煤矿井下自动化钻探技术概况与智能化发展前瞻

针对煤矿井下钻场人员需求大、安全隐患多、一人操作难以同时控制钻机动作并从全局视角知悉钻机运行状态等问题,引入了数字孪生技术,设计开发了钻机远程服务平台。该平台系统以ZDY25000LDK钻机为载体,融合了钻机远程控制系统、数字孪生模型和参数监测系统3方面技术,通过检测与执行层、数据传输层和远程集控层实现钻机远程控制、钻机运行全生命周期映射与参数监测。钻机远程控制系统实现了实时远距离控制钻机,数字孪生模型能够映射钻机各运动部件的运动状态,并能通过仿真实验为钻探施工提供先验参考,参数监测系统实现了对钻机状态参数和钻进参数的实时监测。基于该钻机远程服务平台,进行了平台的功能性和实时性验证。试验结果表明：钻机远程服务平台能够实现钻机远程控制,并从全局视角上映射和监测钻机运行状态和参数,通过数字孪生体仿真,得出钻机上扣过程中动力头回转速度和给进速度的最优比值为4.28,与实际上扣情况相符。平台操作方便、实时性高、可靠性好、人机交互友好,为煤矿井下钻探工作的减人增效和智能化升级提供了解决方案。

     

雄安新区牛东断裂带碳酸盐岩热储探测及其对地热勘探的启示

雄安新区在暂不考虑开采砂岩热储地热资源的前提下,探明碳酸盐岩热储东部边界断裂牛东断裂带的分布位置与地热资源品质,对新区地热资源开发利用规划的编制与整体能源利用布局均有着重要意义。以雄安新区高铁片区第一口碳酸盐岩热储勘探井D09孔的探测数据为依据,结合地震剖面解释成果,分析了牛东断裂带内碳酸盐岩热储的空间展布特征、储集层物理性质与单井产能参数,并简述其对地热勘探的指导意义。探测结果表明,牛东断裂带的碳酸盐岩热储主要为蓟县系雾迷山组含硅质的白云岩,分布在断裂西侧基岩宽缓背斜顶部,层状稳定,厚约2000m,顶板埋深1000~1200m,井口水温约70℃,单井水量约102m3/h。D09孔揭示,在距风化壳顶部678m的地层内共发育122个裂隙带,累计厚度达251.20m,裂隙发育率37%,平均孔隙度9.26%,裂隙发育率与平均孔隙度明显比断裂带外地热井高出50%。D09孔与牛东断裂带周缘地热井的地层地温梯度、地热水水化学特征、储集层导水系数等对比分析表明,垂直断距达7000m的牛东断裂带是一条导水导热的盆内隐伏型深断裂,其限定了雄安新区碳酸盐岩热储含水系统的东部边界,构成了西侧牛驼镇凸起的导水通道与东侧霸县凹陷油气运移的阻隔屏障,控制了牛驼镇凸起面积达1000km2的整装地热田的形成。     

1605年海南岛琼州大地震及其发震构造的初步探讨

琼北地区铺前−清澜断裂是一条关系到1605年琼山7½级大地震发震构造判断的重要断裂。为准确厘定该断裂的最新活动特征,针对琼北地区第四纪玄武岩盖层和巨厚海相砂沉积等地质条件,采用大吨位震源的浅层人工地震勘探和小间距钻孔联合地质剖面探测相结合的方法,分别在海口江东三江镇岐山头村和东寨村展开探测。结果表明：(1) 铺前−清澜断裂断错了多个标志地层,最浅断错至全新统烟墩组淤泥层,上断点埋深10 m左右,钻探所揭示的断层面明显具有走滑兼具逆冲性质,是一条具有一定宽度、多分支、多期次活动的大规模断裂带;(2)钻孔联合地质剖面所揭示的地层深度范围内,被断错地层的位移量随着深度增加而加大,铺前−清澜断裂自8 346~7 153 a cal BP以来有过活动,全新世累计垂直位移量4~5 m,垂直位移速率为0.53~0.63 mm/a,推断其为1605年琼山大地震的发震断裂。本研究取得的铺前−清澜断裂全新世活动的新证据,为国土空间规划和区域地震危险性评价提供了科学依据。

     

某机场高填方边坡变形机理及支护设计研究

西南地区山区机场因复杂的地质、地形及净空条件,导致出现大量的挖填量巨大、填料极为复杂、施工条件恶劣等工程难度巨大的高填方机场,对这类典型案例进行分析总结对类似工程具有很大的借鉴意义。本文以西南某高填方机场为例,系统地分析了边坡出现裂缝的原因,经过理论分析提出了坡脚反压、铺设土工材料、边坡下部设置抗滑桩、改造排水系统及增设仰斜排水孔的治理措施,治理后超过1.5a的监测资料表明上述措施大幅地减小了边坡变形速率,工程措施可靠有效。本文对机场高填方边坡变形原因的探讨、理论计算方法及治理措施对类似工程具有较大的借鉴意义。     

