岩溶地面塌陷三机理理论及其应用

为了给岩溶地面塌陷预测、监测、防治和应急措施提供理论依据,全面总结了岩溶地面塌陷的发育规律,认为岩溶、土体和诱发因素是岩溶地面塌陷的三要素。岩溶为土体丧失提供通道和储藏空间。土的工程地质性质决定了土体塌陷方式：“黏土块”坍塌、砂颗粒漏失、软弱土流失;土体塌陷方式决定了土体塌陷机理;据土体塌陷方式提出了由“土洞型塌陷”“沙漏型塌陷”和“泥流型塌陷”构成的岩溶地面塌陷三机理理论：黏性土和密实砂性土层中,在外力作用下,土洞顶板拱效应失效而产生的地面塌陷现象称为土洞型塌陷;由于诱发因素的触发导致可溶岩上方松散砂层中砂颗粒漏失而产生的地面塌陷现象称为沙漏型塌陷;可溶岩上方软弱土体在外力作用下向可溶岩中流失而产生的地面塌陷现象称为泥流型塌陷。三机理理论关注土体塌陷方式,既解释了岩溶地面塌陷现象,更回答了土体“如何塌”的问题。诱发因素是塌陷的外部影响因素,不是塌陷机理的构成要素;诱发因素产生作用力;作用力改变土颗粒运动状态,使土颗粒由“静止→运动”,土体由“稳定→塌陷”。依据三机理理论,提出了岩溶地面塌陷综合地质预测方法,建立了基于三个塌陷机理的土体塌陷确定性预测模型,系统总结了岩溶地面塌陷监测、防治和应急措施方法,形成了从理论到实践的、完整的岩溶地面塌陷思想体系。     

Gas emission prediction and recovery in underground coal mines

Strata gas can be released and captured from non-active and active gas resources either from virgin or relaxed strata, both prior to and when mining activities take place. The high and irregular gas emissions associated with high production longwall mining have provided a need to optimise the methods used to predict these gas levels and the ventilation requirements for gas dilution. A forecast of gas emissions during development drivage and longwall mining indicated possible gas and ventilation problems requiring the introduction of various gas drainage techniques and in maintaining the necessary air quantities in ventilation systems to satisfy the statutory gas limitations for various coal production rates. Although there are sound principles used in world-recognised methods of gas emission prediction, a new approach developed from long-term practical experience in underground gassy coal mine practices and gas-rock mechanics studies appear most suitable for local conditions and mining systems in use. The Lunagas ‘Floorgas' and ‘Roofgas' geomechanical and gas emission models offer an effective solution to these problems. Both programs are the most advanced engineering, numerical tools available to calculate gas source contributions to total gassiness and improve the accuracy and quality of gas control, gas capture technologies and ventilation system design.     

黑河出山径流量年际变化特征和趋势研究

根据有关水文气象台站的观测数据,利用定级分类,滑动平均和波谱分析等方法,对黑河出山径流（莺落峡水文站）年际变化特征进行了分析研究,发现黑河出出径流的多年变化具有持续性,周期性和丰枯水变化较平稳,波幅不大等特性,并在此基础上对其未来变化的趋势进行了预测和分析。     

热穹隆构造及其对金矿的控矿作用

热穹隆构造是在一个构造活动（逆冲）带中,由沿走向发生的地壳差异性升降运动（走向波浪机制）产生的构造穹隆中的热（液）活动事件,或是在这些部位由于中浅成岩浆岩的底辟式侵入而产生的热力性穹隆构造,它对金矿成矿的控制机理主要体现在适宜的浅层构造空间,贯深性构造通道及深源（下地壳）的岩浆源和矿质热液源的有机统一,主要的容矿空间为穹隆构造所产生的放射状（或束状）及环状构造裂隙系统。     

IPCC AR4多模式对中国地区未来40 a雪水当量的预估

通过评估参加CMIP3计划的22 个GCM在20 世纪气候情景(20C3M)下中国地区雪水当量模拟能力的检验, 挑选出模拟能力较好的模式, 通过多模式集合方法, 对SEARS的模拟结果进行集合, 预估未来40 a雪水当量在中国地区的时空变化特征.结果表明: 在A1B情景下和B1情景下, 中国地区未来40 a雪水当量年际变化均呈减少趋势; 在A1B和B1情景下, 青藏高原地区、 华北平原地区、 长江中游地区及东北北部地区的雪水当量均呈减少趋势, 其中在昆仑山西段帕米尔高原地区减少最为显著, 其次为喜马拉雅山区和巴颜喀拉山东段地区.在中国北部的内蒙古高原地区、 云贵高原等部分地区的雪水当量则有所增加.总体上, A1B情景下比B1情景下雪水当量的减少更为明显. 2021-2050年雪水当量在青藏高原减少显著; 对于季节变化来说, 在秋冬季积雪的累积期, 雪水当量可能增加, 尤其在10-12月, 而在积雪消融的春夏季(2-6月)有所减少.     

