基于断裂力学的特厚煤层综放开采顶板破断规律研究

针对特厚煤层综放开采过程中矿压显现剧烈支架工作阻力难以确定的问题,结合特厚煤层工作面顶板岩层破断形成的悬臂梁-砌体梁力学结构模型。工作面来压阶段支架工作阻力不足时,引起砌体梁结构下沉使悬臂梁结构回转变形破断,造成上覆砌体梁结构滑落失稳压架使工作面矿压显现剧烈的特点,建立了含中心斜裂纹的悬臂梁结构破断的力学模型,应用断裂力学理论,分析了悬臂梁破断失稳的影响因素,推导了支架荷载的表达式。结果表明：裂纹倾角和长度是悬臂梁破断失稳的主要影响因素;支架荷载除与悬臂梁自身因素有关外,还与砌体梁垮落步距等因素相关。结合塔山煤矿8102综采工作面地质条件,计算了支架荷载的理论值,验证了理论分析的合理性。理论研究成果对于分析特厚煤层开采时的支架荷载的大小,合理选择支架减少顶板事故具有一定的工程实际意义。     

扩径率与入岩深度对岩基挖孔基础抗拔承载特性影响的试验研究

扩径率和入岩深度是影响岩基挖孔基础抗拔承载特性的两个重要因素。通过开展8个不同扩径率、不同入岩深度挖孔基础的现场真型上拔静载试验,从荷载位移变化规律、抗拔承载力和地基岩体破坏模式三方面分析了扩径率与入岩深度对基础抗拔承载特性的影响,结果表明扩径率对荷载位移曲线初始线性阶段影响显著。采用图解法分别获得代表基础低、中、高3种承载能力的抗拔承载力QL1、QDLI、QL2,分析表明,随着扩径率与入岩深度的增加,基础抗拔承载力均有不同程度提高,但两种因素对基础承载力影响机制不同,扩径率可明显提高初始弹性阶段的承载力QL1,而入岩深度可明显提高塑性阶段的承载力QDLI和QL2。通过分析地基破坏时地表岩体裂缝的分布特征,得出岩基中上拔岩体的破坏模式与基础结构型式无关,均是从基底开始出现裂缝,沿着一定角度的开口延伸至地面,直至地基发生破坏,并且破坏范围随着入岩深度的增加而减小。综合考虑基础施工安全性、经济性和机械化程度,建议优先选择加深入岩深度的措施来提高基础抗拔承载力。     

中国西北某煤化工区土壤中砷的人体健康风险及其安全阈值

本研究对中国西北某大型煤化工区的土壤样品进行采集。通过密闭消解后应用ICP CCT MS法对土壤样品中砷（As）含量进行测定,选取吸入土壤颗粒、皮肤接触、经口摄入3种主要的暴露途径,对煤化工区3个不同煤气化单元土壤中As的人体健康风险进行评价。结果表明,煤化工区土壤中As的单物质综合致癌风险为可接受水平的6~9倍,As的危害商则在可接受水平范围之内。煤化工区土壤中As的人体健康风险以经口摄入为主体暴露途径,该途径下致癌风险的贡献率占全部致癌风险的68.64%。在对各暴露途径致癌风险控制值计算的基础上选择致癌风险贡献率最高、控制值最低的经口摄入途径的控制值1.59 mg/kg作为该煤化工区土壤中As的参考安全阈值。结合中国煤化工行业发展特点、区域土壤中As的背景值水平、地区气候和地质特点等,考虑不同国家和地区As的人体健康风险可接受水平差异和可行性,才能综合确定特定煤化工区域土壤环境中As的安全阈值。     

基于改进果蝇算法的非线性模型参数估计方法

在对基本果蝇优化算法的寻优流程进行深入分析的基础上,提出一种单方向搜索处理的改进果蝇优化算法（IFOA）。该方法可以对极值点为非零非负的非线性函数进行优化处理,将其应用于非线性模型参数估计。实例表明,IFOA方法在参数估计精度上优于线性近似法与非线性迭代方法;与以遗传算法为代表的智能搜索方法相比,其估计精度相当,并具有参数设置少、寻优过程简单、易于程序实现等优点。     

Effects of Poplar Plantations on the Physical and Chemical Properties of Soils: A Case Study in the North China Plain