基于短波红外技术的西藏多龙矿集区铁格隆南矿床荣那矿段及其外围蚀变填图-勘查模型构建

采用短波红外技术测量西藏多龙矿集区铁格隆南矿区地表岩石样本,发现蚀变矿物主要有绢云母和绿泥石,并在地表形成了一套从绢英岩化带-青磐岩化带的具有斑岩特点的蚀变矿物组合特征。通过测量地下ZK0804,ZK1604,ZK2404,ZK3204四个钻孔岩心的短波红外特征,发现钻孔岩心中存在大量明矾石、高岭石、地开石和绢云母,在东西向展布的过程中,绢云母数量及厚度明显增大,有继续向下延伸的趋势,说明矿体向深部逐渐从富含明矾石、地开石、高岭石的高硫、低温类型的矿物组合向绢英岩化带转变,并构成了规律的蚀变分带系统。根据地表、地下岩（矿）石的短波红外光谱特征及蚀变矿物分布趋势,构建了基于短波红外勘查技术的多龙矿集区斑岩-高硫浅成低温热液型铜（金）矿床找矿勘查模型,总结了从钾化带-绢英岩化带-泥化带-高级泥化带（明矾石-地开石-高岭石组合）-青磐岩化带的一套完整蚀变矿物组合及光谱特征。     

中国地质学会前副秘书长、中国旅游地学开拓者陈安泽研究员逝世

中国地质学会前副秘书长、中国旅游地学开拓者、中国地质公园事业主要推动者、中国地质科学院研究员陈安泽先生因病医治无效,于2021年11月10日在北京逝世.     

淤泥质地基海塘与水闸不均匀沉降控制措施优化研究

多年的调查与研究表明,建于淤泥质地基上的水闸与海塘等水工建筑物常常因海塘与水闸连接部位产生过大的差异沉降,影响水闸的正常使用,甚至造成连接部位完全破环。在海塘与水闸之间构建连接段则可以有效减小两者过大的差异沉降,进而减小差异沉降对建筑物的不利影响,但单纯设置连接段对于控制过大差异沉降效果极其有限。论文以浙东沿海某海堤围垦工程为背景,基于有限差分数值模拟软件（FLAC3D）,模拟了海塘堆载及流固耦合过程,并考虑通过调节连接段水泥搅拌桩的桩径、桩长及桩间距的连续变化对地基处理措施进行优化,计算出了不同优化措施下水闸与海塘的差异沉降。计算结果表明：基于连接段地基桩桩长的连续变化,再通过调节桩间距的大小可以很大程度控制海塘与水闸之间的差异沉降。     

不同滑坡推力模式下圆截面嵌岩抗滑桩受力特性研究

为分析嵌岩抗滑桩在不同分布模式推力下的变形与内力情况,将基于研究桩-土可分离模型的CPSP解析程序运用于嵌岩圆截面抗滑桩的嵌固段计算,可以计算得到不同推力模式下抗滑桩嵌固段的变形与内力结果。本文将ABAQUS软件的数值模拟结果与CPSP程序的解析计算结果进行了对比,论证了CPSP程序嵌岩圆截面抗滑桩嵌固段计算的适用性。通过改变计算参数,运用CPSP程序计算了嵌岩抗滑桩在均质地基不同分布模式滑坡推力下的桩身位移、剪力、弯矩的分布结果,并总结出最大桩身位移、剪力、弯矩的相关规律。此外,在基于CPSP程序的计算结果上,并且考虑抗滑桩满足滑面处连续条件的情况下,经过解析计算,计算得到不同滑坡推力模式下抗滑桩受荷段的挠度公式,计算得出并对比了不同滑坡推力分布模式下抗滑桩的变形受力结果,分析了滑坡推力分布模式对抗滑桩桩身的变形与内力的影响。     

云南金顶铅锌矿床的有机成矿作用——来自围岩、矿石中有机质生物标志化合物的证据

云南金顶铅锌矿床是世界上成矿时代最新且唯一的陆相沉积岩容矿的超大型铅锌矿床。矿区存在2类有机质——原生型和迁移型,与矿石共生。生物标志化合物研究结果表明：正构烷烃碳数分布范围较宽,有2种峰型;萜烷化合物的相对丰度五环三萜烷＞三环萜烷＞四环萜烷;规则甾烷C27～C28～C29呈不对称V字型分布;有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,伴随有一定量的陆源高等植物组分;有机质沉积于弱氧化—弱还原环境;成矿热液的热力作用使样品遭受了一定程度的热解,部分样品还遭受了生物降解作用;生物标志物多参数对比表明有机质来源于三叠纪三合洞组碳酸盐岩地层。原生型有机质的成矿作用主要体现在对成矿金属元素的预富集上,而迁移型有机质的成矿作用主要是对成矿金属元素的活化运移。     

大黄鱼头肾免疫细胞研究

对大黄鱼（Pseudosciaena,crocea）头肾印迹片、光镜片和电镜片进行观察。结果表明,大黄鱼头肾包括淋巴细胞聚集区和颗粒细胞聚集区,但无肾小球结构。头肾免疫细胞丰富,包括淋巴细胞、颗粒细胞（Ⅰ型和Ⅱ型）、单核细胞和巨噬细胞,分别占57．94％、36．43％、5．63％,表明头肾是大黄鱼免疫细胞的生发中心,在免疫防御系统中具重要作用。