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湟水河流域废弃矿山盐渍土改良技术研究
1
作者 史立群 袁二军 +4 位作者 彭红明 查春雷 金鹏 屈宏飞 吕荣久 《中国矿业》 北大核心 2024年第12期163-172,共10页
以湟水河流域存在盐渍土的某废弃矿山为研究对象,筛选出适宜气候条件且长势较好的7种草本植物和3种灌木植物,通过在矿山自建试验区,对10种植物采用单一种植和组合种植的方式,分析土体和植物样品中K^(+)、Ca^(2+)、Na^(+)、Mg^(2+)、SO_(... 以湟水河流域存在盐渍土的某废弃矿山为研究对象,筛选出适宜气候条件且长势较好的7种草本植物和3种灌木植物,通过在矿山自建试验区,对10种植物采用单一种植和组合种植的方式,分析土体和植物样品中K^(+)、Ca^(2+)、Na^(+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、HCO_(3)^(-)和CO_(3)^(2-)等8种易溶盐离子含量和全盐量的变化特征,探讨不同种植条件下对盐渍土的改良效果,从而达到对废弃矿山复垦的作用。研究结果表明:单一种植条件下,碱蓬、垂穗披碱草和草地早熟禾对矿山土体8种易溶盐离子含量和全盐量的降低幅度相对较高;组合种植条件下,组合4对土体8种易溶盐离子含量和全盐量的降低幅度最高;植物根系和茎叶中8种易溶盐离子含量和全盐量的大小顺序无明显特征,而结合植物的生物量,可判断出单一种植的碱蓬和组合种植的组合4降盐效果最好,是研究区土地盐渍化治理的优势植物或组合,可作为该废弃矿山复垦的手段之一。 展开更多
关键词 湟水河流域 废弃矿山 盐渍土改良 植物种植 易溶盐离子
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青海湟水流域二级阶地细粒沉积物矿物组成特征及其沉积古气候
2
作者 唐书君 赵文强 +4 位作者 杨庆坤 贾君 马强 陈惠娟 赖海青 《地质科学》 北大核心 2025年第1期125-137,共13页
湟水流域位于青藏高原东北缘,其二级阶地孢粉组合和热释光年代学显示了晚更新世末次冰期特征,但针对沉积物矿物学方面的研究尚处空白。激光粒度分析指示样品主要为含黏土粗粉砂—极细砂,具有分选性好、极正偏特征,小于63μm的颗粒明显... 湟水流域位于青藏高原东北缘,其二级阶地孢粉组合和热释光年代学显示了晚更新世末次冰期特征,但针对沉积物矿物学方面的研究尚处空白。激光粒度分析指示样品主要为含黏土粗粉砂—极细砂,具有分选性好、极正偏特征,小于63μm的颗粒明显高于现代河流沉积物中悬移物质总体含量,概率累积曲线具有二段式特征,缺少推移总体。扫描电镜下石英颗粒形状多样,表面结构复杂。沉积物X-射线衍射(XRD)成分分析指出碎屑含量占比平均在61.2%左右,主要为石英、斜长石和钾长石;碳酸盐矿物为方解石,含量约18.6%;铁氧化物(针铁矿)含量极低,约1.4%;黏土矿物含量约17.9%。依据沉积物搬运距离与粒径变化关系,推测沉积物应该经历了风成+河流的二次搬运过程。石英及长石比值(Q/F)平均为3.0,代表沉积物成分成熟度较低。黏土矿物(Chl+It)/(Sme+Kln)含量比值平均为7.7,远高于陕西渭河盆地中新统至上新统沉积物(相对暖湿环境),指示了研究区在晚更新世Q_(3)阶段应处于干冷环境。 展开更多
关键词 沉积环境 物质来源 砂岩 湟水河 青海
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缓倾斜煤层开采底板破坏深度数值分析研究 被引量：3
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作者 查春雷 袁二军 +2 位作者 史立群 彭红明 屈宏飞 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期169-175,共7页
