自适应多尺度第二代小波配点法探地雷达数值模拟

基于第二代小波变换的提升方案构造了插值小波,将雷达波场函数进行了二维小波变换,得到所有尺度上与计算网格相联系的小波系数和尺度系数.对所有尺度上的小波系数进行分析,根据解的局部性与小波系数阈值的控制,实现网格压缩和配点的自适应调节.保留大于给定阈值的小波系数及对应网格点,令小于给定阈值的小波系数为零,并舍弃其对应网格点.达到光滑区域采用较少的计算网格点,在奇异性较大的区域采用较多的计算网格点的目的.通过对自适应网格进行邻域校正、重构检查等附加修正,推导了场值更新的显式时间迭代方案.最后,以均匀、阶梯与复杂三个典型GPR模型为例,与常规数值计算结果对比表明：自适应小波配点法（AWCM）利用第二代小波的多尺度分解和快速变换的特点,可以使计算网格随着时间步适应解的移动和变化,允许计算资源更有效地使用,具有高压缩率,达到跟踪奇异性的目的,特别适合于探地雷达正演中波传问题的模拟.     

基于槽波的TVSP超前探测方法:可行性研究

针对隧道工程中TVSP（Tunnel Vertical Seismic Profiling）方法不适合于煤矿巷道超前探测的问题,介绍了煤矿巷道中的槽波TVSP超前探测方法原理和实现过程.通过理论和数值模拟证明：（1）当采用垂向集中力源（z方向）激发地震波时,地震波场z分量受到巷道影响较小,且主要为Rayleigh型槽波,较为适合槽波超前探测;（2）采用传播相对稳定且易于识别的槽波埃里相峰值时间代替传统TVSP方法中体波的初至走时时间,能够较准确地确定断层在掌子面前方位置和断层角度;（3）当断层与巷道掘进方向夹角较大时,断层交点位置（断层线与巷道掘进方向的交点）具有很好的定位精度,但角度误差则会较大;当实际断层交点位置距离迎头较远时,断层交点位置定位精度会下降,但角度误差则影响较小;（4）基于槽波的TVSP方法对观测系统要求不高,数据处理过程简单,计算量小.     

基于Pade逼近的Cole-Cole频散介质GPR有限元正演

针对Cole-Cole频散介质中的复介电常数是jω的分数次幂函数,传统的时域有限元法难以离散及计算时间域分数阶导数,本文采用Pade逼近算法将含有时间分数阶导数的Cole-Cole频散介质电磁波方程推导为一组整数阶辅助微分方程,提出了一种适用于Cole-Cole频散介质的GPR有限元正演模拟算法.在复数伸展坐标系下,通过在频率域Cole-Cole频散介质电磁波方程中引入2个中间变量,并将其变换到时间域,从而以变分形式将PML边界条件加载到Cole-Cole频散介质GPR有限元方程组中,并给出了详细的求解公式.在此基础上,编制了基于Pade逼近的Cole-Cole频散介质GPR有限元正演程序,利用该程序对均匀模型进行计算,并与解析解进行对比,验证了本文构建的GPR有限元正演算法的正确性和有效性.设计了一个复杂Cole-Cole频散介质GPR模型,利用本文构建的GPR有限元正演算法进行模拟并与非频散介质模型的模拟结果进行对比,分析了电磁波在Cole-Cole频散介质中传播衰减增强、子波延伸,分辨率降低等传播规律,有助于实测雷达资料更可靠、更准确的解释.模拟结果表明,基于Pade逼近的GPR有限元正演算法可用于复杂Cole-Cole频散介质结构模拟,且具有较高的计算精度.     

太山龙泉寺舍利塔边坡地震稳定性研究

为了研究太原市太山龙泉寺拟建舍利塔边坡稳定性,对所在场地及外围地形地貌、地层、地质构造、水文条件进行了调查。结合7个探井,确定了塔址所在场地的土质边坡体可能失稳的模式,进行了边坡稳定性分析、计算。结果表明,场地在自然状态下边坡稳定系数为1.37,在烈度为Ⅷ、Ⅸ度地震影响下边坡稳定系数分别为1.24、1.15。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）,塔址所在边坡是稳定的,不必对边坡进行处理;其次结合3个探槽揭露,发现场地北侧基岩边坡曾发生过滑动,据其滑动面倾角、滑动量及错断地层特征,认为是一种特殊边坡变形破坏-岩体错落,为崩塌与滑坡之间的中间类型,从现存的地形地貌特征分析,现阶段错落体已趋于基本稳定状态,稳定性较好;最后给出了预防边坡滑动的建议和措施,研究结果可为其他类似边坡场地地震稳定性研究提供参考借鉴。     

东沟特大型斑岩钼矿床物化探综合找矿信息研究

通过利用物化探综合找矿信息找到东沟特大型斑岩钼矿床实例的研究,得出如下规律:物探工作利用布格重力低值平缓异常和磁场负值异常的套叠部分可作为寻找钼的成矿母岩的宏观推断依据;化探工作根据Mo,Cu,Pb,Zn稳定组合异常与重砂测量泡铋矿、白钨矿及辉钼矿高温热液矿物组合异常的平面套叠部分可作为成矿母岩与工业钼矿体的推断依据;物探与化探二者的综合判断找钼矿效果更佳.     

