碳酸盐岩储层酸蚀前后矿物成分分析

米桑油田是伊拉克南部石油经济的重要支柱,但由于储层在纵向上物性变化幅度较大,储层内部非均质性较强,因此需要采取酸化酸压措施以进一步提高油田的开发效果.为提高酸化酸压产能预测的准确性,利用X射线衍射分析的技术手段,对米桑油田碳酸盐岩储层的微观特征进行系统性认识,深度分析各实验岩心在不同溶蚀时间的条件下,岩心中矿物成分的变化情况,得到不同岩心酸蚀后方解石及白云石的溶解情况不同的实验结论.研究结果为后续的产能预测模型的参数选取及输入提供依据,对提高酸化酸压措施产能预测的准确性具有一定的指导意义.     

秦岭山前地下水中矿物溶解沉淀规律分析

本文依据水-岩相互作用理论及矿物的溶解沉淀规律,利用PHREEQC水文地球化学模拟软件对秦岭山前东大地区潜水、承压水水溶液组分平衡分布下的部分矿物的饱和指数进行定量计算,表明了水中主要离子含量的来源,且结果与离子比例系数的定性分析相一致。研究区地下水中离子含量受岩石溶滤作用的影响,Na+主要来源于岩盐及部分钠长石等硅酸盐矿物的溶解;Ca2+和Mg2+除主要来源于碳酸盐矿物方解石、白云石和硫酸盐矿物硬石膏的溶解外,还有部分来源于硅酸盐矿物伊利石、高岭石的溶解。     

不同秸秆还田方式对土壤有机质及速效养分的影响

为探明不同秸秆还田方式对大田表层(0~5cm)土壤有机质及速效养分的影响,设置4种不同秸秆还田方式:秸秆不还田(CK)、秸秆焚烧还田(SA)、秸秆粉碎还田(SC)、秸秆高留茬还田(SH)。结果表明:秸秆直接还田(SC、SH)显著提高了土壤有机质含量(P0.05),在玉米苗期、大喇叭口期、成熟期相比CK提高幅度分别为0.5%~5.3%、2.6%~9.5%、4.5%~18.9%;秸秆焚烧还田降低了土壤有机质含量,各时期分别比CK降低8.9%、14.7%、8.5%。对速效磷、速效钾的影响,各处理表现为SCSHSACK,经过玉米生育期,三种还田处理的速效磷、速效钾含量分别比CK提高了24.5%~53.9%、24.6%~70.9%。玉米生育期内,SA、SC、SH的速效氮(硝态氮、铵态氮)含量相比CK的增加幅度呈现先减小后增加的趋势。SC的硝态氮含量在玉米苗期和大喇叭口期高于其他处理,铵态氮含量在玉米成熟期高于其他处理;SA的硝态氮含量在玉米成熟期高于其他处理,铵态氮含量在玉米苗期和大喇叭口期高于其他处理;经过玉米生育期,三种还田处理的硝态氮、铵态氮分别比CK提高了9.4%~57.2%,10.5%~50.2%。综合各项指标,秸秆粉碎还田处理对土壤有机质和速效养分的积累有最明显的作用。     

活性污泥法降解苯酚模拟废水的动力学研究

研究了活性污泥法降解苯酚模拟废水的动力学规律。实验结果表明，活性污泥法对苯酚废水具有良好的降解性能，正常状态下，3h内COD去除率迭90％以上。降解过程符合一级反应动力学方程。不同污泥浓度时反应速率常数K1相差不大，提高苯酚初始浓度K1亦增大。pH值在4．8-9．1范围内，活性污泥保持良好的降解性能，pH值过大或过小时，微生物均受到抑制。在15-35℃，K-随温度的升高而增大，求得温度系数θ为1．054。     

酸预处理腐朽木脱氮性能研究

本文采用H₂SO₄预处理法改良腐朽木,通过腐朽木的纤维素成分含量测定试验和生物滤池反硝化动态试验,探究了酸预处理法腐朽木应用于污水脱氮的可能性。测定结果表明,H₂SO₄(浓度1.5%)处理后的腐朽木纤维素含量增至68.91%,半纤维素含量有所减少,木质素含量由17.68%减至13.28%。动态试验结果显示,反应器的总氮(TN)去除率在水力停留时间(HRT)为8 h时达到最高值(66.9%),HRT为2 h时,平均反硝化速率为21.86 g NO₃^--N/(m³·d)。TN主要在高度0～30 cm的填料层被脱除,NO₂^--N在高度10～30 cm的填料层表现出累积特征。     