研究煤层开采过程中底板破坏深度对防治矿井底板水害具有重要意义,数值模拟避免了因现场条件复杂而无法进行实测的情况,可以在煤层开采前模拟和预测破坏深度,为开采工作提供参考。以梁北煤矿32021工作面为例,基于统计规律的经验公式进... 研究煤层开采过程中底板破坏深度对防治矿井底板水害具有重要意义,数值模拟避免了因现场条件复杂而无法进行实测的情况,可以在煤层开采前模拟和预测破坏深度,为开采工作提供参考。以梁北煤矿32021工作面为例,基于统计规律的经验公式进行了理论计算,得到的底板破坏深度分别为27.05 m、25.63 m、23.56 m,其中,考虑采深和煤层倾角的27.05 m更接近实际情况。使用FLAC^(3D)进行数值模拟,模拟并分析了工作面推进过程中的应力变化规律和底板破坏深度。在数值模拟的过程中,煤层底板的垂直应力变化结果表明,随着工作面不断推进,顶底板应力增大,采空区两端出现应力集中现象,影响范围不断增大,同时底板破坏深度也会随之增加;煤层底板的塑性破坏结果表明,底板破坏深度随工作面的推进而不断增大,当工作面推进至100 m时,底板破坏深度达到最大,之后破坏深度保持不变,破坏范围会一直随之增加;工作面推进100 m时,煤层底板下不同深度的塑性破坏结果表明,随着深度增加,破坏范围不断减小,可判断出煤层底板最大破坏深度约为25.9 m。 展开更多
关键词 矿井水害 底板破坏深度 缓倾斜煤层 FLAC^(3D) 数值模拟
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基于时间函数的高寒矿区地表动态下沉规律研究 被引量：1
4
作者 魏占玺 董建辉 +4 位作者 谢飞鸿 马文礼 袁材栋 曹生鸿 冯霖 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第16期6667-6673,共7页
高寒地区因为其冻土的特殊性质导致其经历开采后随着季节变化易导致上覆岩层破坏,因此,为准确预测高寒地区矿区上覆岩层的动态沉降的发展趋势,选取高寒矿区地表富水区作为研究对象,基于Weibull时间函数与分段函数的思路,结合矿区地表干... 高寒地区因为其冻土的特殊性质导致其经历开采后随着季节变化易导致上覆岩层破坏,因此,为准确预测高寒地区矿区上覆岩层的动态沉降的发展趋势,选取高寒矿区地表富水区作为研究对象,基于Weibull时间函数与分段函数的思路,结合矿区地表干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)监测数据建立高寒矿区地表动态沉降模型,讨论该函数模型的适用性。结果表明:高寒矿区冻胀地表沉降的3个阶段沉降量与时间的关系曲线与Weibull时间函数模型对应曲线相符。对Weibull时间函数的双参数取值进行探讨并优化,最终确定当初始、加速阶段的沉降运动参数λ取值2.5,沉降时间参数η取值0.068,稳定阶段λ取值2.3,η取值0.048时误差处于限差范围内,能较为准确地模拟预测地表的动态沉降过程。研究成果可为高寒矿区的防灾减灾及治理工程提供参考。 展开更多
关键词 煤矿开采 高寒矿区沉降 干涉合成孔径雷达(InSAR)监测 Weibull时间函数 预测模型
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基于动态残余强度的不同含水率条件下滑坡稳定性研究 被引量：14
5
作者 魏占玺 谢东武 +3 位作者 毋远召 马文礼 李元 李万花 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期126-136,共11页
长时降雨会引起斜坡发生累进性破坏,在此过程中,滑带土将随含水率的变化达到不同含水状态下的残余强度。传统应变软化模型不能准确表达这一变化过程中滑带土残余强度的动态特征,而引入动态残余强度的应变软化模型能更加真实地模拟含水... 长时降雨会引起斜坡发生累进性破坏,在此过程中,滑带土将随含水率的变化达到不同含水状态下的残余强度。传统应变软化模型不能准确表达这一变化过程中滑带土残余强度的动态特征,而引入动态残余强度的应变软化模型能更加真实地模拟含水率变化时滑坡稳定性的发展。基于此,文章对四川中江县垮梁子滑坡开展了野外调查工作,通过现场竖井获取滑带土,采用环剪试验研究了滑带土力学参数与含水率的关系,在此基础上建立了基于动态残余强度的应变软化模型,模拟了垮梁子滑坡在滑带土处于不同含水率阶段的发展情况。结果表明:含水率的增加使得滑带土抗剪性能显著衰减,峰值及残余抗剪强度呈近乎线性降低,残余强度参数则表现出三次函数型衰减特征。应用基于残余强度参数衰减规律建立的应变软化模型模拟了垮梁子滑坡的变形破坏过程,结果表明在滑带土含水率低于20%时,斜坡仅在前缘局部产生塑性区;当含水率达到22%时,斜坡中上部开始产生塑性区及未贯通滑动面;当含水率达到24%时,塑性区趋于贯通,滑坡进入加速变形状态,并于坡表产生张拉裂缝;当含水率达到26%时,滑坡处于失稳状态,坡表张拉塑性区及破坏面的发展与滑坡现状破坏特征高度吻合。该成果可为相关滑坡的稳定性研究提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 动态残余强度 含水率 应变软化 边坡稳定性 数值模拟
