金属矿山采矿推进与地表变形关系研究

分析金属矿山地下采矿引起的地表变形规律,可为地表变形扩展范围的预测与矿山安全生产提供指导。以程潮铁矿为例,对地下采矿情况的调查以及地表GPS、水准和三维激光扫描数据分析,探讨采空区周界变化与移动线和陷落线对应关系,采矿推进与沉降漏斗扩展之间关系,采矿推进与采空区上方及周边测点的变形规律。其结果表明,从2006−2017年间,随着西区–325、–342.5、–358、–375.5、–393 m水平采空区向不断向东移动,西区移动线和陷落线的扩展主要集中在西区东北部,东部和东南部;沉降漏斗东部有新的漏斗中心发育,沉降漏斗曲线逐渐呈2个漏斗中心的特点。采空区正上方测点变形受地下采矿推进直接控制,当开采测点正下方的矿体时测点变形会明显加速,而采空区周边测点,变形加速则受多种因素影响,并基于监测结果,分析了采空区上覆岩体崩落,通过建立采空区周边岩体力学模型,解释了测点变形规律,所得成果可为其他类似金属矿山提供参考。     

考虑土体抗拉强度的边坡永久位移极限分析

通过野外观测与室内试验发现,边坡后缘往往存在拉应力区。拉应力区的存在会影响边坡的稳定性,而地震荷载的存在会放大这种影响。分析拉应力区对边坡稳定性的影响,当前主要采用的方式为:对强度准则中抗拉强度进行折减（即张拉截断）。文章通过极限分析上限原理和拟静力法,推导出边坡临界加速度计算方程。以边坡在不同参数组合下的位移系数为基础,输入实测地震波,采用改进的Newmark法对边坡进行位移分析。文章算例的结果表明:拉应力区的存在会大大降低边坡临界加速度,土体在完全张拉截断下的临界加速度对边坡可能会产生超过50%的折减。拉应力区的存在也可以使永久位移达到传统的摩尔库伦理论计算值的2倍之多。文中所有的结果皆以图表形式展示,非常便于理解以及读取数据。      

岩溶动力系统与全球变化研究进展

碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础,它记录着地球历史时期的环境变化,是地球最大的碳库,对地球大气和生命演变起到重要作用;现代全球岩溶分布面积2200万km~2,占陆地面积的15%,岩溶动力系统是地球表层系统的重要组成部分,全球25%的人口依赖岩溶地下水资源的供给,岩溶生态系统的脆弱性制约着区域经济社会发展;本文主要针对近30年以来,岩溶学科发展进行综述,包括岩溶动力学概念、内涵与发展,驱动岩溶发育的地质-生态机制,岩溶动力系统与碳循环新进展,岩溶动力系统与水循环新进展,岩溶动力系统与钙循环新进展;岩溶动力系统与全球环境变化研究发展展望(岩溶关键带下的资源环境效应及国际大科学计划的启动)。     

安徽滁州李集—三合集地区绢云母矿床地质特征及成矿模式

皖东滁州张八岭地区具有丰富的绢云母矿产资源,近年来陆续发现并探明多处绢云母矿床,是我国重要的绢云母矿产地。文章基于对安徽滁州李集—三合集一带1∶50 000区域矿产地质调查,结合前人资料,论述了该区绢云母矿床的区域地质背景、矿床地质特征、矿床成因及成矿控制因素,建立了绢云母矿床区域成矿模式。研究认为该区绢云母矿床受青白口纪西冷岩组地层控制,西冷岩组原岩为一套海相喷发的火山岩夹陆源碎屑岩,属细碧—石英角斑岩—碎屑岩建造,经低绿片岩相变质变形后形成不同类型的绢云母片岩。该绢云母矿床的成因为火山沉积变质矿床,印支期是西冷岩组变质变形的主构造期,为绢云母矿床的主成矿期。     

南麂列岛海域蟹类群落结构及其与环境因子的关系

根据2013年11月、2014年2月、5月、9月在南麂列岛国家海洋自然保护区海域进行生物资源调查所获得的资料,分析了南麂列岛海域蟹类种类组成、优势种、生物多样性等群落结构特征,并定量分析了群落结构与水文环境因子之间的关系。结果表明,周年4个季度月调查共鉴定出蟹类21种,隶属7科、12属,其中优势种为三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）、日本蟳（Charybdis bimaculata）和双斑蟳（Charybdis bimaculata）3种。不同季节的蟹类种类组成差异较大,而优势种类组成变化较少,其中,以秋季的蟹类种类数最多,冬季最少。从不同水深区域的渔获种类分布趋势来看,蟹类种类以20~30 m水深带较多,30~40 m水深带较少。夏季多样性指数低于其他季节,以水深来看,多样性指数在10~20 m水深带较高,30~40 m水深带较低,蟹类多样性指数与水深呈反比。根据冗余分析认为,水深、水温和盐度是影响调查海域蟹类种类组成和群落结构特征的主要环境因子。     