钢渣煤矸石制取复合铁铝混凝剂及混凝效果研究

利用钢渣和煤矸石中的金属成分制取复合混凝剂,采用正交试验研究混凝剂的制取及混凝效果的影响因素,包括混酸的加入量,混凝剂的加入量以及pH值。实验处理印染废水,测定CODCr去除率和色度去除率。其正交试验显示：当混酸投加量为15 mL,混凝剂的投加量为15 mL/L-1,pH值为6时,CODCr的去除率可达85%以上,色度去除率可达90%以上。讨论了处理生活污水时pH值和混凝剂投加量对混凝效果的影响。     

基于蓄排水模式下盐碱地土壤稳定性空间变异效应研究

针对陕西卤泊滩盐碱地在蓄排水模式下对土壤物理特征、稳定性及有机碳储量的影响展开研究,力求为提高治理盐碱地的土壤物理性质、稳定性及有机碳储量提供科学依据。在陕西富平设置盐碱地模型试验,分别设置排水和蓄水2种处理,测定分析0~30cm土层土壤容重、孔隙度、田间持水量及平均质量直径(WMD)、几何平均直径(GMD)、水稳性团聚体稳定率(WASR)、团聚体破坏率(PAD)、分形维数(D)和有机碳储量,并分析各指标间关系。结果表明:蓄水处理较传统排水处理可有效降低0~30cm土层土壤容重幅度为1.3%~4.2%,同时提高土壤孔隙度和田间持水量。干筛和湿筛处理下0~30cm土层土壤稳定性均呈现蓄水处理高于排水处理,土壤WMD和GMD表现趋势相似且均随着土壤深度的增加而增加;土壤水稳性团聚体稳定率提高幅度为14.5%~53.4%;平均团聚体破坏率较排水处理低3.2%,差异显著(P0.05)。蓄水处理可有效提高0~30cm土层土壤有机碳含量和有机碳储量,两者分别较排水处理高13.4%~27.9%和9.9%~18.8%。0~30cm土层土壤平均团聚体破坏率、分形维数与土壤有机碳储量(Y)均存在负相关关系,且相关系数分别为r=0.927 0和r=0.969 3,差异性显著(P0.05)。综上所述,蓄水处理较排水处理可有效改善土壤质量,提高土壤稳定性及土壤有机碳储量,可良好的实现盐碱地治理。     

厨余垃圾与污泥联合厌氧消化实验研究

对杭州市厨余垃圾与市政污泥联合中温厌氧消化处理和生产沼气进行了实验研究。实验设置两者混合比例分别为15∶0、12∶3、9∶6、7.5∶7.5、6∶9、3∶12、15∶0;控制总固体质量(TS)分数为12%,在系统温度为38.5℃中温条件下进行厌氧消化。结果表明:当厨余垃圾与污泥二者比例为9∶6时,TS、VS的去除率最高,分别为41.7%与45%;当二者比例为7.5∶7.5时,沼气的产气量以及甲烷的浓度最高,产气量可达5 483 m L,甲烷浓度最高值达到76.6%。且这两种比例下的厌氧反应体系中p H值稳定在7.8左右,并可自行调节,这有助于厌氧消化反应的持续进行。     

含水排土场蠕变特性及长期强度研究

为揭示排土场岩土体蠕变特性及长期强度,采用ZLB-1型三联蠕变直剪蠕变仪,以分级加载形式开展一系列试验,研究不同含水率和固结压力下,岩土体蠕变特性及长期强度变化规律。试验结果表明：15%～39.2%(饱和)含水率范围内,排土场岩土体显示为非线性蠕变,且随着剪应力增加,蠕变曲线分别呈现衰减蠕变、非稳定蠕变及加速蠕变,直至试样发生破坏;施加剪应力瞬间发生较大瞬时应变,并随剪应力增加而变大;长期强度指标与含水率呈现指数递减趋势;对比15%含水率试样,饱和含水率下排土场岩土体长期强度指标中黏聚力降低66%,内摩擦角降低69%,其变化规律满足指数拟合公式。研究成果可为同类型含水排土场稳定性计算提供基础数据。     

