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1.
分维——评价矿井断裂复杂程度的综合性指标   总被引:22,自引:0,他引:22  
矿井断裂网络是一种具有统计自相似性的分形体系.其复杂程度可以用描述几何不规则性的分维来定量评价。本文将分维指标与常用的断裂密度指标进行了对比分析,结果表明,前者不仅包含了断裂条数、组数和水平延伸长度的变化信息,而且包含了断裂分布的不均匀性和组合变化等信息.因此,分维是一种合理、准确评价断裂网络复杂程度的综合性指标.  相似文献
2.
国内外深部资源开采发展的现状表明,随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”、“强时效”的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。其根本原因在于,现有岩石力学理论都建立在基于静态研究视角的材料力学基础上,已滞后于人类岩土工程实践活动,与深度不相关、与工程活动不相关、与深部原位环境不相关,亟需发展考虑深部原位状态和开采扰动的深部岩体力学新理论、新方法,破解深部资源开采的理论与技术难题。项目以提升中国深部资源获取能力为导向,针对我国深部矿产资源开采将全面进入1000~2000m阶段这一基本现状,凝练了四大关键科学问题:(1)深部岩体原位力学行为与地应力环境;(2)深部岩体应力场-能量场分析、模拟与可视化;(3)深部强扰动和强时效下的多相并存多场耦合理论;(4)深部资源低生态损害协同高效开采理论与技术。并结合关键科学问题的内涵,提出了五大重点研究内容:(1)深部岩体原位力学行为和地应力环境;(2)深部采动岩体力学及多场多相渗流理论;(3)深部采动应力场-能量场演化规律;(4)深部岩体变形监测、安全预警与稳定控制;(5)深部矿产资源生态化协同高效开采理论与技术。最后,将五大重点研究内容细分为九大前沿研究方向:(1)深部岩体原位力学行为研究;(2)深部围岩长期稳定性分析与控制;(3)深部地应力环境与灾害动力学;(4)深部强扰动和强时效下多场多相渗流理论;(5)深部采动应力场-能量场分析、模拟与可视化;(6)深部高应力诱导与能量调控理论;(7)深部采动岩层变形监测预警与控制;(8)深部煤矿安全绿色开采理论与技术;(9)深部金属矿协同开采理论与技术。从而初步构建了深部岩体力学与开采理论研究体系,以期为未来我国数万亿的深部矿产资源开发提供理论基础与技术支撑。  相似文献
3.
分形插值曲面及其维数定理   总被引:10,自引:1,他引:9  
叙述了分形插值曲面的原理,导出了分形插值曲面的计算公式,给出了分形插值曲面的维数估计式;运用分形插值曲面的原理,应用实际数据进行了分形插值曲面的实例研究.  相似文献
4.
断层粗糙表面的分形模拟   总被引:4,自引:0,他引:4  
根据二元分形插值理论, 运用断层面上部分信息点数据, 对断层面的粗糙形态进行了分形插值模拟. 由于岩石断裂表面具有统计自相似的特征,提出了局部邻域的划分以及纵向压缩比的确定的改进分形插值曲面的方法. 根据地质统计学中变差函数原理, 以变差函数的变程来划分局部邻域; 运用多元统计分析原理, 以观测数据一次趋势面的偏差值来确定分形插值中的纵向压缩比, 从而使得模拟结果更加符合真实断层面的特征. 研究结果表明, 分形插值曲面的理论与方法比传统的插值方法更加精确地反映断层表面的粗糙特征, 它的应用为研究断层面的粗糙程度对工程的影响提供了一套新的方法.  相似文献
5.
全球二氧化碳减排不应是CCS,应是CCU   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出了二氧化碳减排的CCU(Carbon Dioxide Capture and Utilization—CCU)新理念,系统分析了全球现在非常重视和关注的CCS(Carbon Dioxide Capture and Storage—CCS)存在投入较大的经济问题以外还存在比较大的CO2泄露、咸水层破坏、地表拱起和诱发地震等潜在风险。因此作者提出二氧化碳减排不应是CCS而应该是CCU,即在低能耗低成本条件下,利用CO2矿化转化天然矿物和固体废物联产出高附加值的化工产品,将CO2作为一种资源,真正实现CO2的高效利用。作者已探索形成了可行的技术方法,包括氯化镁矿化CO2联产盐酸和碳酸镁、固废磷石膏矿化CO2联产硫基复合肥等技术。研究表明在人类可利用的范围内,利用地壳中1%的钙、镁离子进行CO2矿化利用,理论上以50%的转化率来计算,可矿化约2.56×107亿吨CO2,按照全球2010年的CO2排放量约为300.6亿吨,可满足人类约8.5万年的CO2减排需求。同时中国的磷石膏固废每年产出约5 000万吨,利用其中的钙离子进行CO2矿化,每年可消耗CO2约1 250万吨。作者提出的CO2矿化利用的CCU新理念和技术路线,在实现CO2减排的同时,由于高附加值产品的生成,总体经济效益分析具有较好的利润空间,是真正能够开展规模化工业化应用的二氧化碳减排方法。  相似文献
6.