陕西省镇安县东沟金矿生产坑道系统涌水量预测方法对比

根据矿区的水文地质条件和勘探坑道系统长期排水量动态观测资料和钻孔抽水试验资料,分别采用水文地质比拟预测法和Q-S曲线外推预测法,对矿区生产坑道系统涌水量进行预测对比.利用此方法预测的生产坑道系统涌水量,比较接近实际情况,预测的生产坑道系统最大涌水量可以作为生产坑道系统设计排水量的依据.对条件类似的矿山可采用水文地质比拟法预测坑道系统的涌水量.     

强震的孕育规律与孕震模式

针对强震能否预测以及如何预测的科学难题,建立孕震断层多锁固段脆性破裂理论,发现强震孕育过程的指数规律：sf（k）=1.48ksc,其中sf（k）和sc分别为第k个锁固体断裂点与第一个锁固段膨胀起点对应的累加Be-nioff应变,可以利用锁固段在其变形膨胀点处开始发生的震群事件（加速性地震活动前兆）预测未来大震,并给出了强震四要素相关预测方法。通过对诸多历史强震（如邢台地震、海城地震、汶川地震、玉树地震等）的回溯性检验分析表明：强震可以预测,且其孕震过程都遵循着上述简单的共性力学规律。在此基础上,归纳出4种典型强震的孕震模式,即大震震级呈＂大—小—大＂型,大震震级呈连续上升型,锁固段快速连续破裂型与标准型。此外,根据相关强震预测理论方法,对有关抗震救灾未来研究的方向提出如下建议：建议加强活动断裂位置精确定位、性质判定的地震地质研究,并开展孕震区锁固段（闭锁区域）判识的地质与地球物理研究等。     

覆盖型岩溶塌陷的空间预测与评价

针对危害性最大的覆盖型岩溶,建立考虑土盖层厚度和岩土体类型的典型岩溶地质结构模型,分析其在地下水位升降及地表水入渗情况下的塌陷机制。结合具体岩溶工程问题,提出“物理探测－工程勘察－岩、土物理力学试验－数值模拟－监测评价”的岩溶塌陷空间预测方法,并将该方法应用于湖北省黄石市一处典型覆盖型岩溶灾害区。在物理勘探、工程勘察和岩土物理力学试验的基础上进行的岩溶塌陷数值模拟表明,相对于地下水位快速升降,因地表水入渗导致黏土盖层软化引起的地面沉降更大。依据数值模拟结果,结合研究区地面及房屋裂缝的发展情况,划分出塌陷危险区的具体空间范围。实践证明,该岩溶塌陷空间预测方法具有较强的可操作性和较高的可靠性,可作为类似工程问题的研究方法予以推广     

ArcGIS证据权模型在铜矿成矿预测中的应用 ——以博格达-哈尔里克成矿带为例

本文选择博格达-哈尔里克一带作为研究区,从区域成矿地质背景入手,鉴于该地区已知成型铜矿床较少,成矿规律研究薄弱,故作者采用ArcGIS平台下的证据权模型(WofE),以数据驱动方式为主,从断裂构造、沉积岩相与建造、火山岩建造、侵入岩岩性等方面,以学生化反差S(C)作为有利因子衡量指标,对各控矿因素进行影响程度分类,利用加权逻辑斯回归模型计算成矿后验概率,根据后验概率值的大小进行成矿远景区的圈定和分级,在博格达-哈尔里克成矿带内共圈定7个成矿远景区。最后结合区域化探资料进行了验证,结果显示所圈定的铜矿成矿远景区内化探异常明显,与Cu元素异常套合较好,说明ArcGIS证据权模型能很好地为区域矿产预测提供良好的技术支撑,为研究区铜矿找矿方向提供理论依据,文中所总结的基于ArcGIS平台的证据权计算方法流程也为区域矿产预测提供了方法借鉴。     

天津市蓟县系雾迷山组热储层水位动态变化及趋势预测研究

通过对天津市蓟县系雾迷山组热储层地下水位动态规律的分析,利用LUMPFIT软件预测了在不同开采量下未来水位的变化规律。结果表明,水位呈逐年下降的趋势,但由于回灌量的增加,水位下降速率明显减小。