基于砾石比表面积的土石混合堆积体可蚀性因子研究

生产建设项目产生的土石混合堆积体水土流失问题日益严重,精准的预测堆积体水土流失量是迫切的现实需求。土石混合堆积体是由土和砾石相混合并受到多重扰动而成,在用USLE模型预报堆积体侵蚀量时,可蚀性因子K需将砾石因素量化入内。针对这一问题,对壤土、砂土、黏土与砾石的混合堆积体进行室内人工模拟降雨试验,引入基于砾石比表面积的单位体积土石混合体中砾石表面积(C_s),从新的角度着手研究土石混合堆积体可蚀性因子,以期提高模型预报精度。结果表明:(1)当土石混合体中砾石含量固定不变时,砾石比表面积与单位体积土石混合体中砾石表面积均随着粒径的增加而减小,二者减小幅度保持一致,均呈现逐渐变缓趋势。当粒径范围固定不变时,单位体积土石混合体中砾石表面积随着砾石含量的增加而等量增加,砾石比表面积保持不变。(2)含砾石土石混合堆积体的可蚀性因子变化规律受土壤自身理化性质及砾石含量共同影响,二者此消彼长,随着土壤粘结性的变化而逐渐过渡。三种土壤类型堆积体可蚀性因子均随砾石含量及单位土石混合体中砾石表面积的增加而减小,并且表现为砂土黏土壤土。(3)砾石含量并不能完全反映砾石因素在侵蚀中的作用,而将单位体积土石混合体中砾石表面积C_s纳入到堆积体可蚀性因子K中,与土壤可蚀性因子K_0共同构建土石混合堆积体可蚀性因子函数K=f(C_s,K_0)效果较好。     

基于CiteSpace的国内石漠化研究知识图谱与可视化分析

为全面了解中国石漠化研究发展趋势,以中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)数据库为数据源,利用CiteSpace可视化分析软件,对国内石漠化研究的文献发表、研究力量、研究热点等方面进行文献计量分析及知识图谱绘制。结果表明,国内石漠化研究年发文量大致经历了“平稳-缓慢增长-快速增长-大幅度下降-平稳波动”五个阶段变化趋势;石漠化研究机构主要包括贵州师范大学、贵州大学、中国科学院地球化学研究所、西南大学、中国地质科学院岩溶地质研究所等,研究机构主要集中在贵州省,机构间跨区域合作较弱;国内石漠化研究具有区域特色,石漠化空间格局变化、驱动机制、生态治理、石漠化贫困等方向研究是石漠化研究的热点方向;生态恢复领域是未来石漠化研究需要关注的方面。     

基于激光点云的隧道开挖面岩体结构识别

地质编录是隧道施工过程中重要的一项工作,而传统的人工地质素描难以快速准确地反映隧道的地质状况。介绍一种从隧道三维点云数据自动提取隧道掌子面岩体结构面的方法。首先根据三维激光扫描仪的原理,采用先球面投影两次后平面投影的方法将三维点云投影到平面上,并保持点云间的相对拓扑关系,然后采用Delaunay算法重建隧道三角面片表面模型,最后计算每个三角面片的产状和到扫描中心的距离,采用聚类算法识别和分类隧道开挖岩体的结构面,并用不同颜色显示。通过对干巴沟隧道扫描数据分析,结果表明,采用该方法自动识别隧道结构面具有较好的效果,基本可以识别大部分岩体结构面。研究成果为隧道地质快速编录提供了一种方法。     

基于现场监测位移的隧道围岩参数反演分析

根据高速公路隧道现场监测的实际情况，采用位移反分析法，利用编制出的Geo-Inverse.m程序，将分析得到的数据与现场实际的监测结果进行对比，综合比较水平收敛和拱顶沉降两项参数，结果表明：拱顶沉降和水平收敛的最大峰值分别为15.4 mm和14.4 mm，实测结果与反演结果分别相差0.4 mm和0.28 mm；隧道围岩基本参取值为弹性模量1.50 GPa，泊松比0.35，黏聚力350 kPa，说明该段围岩比较软弱，但是在支护过后能达到稳定状态。研究成果在隧道围岩反演方面具有一定的借鉴意义。     

不同开挖法对某隧道开挖的围岩稳定性分析

为研究不同开挖法对色季拉山隧道开挖的围岩稳定性的影响,对比分析两台阶开挖法、三台阶开挖法和全断面开挖法在开挖过程中围岩的应力变化及变形情况。基于钻孔SJLSZ-1位置处岩石样品的岩性参数,结合隧道相关支护数据,利用Geo-Studio软件中的SIGMA/W模块分别对该隧道不同开挖法开挖进行数值模拟,并分析隧道开挖的稳定性。结果表明：3种方法在开挖过程中以及全部开挖后,掌子面围岩XY位移主要集中在隧道的顶部及仰拱,而最大主应力主要集中在隧道的左拱腰以及右拱腰;对比云图变化及监测点数据,全断面开挖法的XY位移量最小,拱顶24.8 mm,右拱脚28.3 mm;应力变化最小,左拱腰690.303 kPa,右拱腰721.171 kPa;综合数值模拟分析过程中监测点的位移数据以及应力数据发现,全断面开挖法为隧道的最优开挖方法。研究结果可为类似隧道开挖提供参考。     