裂隙交叉联接对采动岩体中流体流动特性的影响研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于立方定律推导了交叉联接方式的流量计算方法,讨论得出了该方法与实测结果存在偏差的主因:过量压力降损耗.定义了过量压力降损耗系数,分析了过量压力降损耗系数的变化规律.结果表明:影响交叉裂隙的过量压力降损耗的因素有:交叉角度、裂隙隙宽及雷诺数,其中雷诺数对过量压力降损耗的影响最大;过量压力降损耗系数与雷诺数近似成二次下降的关系;交叉裂隙中流体的偏流及交汇只是表象,裂隙交叉处的流动收缩或者扩张效应才是过量压力降损耗产生的真正机制.在此基础上得到了交叉裂隙的准确流量计算公式,并探讨了该公式在实际裂隙网络中的简化应用方法.  相似文献
7.
8.
Scanning electronic microscopy (SEM) was employed to investigate fractographs of sandstone in mine roof strata under thermal-mechanical coupled effect. Based on the evolution of sandstone surface morphology in the failure process and fractography, the fracture mechanism was studied and classified under meso and micro scales, respectively. The differences between fractographs under different temperatures were examined in detail. Under high temperature, fatigue fracture and plastic deformation occurred in the fracture surface. Therefore, the temperature was manifested by these phenomena to influence strongly on micro failure mechanism of sandstone. In addition, the failure mechanism would transit from brittle failure mechanism at low temperature to coupled brittle-ductile failure mechanism at high temperature. The variation of sandstone strength under different temperature can be attributed to the occurrence of plastic deformation, fatigue fracture, and microcracking. The fatigue striations in the fracture surfaces under high temperature may be interpreted as micro fold. And the coupled effect of temperature and tensile stress may be another formation mechanism of micro fold in geology.  相似文献
9.
煤炭开发过程碳排放特征及碳中和发展的技术途径   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
理清煤炭开发过程碳排放特征,是推动煤炭开发过程碳达峰碳中和的前提和基础。基于煤炭开发全生命周期碳排放清单分析方法,重点从生产用能、瓦斯排放及矿后活动三个环节,建立了煤炭开发过程碳排放计算模型,测算了煤炭开发过程碳排放量,并分析了不同环节碳排放特征,提出了煤炭开发过程碳减排技术途径。研究表明:(1)生产用能碳排放强度呈下降趋势,由2010年81.5 kgCO2/t,先快速降低到2015年的66.5 kgCO2/t,而后缓慢降低到2020年的65.4 kgCO2/t;(2)瓦斯排放(碳排放)强度呈快速下降趋势,由2010年的123.7 kgCO2/t降低到2020年的67.6 kgCO2/t;(3)矿后活动碳排放强度呈缓慢降低趋势,由2010年的21.5 kgCO2/t,逐渐降至2020年的18.0 kgCO2/t。基于碳排放量和排放特征分析,提出了煤炭开发过程实现碳中和的五大技术途径,即大力推广应用煤炭开发节能提效技术,减少煤炭开发过程能源消耗带来的碳排放;持续攻关煤矿瓦斯抽采利用技术,减少煤炭开发过程甲烷排放;加快探索煤炭开发颠覆性技术,从原理上改变碳排放特性;有序研发和示范煤矿区煤与新能源耦合利用技术,降低单位产品碳排放强度;尽早谋划煤矿区二氧化碳捕集、利用与固化、封存技术,形成煤炭行业独有的碳中和实现途径。  相似文献
10.
深地科学领域的若干颠覆性技术构想和研究方向   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
习近平主席指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”,开发深地资源已经成为未来中国科技发展的重要方向。然而,目前人类对于地球深部的认知相当匮乏,国际上ICDP与GFZ等研究组织已经开展深地科学基本规律研究。因此,超前布局、抢占深地研究高地、积极推动深地基础前沿大科学问题探索已迫在眉睫。本文从深地能源和人类生存的角度出发,深度剖析了深地资源开发和深地空间利用的必然趋势,提出向地球深部进军研究的3个层次内容,即深地地质结构探测、深地行为规律研究及深地环境利用与资源开发。同时,围绕关系国家全局的地下空间资源开发、能源储备、核废料处置等国家长远战略,提出深地科学研究领域的3个颠覆性技术构想,即深地矿产资源的流态化开采、深地空间与地下城市、深地实验室与深地空间舱。最后,针对深地岩石力学、深地渗流力学、深地地震学与地球物理学、深地微生物能量溯源等国际最前沿的深地基础科学问题,明确深地科学研究的若干重要研究方向,即原位保真取芯技术,深地非常规岩石力学行为,深地结构与开采的透明推演理论,深地地震学与地球物理学,深地微生物学,深部资源开采与能源储存,深地地下水赋存、运移及水质变化,基于深井抽水蓄能的风、光、水、热一体化开发,地下空间生态、能量循环系统等。基于若干颠覆性技术构想的攻关和若干重要研究方向的探索,构建中国独有、世界领先的深地基础性科学前沿研究阵地。  相似文献
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