基于UDEC的隧道掘进机滚刀破岩数值模拟研究

现今全断面隧道掘进机（TBM）施工方法在长大深埋隧道工程中已被广泛采用,对滚刀破岩关键技术的进一步认识具有重要的工程价值。为了研究滚刀破岩机制,分析刀圈断面形态、岩石强度和节理角度对其的影响,运用UDEC方法建立了滚刀贯切岩石的二维数值系列模型,对TBM滚刀破岩过程进行了仿真。分析表明：滚刀破岩是滚刀下岩石拉破坏和剪破坏的综合反映,拉破坏是裂纹萌生与扩展的主要驱动机制;刃宽较大的平刀与刃角较大的楔刀破岩效果较好;平刀与楔刀在软岩中破岩效果相近,平刀在硬岩施工中比楔刀的破岩效果好;滚刀对节理角度为30°～60°的岩石破坏效果较好,由于楔刀的“劈裂”作用,楔刀比平刀更适合用于贯切含有节理的岩石。     

物探在金伯利岩型原生金刚石矿勘查中的应用——以辽宁瓦房店金刚石矿田为例

辽宁瓦房店金刚石矿田是我国重要的金伯利岩型金刚石矿集区. 为了更好地发挥物探在该区寻找金刚石矿的作用, 对以往物探工作程度、使用的方法、取得的成果进行了系统梳理. 通过总结发现, 地面磁测在圈定浅地表金伯利岩体中发挥了重要作用; 在寻找深部隐伏金伯利岩体时, 音频大地电磁测量、井中物探发挥了重要作用; 在研究金刚石矿控矿因素等问题时, 1:5万区域重力测量、大地电磁剖面测量发挥了重要作用. 总之, 物探是瓦房店矿田金刚石矿勘查中的重要组成部分, 合理的方法组合能够解决相应的地质问题.     

下扬子区二叠系烃源岩评价与生源环境

基于下扬子区海域-陆域钻井岩心和露头岩样, 通过有机岩石学和有机地球化学方法, 应用有效指标参数, 从不同维度综合分析下扬子区上二叠统大隆组、龙潭组和下二叠统孤峰组、栖霞组4套烃源岩在纵向及平面上的有机地球化学特征、生烃潜力和生源环境。根据测试数据及前人研究资料, 栖霞组和大隆组烃源岩的有机质丰度为中等-好级别, 龙潭组烃源岩的有机质丰度为一般-中等级别, 孤峰组烃源岩有机质丰度达到很好级别。下二叠统烃源岩有机质丰度在平面展布上表现出海域优于陆域的特点, 上二叠统则反之。根据干酪根碳同位素特征, 栖霞组烃源岩有机质类型最好, 为Ⅰ~Ⅱ型; 其他3套烃源岩均为Ⅱ~Ⅲ型母质类型。4套烃源岩成熟度参数镜质体反射率主频分布范围为1.3%~2.0%, 均达到高热演化阶段, 在平面展布上表现出明显的非均一性。二叠系4套烃源岩生物来源以低等水生生物为主, 有机质均在贫氧的弱还原-弱氧化条件下保存, 其中大隆组沉积的水体动荡频繁和生物变化较明显。综合认为, 下扬子区二叠系烃源岩有机质丰度高, 类型较好, 具有形成大型油气田的良好物质基础, 尤其是以往被忽略的孤峰组烃源岩评价等级被提高, 是一套潜在的优质烃源岩, 其对该区进一步的油气勘探具有重要的指导意义。     

钻井成井工艺对出水量的影响分析及技术措施

通过2口基岩深井施工实例,分析、探讨了钻井成井工艺对出水量的影响以及应采取的针对性技术措施,可为同类水井的钻进成井施工提供一些有益的借鉴。     

甘肃侵入岩及岩石构造组合特征

本文简要叙述了甘肃侵入岩的时空分布、构造岩浆旋回和构造岩浆岩带划分,将甘肃侵入岩划分为4个构造岩浆旋回、5个构造岩浆岩省、10个构造岩浆岩带,简述了各构造岩浆岩省侵入岩基本特征和岩石构造组合特征,探讨了其形成的大地构造环境,利用现有资料初步建立了甘肃侵入岩年代格架。     