条带充填开采支巷快速掘进支护技术

以山西三元煤矿1#充填工作面的具体工程地质特征及生产技术条件为背景，在保证巷道安全稳定的前提下，提出一种能够科学匹配沿空掘巷围岩现场实际变形破坏的新型支护理念与关键技术。结果表明：巷道掘出后围岩塑性区主要分布于巷道两帮及顶底板，巷道两帮的破坏主要是剪切破坏, 顶板处几乎没有塑性区的分布，底板塑性区分布较广泛，导致破碎岩层发生比较强烈的扩容变形，从而进一步加剧了帮部围岩和巷道肩窝的破坏变形。根据锚杆锚索长度计算原理图，并结合1#充填工作面顺槽巷道掘出后扰动应力分布曲线图，最终确定锚杆锚索参数。     

基于专利分析的岩爆防治技术现状与发展趋势研究

岩爆防治是深部地下空间开发利用过程中的技术难题，亟须进一步明确技术创新发展方向。采集incoPat数据库中岩爆和冲击地压防治技术相关专利数据，运用LDA主题聚类、专利地图等方法，从技术主题、技术活跃度、核心技术和技术进化方向4个方面开展研究。技术主题分析表明岩爆防治技术可归类为7个主要领域。技术活跃度分析表明岩爆防治技术具有波浪式发展特征，而专利技术拥有者以科研院所为主，企业的活跃度相对较低。在诸多技术主题中，施工卸荷技术与岩爆监测预警技术是主要的核心技术。岩爆防治技术总体呈螺旋式上升发展势态。     

基于离散元法的含节理隧道岩爆发生预测

本文从四川省雅安市大相岭隧道工程实例出发，以实际工程中最常见的节理倾角为例，用离散元法（UDEC）对不同节理倾角条件下，全断面开挖后（不考虑时间效应）隧道毛洞岩爆发生进行了预测，并加以总结分析。     

某成品油管道岩石挤压段顶部应力响应

利用X射线应力测试原理，对某成品油管道岩石挤压段顶部位置的轴向应力和环向应力进行测试，并计算对应的Mises等效应力。将移除岩石前后挤压管段的各种应力进行对比，结果表明：岩石挤压管段顶部的轴向应力为拉应力，环向应力为压应力，相同位置的轴向应力值大于环向应力值；轴向应力和Mises等效应力在管道轴向呈“W”状分布，环向应力在管道轴向呈“V”状分布；移除岩石后，轴向应力、环向应力以及Mises等效应力均有不同程度减小，其中轴向应力和Mises等效应力减小值曲线呈“倒V”状，环向应力减小值曲线则呈“V”状。     

基于软岩爆破电子雷管延时优选与预测振速

为了有效控制软岩隧道爆破振动并精准预测振动强度,根据现场的实际条件,采用高精准的数码雷管和运用波形叠加干扰原理来开展精准的延时爆破实验,使用线性分析计算出软岩中的k、α值从而预测振动.研究表明:通过实验优化电子雷管延时时间,使爆破地震波之间相互干扰从而减少振动的强度,达到干扰减震的效果;单段电子雷管延时优化后振动峰值最大降低了36.5％(优化后的电子雷管延时为55 ms,普通电子雷管延时为25 ms);以实测振动数据及客观的地质环境为依据,利用萨道夫斯基公式和线性回归分析理论分析了符合现场地质条件的萨道夫斯基振动衰减公式(α=1.8066,k=389.01),为更精准地预测振动提供可靠工具;预测数据与实际数据存在一定的误差,经过分析可知引起误差的原因是存在高差和特殊软岩.     

复杂应力场中圆形隧洞偏应力场分布规律

为了厘清深部圆形中导洞（设置于双向隧洞中间）围岩偏应力分布问题,结合岩石力学与摩尔-库仑屈服准则,推导平面三向应力场中圆形隧洞围岩主偏应力与塑性区半径解析解,研究不同工况下圆形隧洞围岩主偏应力的分布规律及塑性区边界处主偏应力的几何形态分布特征。结果表明：当隧洞所处的斜向应力场为竖向应力场0.5～1.0倍时,随着斜向应力场水平方位角α1=α2增加,径向1.0倍隧洞半径范围内顶底主偏应力在快速降低,腰部主偏应力在快速增加,径向1.0倍隧洞半径范围外隧洞围岩主偏应力先小幅下降后又逐渐增大,最终在围岩深部趋于某定值;隧洞围岩主偏应力对其塑性区形态分布影响显著,当斜向应力场水平方位角α1=α2为30o时,围岩塑性区形态分布较优,为圆形或椭圆形。