顺煤层钻进随钻方位电磁波顶底板探测影响因素

针对煤矿井下水平井钻探中顶底板界面探测精度差、效率低等问题,进行煤矿井下防爆型随钻方位电磁波测井仪方案设计。为适合井下煤层工作环境,通过正演模拟获得源距、发射频率、线圈安装角度等仪器参数对信号响应影响的变化规律。研究结果表明：随钻方位电磁波仪器接收信号强度随发射频率、线圈距、地层电阻率对比度的增大而增强;线圈安装倾角约为45°时,既满足接收信号灵敏性,也满足信号的强度;仪器最佳工作频段为100 kHz~1 MHz。通过随钻方位电磁波测井仪响应模拟研究,为适用于煤矿井下仪器的参数优化设计提供选择依据,掌握了煤岩顶底板界面响应变化规律,该仪器的应用将提高顶底板探测精度和探测效率。     

基于LAHARZ的泥石流堆积范围预测模型的建立及应用

为了探究泥石流的堆积范围,利用LAHARZ软件,对北京市密云县泥石流沟喇嘛栅子南沟进行了数值模拟。结合泥石流沟小流域1：10 000数字高程模型图,模拟了泥石流的堆积范围。首先利用中国部分地区泥石流体积和堆积范围的数据资料,获得了泥石流体体积与其堆积范围的新的统计模型B=11.42V^0.7156;然后通过模拟沟道与实际沟道的对比,确定了最佳沟道阈值为15 000;再结合现场调查统计和降雨历史资料,确定了10年、20年、50年和100年一遇暴雨条件的泥石流体积值,分别为56 500、72 900、94 200和113 100 m³;最后在此基础上对该条泥石流沟的堆积范围进行了预测。结果表明,100年一遇的暴雨条件下泥石流堆积面积为48 729 m²,到达最远距离约为490 m,已影响下游村庄。     

撞击坑数值模拟中状态方程替代原则及误差分析

撞击坑是太阳系内大多数类地行星表面的一种重要地质过程,文中介绍了撞击坑形成的机制和撞击坑研究中的数值模拟方法。首先介绍模拟撞击成坑过程的基本理论与策略,着重指出状态方程在数值模拟中具有重要作用。然而,相对于客观世界物质复杂多样,在撞击坑数值模拟中仅有少数物质的状态方程,因此在研究中不可避免地使用其他物质的状态方程进行替换。详细阐述了状态方程替换的概念和原则,即它们的雨贡纽曲线必须相似。其次进一步从理论上分析这种替代过程对物理属性以及溅射速度的影响。最后,开展两个小型撞击坑的数值模拟,靶区分别使用花岗岩和石英岩,模拟结果显示了两次模拟中的峰值压力、温度以及密度的相似性和差异性。这种分析能够有助于行星科学领域的研究,尤其是在目前从月球、火星以及其他星体正在获取越来越多数据的阶段。     

埋藏条件下碳酸盐岩实验室溶蚀作用模拟的热力学模型与地质勘探方向——以陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组第五段为例

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组五段为潮坪相碳酸盐岩夹蒸发盐沉积。马五段经历了多期复杂的成岩作用，其中溶蚀作用对马五段影响深刻。首次引用热力学理论对埋藏条件下碳酸盐岩溶蚀作用进行了理论分析和计算。其结果表明碳酸盐岩在埋藏成岩的不同温度压力条件下，酸性介质中溶解反应的吉布斯自由能均为负值，说明反应可自动向方解石、白云石溶解的方向进行，并随着温压的升高溶解的趋势增大，而且白云石溶解的趋势比方解石更大。碳酸盐岩溶蚀作用是受热力学规律支配的自然地质作用。碳酸盐岩溶蚀实验模拟的热力学数学模型对陕甘宁盆地油气田勘探具有重大的理论意义和实际应用价值。     

福建武平地区桃溪群混合岩U-Pb定年及其Hf同位素组成:对桃溪群时代及郁南运动的约束

桃溪群混合岩位于南岭东段武夷山褶皱带南段.本文通过采自桃溪附近帽村-田园两个代表性花岗片麻岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb 测年获得494～496Ma的结晶年龄,641～657Ma和799Ma两组继承锆石的206Pb/238U 表观年龄.同时对样品FJ-137进行的Hf同位素测定表明其εHf(t)变化于-2.3...     

