矿山采动卸荷岩体力学参数劣化规律研究

矿山开采对采动影响区域内的围岩形成扰动,弱化岩体力学性质,其参数劣化规律是数值模拟与分析计算的主要问题之一。以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落试验采场为对象,运用卸荷岩体力学理论,确立了开挖卸荷岩体力学参数计算模拟的计算流程。结合有限元数值模拟方法,建立了岩体卸荷等效模型,进行了6步连续卸荷的计算,得到了地下连续采矿顶板卸荷岩体力学参数的变化规律,并运用多项式实现了卸荷岩体力学参数与卸荷量变化值的函数拟合,获得了采动卸荷岩体力学参数的劣化规律。结果显示,卸荷第6步时,计算不收敛,表明此时顶板已经完全破坏而发生崩落;在卸荷过程中,岩体力学参数均呈逐渐弱化的趋势,其中内摩擦角、凝聚力和弹性模量随开挖卸荷的推进呈逐渐减小的趋势,最终的参数分别相当于初始值的55%、50%和50%,但泊松比呈逐渐增大的趋势,最终值相当于初始值的1.15倍。其结果说明了采动卸荷导致了岩体质量的劣化,卸荷岩体力学参数与卸荷量的函数为采动卸荷力学响应的动态分析提供了理论基础。     

考虑卸荷效应的深埋隧洞围岩分区破坏数值模拟

基于卸荷岩体力学基本理论,运用三维有限差分软件,提出以塑性体积应变增量变化区间与不同卸荷区域岩体力学参数相对应的卸荷模拟方法,模拟了不同侧压系数条件下开挖洞周附近围岩最大体积应变增量以及围岩损伤范围的变化情况。数值模拟结果表明：当侧压系数较低时,洞周附近围岩的塑性体积应变增量区域的外边界近似为竖向椭圆形,随着侧压系数的增大,其外边界逐渐向圆形变化,最后变为横向椭圆形。侧压系数越大,围岩的卸载效应越显著,洞周附近围岩的塑性体积应变增量就越大,其所产生的围岩损伤范围也相应越大。利用所获得的结果,可以为深埋隧洞的稳定性分析以及支护设计提供依据。     

船载水样自动采集系统

为了适应我国近海海洋环境监测快速、多要素的现场监测需求,研制了一套船载水样自动采集系统,系统控制方式简单灵活,具有全自动、半自动和手动三种控制模式。该系统由采水泵、复合采水缆、电动绞车、电控柜、储水罐等硬件和控制软件组成。在软件的控制下,绞车、采水泵等执行元件可自动开启和关闭,自动完成同一地点不同深度的多层水样采集。与传统人工采水方式相比,可大大减轻实验人员的劳动强度,减小水样采集的深度误差。渤海和东海大量的海上试验证明该系统性能稳定,能够适用于营养盐分析仪对水样的要求。     

地震前兆台网数据跟踪分析平台设计

对地震前兆台网数据跟踪分析平台的构架设计、事件数据库设计和一些关键技术设计与实现进行分析和阐述。该平台现已在全国地震前兆台网大范围部署,具有使用方便、功能齐全、扩展性好的优点,每日产出大量的事件分析记录和专题报告,可供地震分析预报会商与台网运维管理使用。     

气氡观测中的恒流鼓泡式脱气-集气装置研制与应用

利用20 cm不锈钢高压锅作为集气室,在锅的两边上、下分别打一个进出水孔,用15 mm不锈钢管道件连接,把进水口制作成高于锅内液面,出水口与锅内液面为同一水平面,形成一高一低,一小一大两个相对稳定的动态水平液面,在进水管中引入气泵输出气体,使集气室内进水同时进行自动连续鼓泡,把水中气体脱出,在输气管中接入玻璃转子流量计控制气体流量,进行恒流鼓泡。并应用于小流量冷水井气氡观测,效果显著。     

云南地区数字化地磁加卸载响应比异常特征分析

采用地磁加卸载响应比方法,对云南地区的数字化地磁垂直分量（W）日变幅值进行计算,研究2009年1月-2013年3月以来云南地区发生的8组MS≥5．0地震前的异常变化。结果显示,加卸载响应比值出现高值异常对云南地区短期内发生MS5．0以上地震有一定指示意义,尤其是MS5．5以上地震,对应效果较好。     

Excel在地震台网仪器调试中的应用

地震台网设备涉及大量测震、前兆仪器以及相关的路由器、服务器等,不同设备各有一套管理程序,通过Excel实现对各类设备日常运行工作进行集中管理、调试,省去繁琐操作,实现自动化,提高工作效率。     

地面温度与雪面温度对比

通过平行观测,对德州市气象局所辖的陵县(2003～2004年)、武城(2004～2005年)、德州(2006～2007年)3站冬季有积雪时,人工站与自动站的地面温度观测资料进行统计分析,得出有积雪状况下的β值(β=自动观测地面温度/人工观测雪面温度)。自动观测的地面温度更能代表实际地面状况,这种对比关系可为使用地表温度的水文及农业部门提供一个更加准确的地面温度使用参数β,以掌握地面温度的变化规律,为地能、地热、地水的预测与判断提供准确数据。     

地面自动站资料质量控制方案及应用

为满足精细、 短时天气预报的需求, 我国地面自动站（AWS）观测系统的建设日趋完善。AWS资料在数值预报系统中没得到充分使用的原因之一是AWS观测资料的特殊性及数值预报系统缺少有效针对AWS观测资料的质量控制(QC)方案。本文AWS QC方案在参考国际先进的AWS QC方案基础上, 根据我国地面自动站的特点和数值天气预报模式对地面资料应用的要求设计。其目的是解决AWS观测资料在数值预报中应用的质量问题。本方案采用多种质量控制技术, 其中包括台站气候极值检查、 要素间一致性检查、 时间一致性检查、 持续性检查、 背景场一致性检查、 空间一致性检查、 综合决策算法、 自动统计评估反馈技术。本文从检查方法对错误资料的敏感度和确定性进行理论分析表明, 该方案具有更强的敏感度和确定性。将该方案应用于北京地区2006年8月AWS实际观测资料检验, 结果表明, 该方案能有效地识别观测资料中存在明显错误的资料, 有效地为地面自动站资料在数值模式中的应用提供客观质量依据。     

自动与人工观测气压的差异及原因分析

利用全国373个基准基本站自动与人工平行观测期间的气压对比观测资料,进行了自动与人工观测气压的差异分析,重点从本站气压计算公式和环境温度方面分析了两种观测方式引起气压观测数据差异的原因。结果表明:(1)自动观测的气压值比人工观测气压值普遍偏低0.1～0.2 hPa。日最低气压差异最大,可达到0.34 hPa。自动与人工观测气压的差值有较明显的日变化和季节变化;(2)从分布区域看,自动与人工观测气压差异较大的区域位于海拔较高的西部地区,我国中东部地区则差异较小,绝大多数在0.2 hPa以内;(3)由于人工观测气压计算公式的问题,在2004年之前人工观测的本站气压值偏大,海拔高度越高的地方,偏大程度越高。统计结果还表明,30℃以上的高温环境和-30℃以下的低温环境,自动与人工观测气压差异明显。