煤与瓦斯突出中单个煤壳解体突出的突变理论分析

在煤与瓦斯突出中,煤体自组织地形成最具抗力的球盖壳形式来抵抗被突出,煤壳一旦解体便丧失承载能力,高位势煤岩系统中与单个煤壳突出相应的各种能量得以释放。根据反映煤岩破坏特性的塑性变形局部化理论,导得突出前煤壳形变、位移时相应于偏应力的功、能增量关系,建立了煤壳失稳解体的突变模型,并对由于偏应力作用导致煤壳失稳解体机制进行了研究,给出失稳瞬间释放的偏应力应变能表达式、煤岩系统体积应变能释放量表达式和孔隙瓦斯粉碎解体后的碎煤及与煤层瓦斯渗流形成瓦斯-煤粉两相流描述。所得结果可深化对煤、地应力与瓦斯压力三因素对煤与突出演化规律综合作用的认识。     

花岗岩残积土填料路用工程特性室内试验研究

为了研究花岗岩残积土的路用工程特性,通过击实试验、承载比CBR试验、固结试验以及室内基床系数试验分析了该类材料压实性能及基本力学特性,对压实度为92%的最优含水率和饱和压实土样进行了循环加载试验,研究了动力荷载作用下土体的变形特性。结果表明,花岗岩残积土在K为91%～97%时压实功效率较高,提高压实度对于增强土体局部抗变形能力较为有效;采用室内三轴法得到的基床系数K30值为188.25 MPa/m;最优含水率下花岗岩残积土动力变形稳定性较好,但含水率增加会大幅度增加土体塑性变形,降低土的动弹性模量,不利于变形稳定。所以作为路堤填料,应考虑作为受气候与动荷载影响较小的下路堤备用填料,作为铁路路堤本体及公路上、下路路床填料,应在进行土性改良且满足要求的论证基础上取舍。研究成果可为花岗岩残积土填料的工程应用及土体改良提供技术参考。     

海南石碌铁矿床构造变形特征及其与铁多金属成矿富集的关系

海南石碌铁矿曾被誉为“亚洲最大的富铁矿”,其形成、定位与褶皱变形及伴随的剪切、塑性流动等构造密切相关。石碌矿区构造变形大致分为早期(D1)复式向斜的形成时期、晚期(D2)褶皱叠加和剪切变形时期。后者又进一步分为韧-脆性变形(D2a),脆-韧性变形、层间滑脱断层形成(D2b)和脆性变形、矿体破坏(D2c)3个阶段。石碌铁矿床受NW—SE向复式向斜及其与NE—NNE向褶皱叠加所形成的横跨或斜跨褶皱的严格控制;褶皱过程所伴随的剪切变形和高温塑性流动是富铁矿形成的重要机制。复式向斜轴部,尤其是2期向斜褶皱轴的叠加部位往往可发现厚大的富铁矿体。     

俯冲带地震诱发机制:研究进展综述

俯冲带作为地球循环体系的关键部位,具有构造活跃、地震多发以及地质条件复杂等特征。基于震源位置,俯冲带地震既可划分为板间和板内地震,也可分为浅源、中源和深源地震。俯冲带内的浅源地震包括板间地震和浅源板内地震,而中源和深源地震皆属于板内地震。在地球浅部,温度与压力低,浅源地震是由岩石发生脆性破裂或沿着先存断层发生不稳定摩擦滑移造成的。随着深度增加,温度和压力的增加使得流行于浅部的脆性和摩擦行为在无水条件下被强烈抑制,岩石从而表现为可抑制地震的韧性行为,使得中-深源地震的诱发机制有别于常规的脆性行为。随着研究的逐渐深入,人们了解到中源地震的诱发机制主要是脱水或与流体相关的致脆以及塑性剪切失稳,而深源地震的成因主要是相变致裂。然而,中-深源地震很可能是两种或两种以上机制共同作用的结果。例如,在中源深度既可能是流体相关的致脆导致脱水源区的脆性围岩产生地震,亦可能是脱水的蛇纹岩本身可能在流体孔隙压的作用下作粘滑滑移,而前者比后者更为重要。孕震带宽度大于"反裂隙模型"预测的亚稳态橄榄石冷核宽度的深源地震可能是由第一阶段的相变致裂和第二阶段的塑性剪切失稳诱发,而孕震带的实际宽度与预测宽度相当的深源地震则可能仅由相变致裂引起。只要过渡带内名义无水矿物中的结构水能释放出来,脱水致脆同样可能触发一些深源地震;而塑性剪切失稳不仅能在中-深源地震触发后的扩展阶段起着主导作用,而且还能单独触发一些中-深源地震,因此能够解释大多数反复发生的中-深源地震活动。     

