合和沉积构造,确定其形成于海山斜坡相.野马泉古海山残骸呈NWW-SEE向延伸,东南部更接近海山顶.该海山中的玄武岩富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有岛弧玄武岩的特征.该海山为洋内弧型海山,野马泉一带位于海山斜坡,其被构造肢解后呈NWW-SEE向分布.      

煤层顶板水渗流视电阻率响应实验研究

通过设计渗流物理模型进行室内实验,用网络并行电法技术采集渗流地电场参数,解编和计算得到视电阻率的动态响应图像,分析认为:煤层开采造成顶板岩层遭到破坏后,上覆水体通过导水裂隙带的渗流可以用视电阻率进行跟踪表达。在相同的时空背景下,随着水量的注入,低阻区的发展呈梯度状蔓延,梯度与水流方向一致。并行电法监测技术获取的视电阻率数据对于渗流场的响应是显著的。3种渗流条件下,视电阻率的变化幅度都已经达到渗流场视电阻率背景值的同一数量等级。视电阻率剖面图中,同时可以反映水的流向和到达位置。利用并行电法技术采集和处理而得到的视电阻率图像可判断煤层开采过程中顶板水情的变化,预测煤矿顶板突水危险,为矿井顶板水害的预警工作提供依据。     

河北平原区固安G01孔岩芯特征及第四纪地层划分

河北平原发育巨厚的冲积、冲洪积沉积物,其岩性、岩相变化明显,仅仅依靠钻孔岩芯的岩性组合、沉积相分析难以建立具有代表性意义的地层层序,测试手段的发展和研究精度的提高,为建立河北平原区广大冲积平原的标准地层提供了可能。文章通过对第四系标准孔G01孔(钻孔深度415.5 m)的岩芯观察,按照沉积物颜色、沉积环境、沉积旋回和沉积构造等特点,将G01孔揭示的松散沉积物分为9大岩性段:第1岩性段主要为灰黑色粘土及灰黑色中砂,代表了河漫滩沉积和河道沉积;第2~5岩性段主要为灰黄-灰绿色粘土-粉砂质粘土-粉砂,发育水平层理和块状层理,局部发育波状层理,代表了河漫滩沉积;第6~9岩性段主要为灰黄-棕红色粘土、粉砂质粘土、粘土质粉砂夹灰黄色粉砂、细砂及砂砾层,代表了边滩、河道沉积和河床滞留沉积。通过对古地磁实验结果的分析得出,0~105.5 m为布容正极性时,105.5~183.7 m为松山反极性时,183.7~415.5 m为高斯正极性时。以磁性地层为主导、岩性地层特征和14C测年数据为辅,对固安G01孔第四纪岩性地层(183.7 m内)进行初步划分,其第四纪地层的下更新统、中更新统、上更新统和全新统的对应深度分别为183.7~105.5 m、105.5~59.2 m、59.20~21.45 m和21.45~0 m。     

煤体瓦斯与地震波属性的相关性试验

在突出煤层巷道中,采用矿井巷道地震波超前探测方法,按照巷道腰线方向进行线性观测系统布置,三分量接收,人工锤击激发,进行多次跟踪探测试验;利用初至波求取掘进煤巷迎头前方30 m范围内的纵、横波视速度,并计算出纵横波速度比和泊松比等地震波属性参数;对比分析对应的瓦斯检验参数发现,煤体中瓦斯含量与地震波属性间具有一定的相关性,研究结果有望为瓦斯突出危险性预测提供一种新的思路和途径。      

关于摄谱仪中畸象系统的若干讨论

本文讨论了摄谱仪中若干畸象系统,它们的作用是缩放入射狭缝的象单在高或宽的方向的尺寸,这等效于在狭缝前、后单在子午面内或弧矢面(色散方向面)内改变光束的孔径角,也等效于准直光束单在子午面或弧矢面内缩放光束宽度,在讨论中指出了准直畸象系统优于非准直畸象系统。 在着重讨论和分析准直畸象系统的不同形式时,我们提出了棱镜系统,它具有许多优点,是最为可行的方案。