In recent years, large areas of farmland in the North China Plain have been converted into short-rotation poplar plantations. To analyze the impacts of poplar plantations on soil, 22 soil samples were collected and assayed from the soil profiles of a corn field and a poplar plantation. The results showed that the average soil moisture content of the soil profile in the poplar field was 2.6 percent lower than that of the arable land. The maximum difference in soil moisture content was found in the upper 0-10 cm of topsoil. Soil organic matter and nitrogen, phosphorus and potassium in the cornfield were significantly higher than in the poplar field. Higher nutrient content in the corn field may result from higher fertilizer inputs and the practice of returning straw to the cropped field. The analysis also showed no significant increase in soil organic matter content in deeper soil layers of the poplar field, which means that the conditions are not favorable for the formation of soil organic matter, or that soil organic matter needs a longer time to develop. Elements such as magnesium, iron, manganese and copper in both the corn field and the poplar field had a tendency to accumulate with increasing soil depth. Magnesium, iron, manganese and copper in the 0-80 cm soil layer of the poplar field were higher than those of the cornfield, but the situation was reversed at depths greater than 80 cm. It is concluded that poplar trees consume a large amount of soil moisture and soil nutrients. Local governments should prevent the development of new plantations of fast-growing trees in farmland and help farmers to recover their farmland from forestry plantations.     

采用AutoLISP语言开发辐射取样图件自动生成程序

采用AutoLISP语言开发了一套辐射取样图件自动生成程序,该程序完全自主开发,能实现取样图自动生成、自动解释功能,大大提高了辐射取样图件绘制的效率,且避免了手工绘图所带来的误差。     

陕西关中地区水资源的可持续发展支持能力

在阐述水资源支持能力涵义的基础上,计算了关中地区生态需水量、75%保证率时可利用水量、75%保证率时总需水量以及水资源支持能力的供需平衡指数。结果表明：关中地区生态需水量2005年为43.699×10^8m^3,2010年为44.119×10^8m,2015年为44.394×10^8m^3;2005年75%保证率时可利用水量为49.885×10^8m^3,2010年为49.466×10^8m^3,2015年为49.190×10^8m^3;2005年75%保证率时总需水量为94.26×10^8m^3,2010年为86.63×10^8m^3,2015年为84.22×10^8m^3。最后计算水资源支持能力的供需平衡指数,2005、2010、2015年,供需平衡指数小于0,说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力,流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载的,供需平衡的差值主要靠侵占河道内的生态需水量来实现的,河道内的生态破坏就是很好的证据。     

盘县陇英大地金矿土壤地球化学异常浅析

陇英大地金矿位于大黑山背斜北翼,金矿产于F2断层两盘的层间破碎带、软弱带及节理、裂隙中,呈脉状、树枝状。容矿岩石主要为凝灰岩、破碎蚀变的拉斑玄武岩、沉凝灰岩。Au、As、Hg、Sb浓集于F2断层破碎带及其两盘节理裂隙发育地带,异常套合较好,与金矿化带相吻合,是化探找金良好的指示元素。Au、As、Hg、Sb具分带规律：As（前缘晕）-Hg（中晕）-Sb（中晕）-Au（尾晕）。As、Hg、Sb异常的面积、浓集带（Ⅲ级异常）面积、强度、规模远不及Au异常,表明矿体剥蚀严重。因此,认为本区及地质构造环境相似的地区,以Au、As、Hg、Sb为指示元素,根据异常组合特征、分带规律等,进行化探找金,具有重要的指导意义。     

中亚地区矿产资源勘查开发方向

概要地介绍了中亚地区的构造分区特点、优势矿产资源和主要成矿时期。在区域成矿分析的基础上,强调围绕大规模成矿作用进行地质过程解析的重要性,更好地为资源潜力评价和勘查开发选区提供依据。     

贵州煤田地质局技术队伍建设问题探讨

目前地质市场由计划经济转化为市场经济,市场的竞争究其本质是人才竞争。因此应该采取科学合理的技术人才资源管理方法和管理体制,以整体和局部、近期和长远为目标进行有计划、有步骤的技术队伍建设,注重从才培养,激励地质技术人员专业技能的提高,采用倾斜政策留住人才、招纳人才,只有这样贵州煤田地质局才能在不久的将来拥有一支精干、高效的地质专业技术队伍,确保全局乃至二级单位适应煤田地质市场的需要,保证全局科学、和谐健康有序的发展。