危机矿山深部及其外围盲矿预测的化探新方法及其最佳组合

文章全面总结了国内外在找盲矿或隐伏矿方面的化探新方法、新技术研究成果,论述了各种方法的特点、用于盲矿或隐伏矿预测的有效性及其应用条件,在此基础上,提出了在危机矿山深部及其外围进行盲矿或隐伏矿定位预测的化探最佳方法及在不同条件下的最佳方法组合.     

锡林郭勒盟一次大到暴雨天气过程诊断分析

利用常规观测资料和各种物理量场,对2010年5月4日内蒙古锡林郭勒盟(以下简称锡盟)出现的最大范围的大到暴雨天气过程的环流特征及物理量进行分析。结果表明:强烈的上升运动和水汽条件,为大到暴雨天气的产生提供了良好动力和水汽条件;高空冷槽、低层稳定切变、低空急流是此次过程的主要影响系统,高层辐散,低层辐合的配置产生了大范围上升运动,西南涡的维持为锡盟地区建立了充沛的水汽通道,动力抬升、充沛的水汽和长时间维持的低涡是这次降水的主要条件。     

孕镶金刚石钻头优化设计及其在甘青隧道应用

孕镶金刚石钻头是通过胎体超前磨损,促使金刚石出露形成微切削刃,在钻压和扭矩的作用下对岩石进行磨削碎岩,可广泛应用于硬地层和复杂地层钻进。然而,常规金刚石钻头存在坚硬地层钻速低、进尺慢、费用高等问题。本研究首先采取甘青隧道S2Z-45钻孔相邻孔不同深度的岩石样品,对其硬度、矿物组成及可钻性进行测试分析,确定了岩层大部分以闪长岩为主,岩石可钻性等级为8级;然后针对甘青隧道的地质特点对孕镶金刚石的胎体硬度和底唇面形状进行了优化设计,并进行了现场试验,通过分析钻头的实际使用情况研究了孕镶金刚石钻头性能的影响因素。试验结果表明：胎体硬度为HRC 15～20、金刚石粒度40～50目、金刚石体积分数为20%、底唇面为环槽尖齿型的孕镶金刚石钻头性能最佳,寿命达到321 m,钻速为1.17 m/h;在相同金刚石参数下,胎体硬度为HRC 10～15的滚齿型孕镶金刚石钻头在钻速方面具有优势,最大钻速能够达到1.44 m/h。环槽尖齿型底唇面和高胎体硬度有助于提高钻头寿命,滚齿型底唇面和低胎体硬度有利于提高钻进效率,但钻头寿命偏低。     

四川省峨边县桥儿沟铅锌矿地质、物化探特征及找矿远景

四川省峨边县桥儿沟铅锌矿位于乐山市峨边彝族自治县县城东南方向的平等乡一带,处于峨眉山断拱与凉山陷接触部位,构造活动强烈,断层、节理裂隙较为发育。前人对该区进行了1:20万水系沉积物化探测量及1:1万激电中梯剖面测量,根据Pb、Zn等主要成矿元素的综合异常结果显示,Pb、Zn异常浓度集中明显,规模大,与各个元素套合好;1:1万激电中梯剖面测量异常明显,且与化探异常吻合较好,并伴有高极化、低电阻率异常。本文对该区地质、物化探异常进行了较为详细地剖析,分析了该区铅锌成矿地质条件,明确了找矿标志,并进行了找矿前景评价,认为其找矿远景较好,有望在深部发现较大规模铅锌矿。     

基于随机场理论的盾构隧道地表沉降槽曲线研究

在对地表变形产生的沉降槽的研究中,通常将土性参数看作确定值,并且假定沉降槽是关于隧道轴线对称的,这样往往忽略了土体的非均质性特点,对沉降槽的假定也偏于理想化。为此,借助随机场的计算机模拟方法,在引入曲线偏移量对经典Peck公式改进的基础上,开展Monte-Carlo随机分析,分析土体弹性模量空间变异性对沉降槽曲线的影响。研究结果表明:(1)引入曲线偏移量是可行的,并且可以表现沉降槽在隧道轴线位置的不对称性;(2)土体弹性模量空间变异性对沉降槽的形态影响不明显,但对沉降槽宽度、最大沉降值和最大沉降位置有重要影响。