无迹卡尔曼滤波衰减记忆算法研究

无迹卡尔曼滤波算法作为典型的卡尔曼滤波改进算法,有效地解决了线性化时高阶项的舍弃误差和强非线性模型的无法线性化问题。但是常规的无迹卡尔曼滤波对旧的数据和当前数据的利用率是相同的,很容易导致滤波的发散。通过引进衰减因子加强了对当前数据的利用,降低了旧数据对滤波结果的影响。本文基于此提出了衰减记忆无迹卡尔曼滤波算法,并对衰减因子的确定进行了分析。仿真试验分析表明,衰减记忆无迹卡尔曼滤波算法能够提高滤波结果的精度。     

应用屏障进行被动隔振的研究综述

人工振动作为一种新形式的环境污染,被列为世界七大环境公害之一。各种形式的人工振动都涉及弹性波的产生和传播,在既有振源与保护区之间设立屏障来切断弹性波的传播路径,衰减振动能量,降低振动幅度,是目前国际上普通采用的隔振措施。屏障按几何构造可分为两类:连续屏障和非连续屏障。对国内外两类屏障的隔振理论和试验研究进行简述,得出的结论为:(1)连续屏障隔振效果好,但对于低频振源,屏障的深度需达到十几米以上(近似于R波的半波长),在软土和高地下水位地区的工程造价非常高,施工难度也非常大;(2)非连续屏障施工方便,不受深度和场地的限制,不需要进行额外的支护和维护,多排非连续屏障具有更广泛的应用前景。今后应注重和加强多排非连续屏障隔振的三维理论分析和吸振新材料的试验研究。     

考虑突变理论的顺层岩质边坡失稳研究

应用突变理论,以顺层岩质边坡为例,考虑地下水对滑面带介质的应变和水致弱化性质,以及地下水对边坡后缘张裂缝的水力效应,构建了边坡的尖点突变模型,分析了顺层岩质边坡失稳的力学机制：边坡失稳过程主要是内部因素和外部因素共同作用的结果,内部因素主要是地下水通过物理化学作用软化了滑面带岩体,使滑面带岩体刚度比降低,在边坡失稳的过程中起主导的定性作用;外部因素主要是指边坡后缘张裂隙的静水压力,不仅使得边坡的滑动势能增加,还对边坡造成一种扰动的作用,加速滑坡的启动。在突变分析的基础上,推导了边坡后缘张裂缝临界充水高度和临界降水强度的关系式,建立了边坡滑移破坏的水力判据;给出了边坡岩体在渐进软化过程中的位移变化规律,剪切位移并非均匀增长,而是呈现出阶梯状跳跃式上升。同时,进行了室内物理模型试验（当刚度比 ）,在一定程度上验证了考虑突变理论来分析顺层岩质边坡失稳的力学机制和边坡岩体在渐进软化过程中位移变化规律的合理性。并提出了此种类型边坡的处治技术与优化方法建议。     

基础非线性对桥墩地震反应的影响

在桩基础桥墩滞回特性的模型试验基础上,提出了用Clough模型模拟基础(地基)的恢复力特性。桥墩采用Takeda恢复力模型。用强震记录与人工合成地震动作为输入对铁路简支梁桥进行了非线性地震反应分析,讨论了不同地震动输入及不同地震强度时基础非线性对桥梁地震反应的影响。研究结果表明,考虑基础的非线性一般会使墩顶位移增大,而墩底的曲率明显减小,且随着地震动强度的增加,基础的非线性影响更加明显。     

黎塘岩溶区土壤铁锰结核的地球化学特征研究

对黎塘岩溶区土壤铁锰结核的地球化学特征研究表明:与土壤相比,铁锰结核的化学组成中仍以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,但Fe2O3的含量明显增加,成为铁锰结核中含量最多的氧化物,MnO含量也有一定程度增加,它们富集系数分别为5．19和3．40;铁锰结核对重金属具有明显的富集效应,其富集顺序为Cr（M）〉Pb〉Co〉Zn〉Ni〉Ba〉Li,它在土壤中的含量受成土母质及浅层地下水活动的影响。元素的相关分析及因子分析表明,铁锰结核在形成过程中还具有成核富集效应、专性吸附效应和成核易淋溶效应。