复杂形态岩体接触带成矿耦合动力学三维数值模拟:以安庆铜矿为例

安庆铜矿是长江中下游成矿带中重要的矽卡岩矿床,其矿体绝大部分产在形态复杂的岩体接触带上,对于这种矿体定位特点,本文采用数值模拟的方法探讨了其动力学机制和主要的控矿因素。首先以AutoCAD和GO-CAD为平台构建安庆铜矿岩体及围岩的三维实体模型,并通过C++编程实现到模拟软件的模型格式转换,然后以FLAC3D为平台进行安庆铜矿热液成矿过程的力-热-流耦合数值模拟。结果显示,受控于拉张应力场,岩体大部分位置表现为正的体应变;月山岩体东枝南接触带是扩容最为明显的区域,部分岩石单元的大扩容角对扩容区出现有一定的贡献,岩石物理性质的差异及接触带的复杂形态则是其主要原因;岩石扩容部位成为流体汇集的有利场所,汇流部位与明显扩容区及主矿体产出位置相一致,推断矿体的定位是力-热-流共同作用的结果;运算结果亦指示现有矿体深部存在新的有利找矿靶区。     

采空侧巷道底鼓形成机制与防治技术研究

煤矿深部采空侧巷道底鼓现象日趋普遍和严重,严重影响巷道的运输和正常使用,其底鼓防治技术研究已成为目前煤矿岩石力学问题研究的重点。通过理论分析、数值模拟、现场试验等研究方法,对采空侧巷道底鼓的特征、形成原因、形成机制及其防治技术进行了详细研究,得到以下结论：（1）采空侧巷道底鼓与底板岩性和底板岩层的应力重新分布有关;（2）底板在严重挤压变形的情况下发生断裂,底板隆起,墙角发生外移是造成底鼓的主要原因;（3）底鼓始于巷道底角与底板中部;（4）采用中空锚杆注浆与高强锚杆锚注联合支护技术能有效治理采空侧巷道的底鼓     

模拟酸雨对东北地区农作物生长、生理及品质的影响

通过模拟试验,研究不同pH模拟酸雨胁迫对农作物(小白菜)生长、生理及品质的影响,量化不同pH酸雨对小白菜的影响程度。试验结果表明:小白菜植株受害与pH密切相关,酸性越强,胁迫影响越显著,受害程度越重。随着酸雨酸性增强,小白菜生长受抑,生物量、株高等明显降低,食部鲜质量、干质量受影响程度比根部鲜质量、干质量大。在酸雨胁迫下,小白菜游离氨基酸总量、可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C含量均出现不同程度的降低,且酸性越强,受影响幅度越大,弱酸条件下可在一定程度上促进营养物质的合成。酸雨可抑制叶绿素类与类胡萝卜素合成,影响光合作用,最终导致产量降低、品质下降。     

陕南泥岩三轴压缩蠕变试验及其数值模拟研究

在对泥岩进行室内三轴流变压缩蠕变试验的基础上,确定了泥岩Burgers流变模型本构方程中的各参数数值,描述了陕南勉宁地区泥岩的流变特征。结果表明:随着荷载的增加,泥岩出现明显的三个阶段的蠕变曲线,试块的总体蠕变量较大。利用FLAC3D软件对三轴压缩蠕变试验(围压1MPa)进行了模拟计算,确定泥岩计算机模拟时的流变计算参数。在此基础上,分别对泥岩不同围压和不同试件形态状态下的三轴压缩蠕变试验进行了数值模拟计算,结果表明:圆柱体试件的应变量数值整体小于立方体试验试件的应变量数值。     

专题研讨约稿启事

<正>近年来的煤田水文地质、矿井水文地质以及井筒检查孔勘查报告,在计算和预测水量方面,存在着机械套用公式,不管适用条件无限制外推,计算方法单一,或利用现成软件,以不切合实际的模拟参数进行演算等问题,导致计算结果与实际情况相差甚远,给煤矿安全生产埋下隐患。为此,本刊拟开展水文地质计算方法在