北疆棉区棉花膜下滴灌蒸散规律研究

通过对膜下灌溉技术下蒸散观测数据的分析，初步确定了棉花在整个生育期的蒸散量为500-600mm。在此基础上，分析了膜下灌溉技术对棉花产质量的影响。     

华北平原某集约化种植区地下水污染探讨

以华北平原某集约化种植区为典型研究区域,通过对采集的8个地下水样品及11个土壤样品分析,探讨集约化种植区地下水的污染程度,解析其污染影响机制。结果表明:该集约化种植地区土壤中残留物主要为有机氯农药,多环芳烃及邻苯二甲酸酯类有机化合物。地下水中硝酸盐含量显著增加;重金属中以Cr含量最高,但均未超标;地下水并未受到有机氯农药的污染,但仍显示有多氯联苯的输入;半挥发性有机物检出种类较多,其中残留农膜释放的邻苯二甲酸酯类有机化合物浓度最高;地下水已受到较为严重的污染。集约化种植区大量施用化肥、农药和覆盖农膜,污染负荷严重,灌溉频繁且量大,污染质运移驱动力大是地下水污染的根本原因;当地包气带中黏性土厚度不均以及井孔止水不严等因素也成为了地下水受到污染的直接原因。     

动力排水固结法加固浦东机场促淤地基试验研究

基于浦东国际机场快件处理中心促淤场地的加固处理实践,介绍采用动力排水固结法处理促淤饱和软粘土地基的工艺对吹填粉细砂上试夯区的试验研究,结果表明采取低能量“少击多遍”的强夯施工工艺,并辅以竖向塑料排水板的方法来加固处理饱和促淤软粘土是可行的,促淤地基的力学性能和变形性能显著提高,并实现了用吹填粉细砂代替中粗砂作为强夯垫层,大大降低了工程成本。通过对大面积强夯施工处理效果的检测表明,动力排水固结法加固处理促淤地基效果明显。     

复杂洞群地下水渗流效应的数值模拟

采用三维有限差分FLAC3D程序,以二滩工程地下洞群的结构形式为背景,考虑与不考虑节理岩体静水渗流对围岩稳定性进行了大量计算工况的准三维数值模拟。对毛洞开挖时主厂房边墙关键点的位移和主厂房的塑性区进行了系统分析,得到相应的结论,可供大型地下洞室群稳定分析时作为参考。     

大断面厚顶煤巷道顶板冒落破坏的上限分析

根据大断面厚顶煤巷道顶板的破坏特性,考虑了顶板围岩应力水平与支护荷载的影响,利用Hoek-Brown强度准则及其相关联的流动法则,构造出厚顶煤巷道顶板的冒落破坏机构。基于塑性力学中的上限分析方法,结合变分原理,推导得到了大跨度厚顶煤巷道顶板的冒落破坏机制,并以赵楼煤矿某巷道现场实践为例,分析了不同计算参数对顶板冒落破坏机制的影响。计算研究表明：随着岩体经验参数A、抗拉强度、抗压强度及支护荷载的增加,冒落体尺寸随之增大,而当岩体经验参数B、围岩应力及岩体重度增加时,冒落体尺寸则随之减小;冒落体尺寸代表了巷道顶板安全性能的大小,其尺寸越大,表明使巷道顶板发生冒落破坏所需外力功越多,顶板安全性能也越高;岩体经验参数B、围岩应力水平与支护荷载对顶板围岩破裂机制影响较为显著,参数B决定了冒落体的破裂形状,随着参数B的增加,冒落破裂迹线的曲率不断减小;增大支护阻力是提高顶板稳定性的有效途径,其研究结果可为大断面厚顶煤巷道支护设计提供一定的理论依据。     

A semi-empirical dilatancy model for ballast fouled with plastic fines

In the era of high speed trains, it is very important to ensure the stability of rail tracks under adverse conditions including the fouling of ballast. Fouling of ballast from unstable and saturated soft subgrade soil is one of the major reasons for track deterioration. The reported results of a number of large-scale laboratory experiments on the shear behaviour of ballast and fouled ballast are analysed, herein. It was observed that fines have a significant influence on the shear behaviour of ballast. Shear strength increases and dilatancy decreases with the addition of fines. In this paper, a semi-empirical mathematical model has been proposed to capture the dilatancy of ballast fouled with fines during shearing. The empirical constants a, b and c proposed in the model are a function of the fines content Void Contamination Index (VCI). The results of the model have been compared with the laboratory experiments and are found to be in good agreement.