皖南晚中生代花岗闪长岩地球化学:成岩成矿制约

皖南地区是铜、钼、金多金属成矿区,成矿与晚中生代花岗闪长岩类关系密切。近十年来,皖南花岗闪长岩的成因仍然存在分歧。本次报道了皖南花岗闪长岩全岩主、微量元素和锆石原位元素数据。皖南花岗闪长岩(Si O2=64.3%~70.8%)为高钾钙碱性、过铝质岩石,具有相似的埃达克岩特征:高Si O2、Sr/Y(17.1)和(La/Yb)N(14.9)比值,低Yb(1.72×10-6)和Y(18.4×10-6)含量。它们也具有较低Al2O3和Cr(3.40×10-6~10.0×10-6)含量、低Mg#(0.34~0.42)和Nb/Ta(9.6~13.3)值,高K2O和Ba(404×10-6)含量,高K2O/Na2O(0.89~1.55)、Th/La(0.27~0.51)和Th/U(2.79~7.49)比值。锆石原位地球化学特征显示其岩浆源区为低温(锆石Ti-in-zircon温度均值674℃)和高氧逸度(lgfO2集中在-21.4~-9.18,均值-16.4;锆石Ce4+/Ce3+平均值276)的陆壳。这些特征说明皖南花岗闪长岩可能起源于较年轻的加厚下地壳的部分熔融,并经历了斜长石、钾长石和铁镁矿物等结晶分异作用。它们可能形成于与古太平洋板块俯冲密切相关的大陆活动边缘弧至弧后拉张构造转换背景。本区大规模Cu、Mo、Au成矿作用与岩浆的高氧逸度密切相关,而锆石Ce4+/Ce3+可作为矿床勘探一个有效的指标。     

东波超镁铁岩体:西藏雅鲁藏布江缝合带西段一个甚具铬铁矿前景的地幔橄榄岩体

东波超镁铁岩体产在雅鲁藏布江缝合带的西段,与周边白垩纪沉积岩地层和火山岩以断层接触.航磁资料显示该岩体约400km2规模,地表出露连续,地下有一定延深.超镁铁岩体由亏损的地幔橄榄岩组成,主要有高镁的方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩.方辉橄榄岩和二辉橄榄岩中橄榄石和斜方辉石属高镁型,分别为Fo=89.5～91.5和Mg#=90～91.5.但二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量明显高于方辉橄榄岩.方辉橄榄岩中单斜辉石Mg#=92～95,二辉橄榄岩的Mg#=92～93,两者的值也重叠.二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量要明显高于方辉橄榄岩.这些均为阿尔卑斯型地幔橄榄岩的典型特征.纯橄岩中的橄榄石Fo=92～93.2,其斜方辉石和单斜辉石的Mg#=～93,但Al2O3和CaO的含量比方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的低.三种岩石的成分变化规律,反映了地幔部分熔融程度的差异.二辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#值20～30,反映为典型深海橄榄岩特征,指示MOR环境.与其不同的是,方辉橄榄岩的铬尖晶石的Cr#=20～75,指示MOR和SSZ两者兼有环境.岩石的原始地幔标准化的REE和微量元素蛛网图模式支持了上述的认识.东波地幔橄榄岩中的岩石学特征与产有大型铬铁矿床的罗布莎地幔橄榄岩可对比,岩体中已多处发现块状铬铁矿石,其铬铁矿的Cr2O3含量56％～59％,表明东波是寻找铬铁矿大矿和富矿甚具前景的一个超镁铁岩体.     

祁连山冻土区天然气水合物地球化学迁移机理探讨

陆域冻土区天然气水合物成矿机制较为复杂,水合物横向难以对比,形成机理不清楚,急需对天然气水合物迁移机理进行研究。文章根据祁连山冻土区天然气水合物发现区钻井揭示的地质和地球化学资料以及岩芯样品分析测试结果进行了综合分析。结果显示,研究区中侏罗统和上三叠统均为较好烃源岩,天然水合物气源以热解气为主,主要由上三叠烃源岩迁移和中侏罗统木里组烃源岩扩散提供,显示了多源多期次的特点。根据地质和地球化学分析,祁连山天然气水合物的形成经历了晚侏罗世—早白垩世的气体运移与聚集、中新世中晚期—上新世整体抬升、第四纪游离气体转化成天然气水合物矿藏3个阶段,经历了"先聚集-再抬升-后成藏"等过程,是构造-气候耦合作用的结果,初步建立了祁连山冻土区天然气水合物迁移机理。     

Experimental and numerical investigations of stresses in a fully grouted rock bolts

Rock bolts are widely used for rock reinforcement in hard-rock mining and civil engineering since a long time. However the use of fully grouted rock bolts and cable bolts is limited in coal mines. In order to improve performance of the rock bolts as a supplementary roof support system for any type of roof condition in coal measured formations, it is necessary to have a good understanding of the behavior of the bolt–grout and grout–rock interactions as well as the mechanism of load transfer in rock bolts.As the performance of grouted bolts depends on bond strength, extensive laboratory pullout as well as pushout tests were conducted in the present investigations with the variations in the bolt diameters, length and cement–water mixing ratios of grout. The load–displacement curves were developed and were verified with the numerical results obtained from finite element analysis using ALGOR software.Numerical models were validated for pushout tests and a detailed analysis was carried out to know the displacement, stress, strain distribution along the bolt.     

矿化富集中心地质因素多元统计分析及应用

本文导出了通过控矿地质因素逻辑信息法的研究来建立矿化富集中心数学模型的公式,使矿化富集中心数学模型与控矿地质因素定量地联系起来。还给出了单个矿化富集中心趋势面分析的数学模型和矿床空间分布模型。在这基础上,以某锡-多金属成矿带中某远景区的研究为例说明怎样应用矿化富集中心地质因素多元统计分析（逻辑信息法、趋势面分析、逐步回归分析和聚类分析）进行矿床统计预测。