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自动化泥浆循环净化装置机械系统设计与研制 被引量：10
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作者 柴晓然 孙武成 +2 位作者 段隆臣 董高峰 臧丽萍 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第7期182-188,共7页
针对水文地质钻探现场中通过人工捞砂处理泥浆的低质低效问题,石油等领域结构复杂、体积庞大、功耗巨大的固控设备无法直接移植借鉴,现今大多数解决方案仅仅是在泥水分离方法上从开挖沉淀池过渡到使用筛分机械,尽管能够提高泥浆净化效率... 针对水文地质钻探现场中通过人工捞砂处理泥浆的低质低效问题,石油等领域结构复杂、体积庞大、功耗巨大的固控设备无法直接移植借鉴,现今大多数解决方案仅仅是在泥水分离方法上从开挖沉淀池过渡到使用筛分机械,尽管能够提高泥浆净化效率,但仍无法克服占地面积大并伴随严重污染的局限性。为此,设计了一种组合配浆、混浆和泥浆净化的泥浆处理装置机械系统。结合沉淀法与机械分离法,将箱体与振动筛组合为一体,通过管道实现泥浆不落地的输运存储和筛分净化;联接泥浆泵、振动筛、搅拌器等工作部件线路并接入PLC,通过控制面板进行远端的自动及半自动控制;优化部件装配结构,达到拆装方便、车载运移的目的。针对青海省高海拔、极端气温等复杂地质与气候环境下工作泵压较正常情况偏低、工作介质结冰等问题,调节电路部件功率并增设温度调节设备,同时结合地质勘察领域对绿色勘查的环保要求,研制了一种自动化泥浆净化循环装置。经过现场试验验证,该装置能够在手动或自动模式下平稳高效地完成泥浆净化循环工作,运行过程中泥浆分散均匀且性质稳定,在现场工作规程下处理量可达60 m^3/h,不含电加热总功率小于32 kW。该型装置适合于工程地质勘察钻探、水文地质及水井钻探等较小规模施工应用。 展开更多
关键词 绿色勘查 泥浆净化 自动控制 机械系统
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基于PLC的泥浆循环净化装置控制系统设计与实现 被引量：7
7
作者 罗银飞 王志明 +2 位作者 赵振 段隆臣 蒋巍 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第11期169-175,共7页
当前水文水井钻探施工过程中,工艺相对落后且集成化程度低,新技术、新方法、新工艺引进和创新不足。在水文水井钻探中,从井底返回地面的泥浆中含有大量的岩屑和砂粒,仍主要采用人工捞砂、泥浆池和沉淀池自然沉降的作业方式,效率较低。... 当前水文水井钻探施工过程中,工艺相对落后且集成化程度低,新技术、新方法、新工艺引进和创新不足。在水文水井钻探中,从井底返回地面的泥浆中含有大量的岩屑和砂粒,仍主要采用人工捞砂、泥浆池和沉淀池自然沉降的作业方式,效率较低。为实现钻探施工中设备的自动化、模块化,提高施工效率,针对青海省复杂的地质与气候环境,研制了一种绿色勘查水文地质钻探自动化泥浆循环净化装置控制系统,包括远端控制子系统、近端控制子系统和泥浆加热循环子系统。为提高控制系统的抗干扰性,选用以PLC为控制核心的系统硬件,对泥浆净化装置控制系统硬件和控制系统软件等进行了设计,且系统采用模块化和可靠性设计方式,在实际应用中具备方便运输、可靠性高、适应性好等特点。 展开更多
关键词 绿色勘查 水文地质钻探 泥浆循环净化 控制系统 PLC 自动控制
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格尔木河冲洪积平原地下水开采潜力分析 被引量：13
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作者 祁泽学 汪生斌 +2 位作者 王万平 王强民 贺海松 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第6期66-71,76,共7页
格尔木市是青藏高原上正在崛起的新兴城市,地下水资源是影响城市发展的重要因素之一,随着各大企业自备水源地的扩建,评价格尔木河冲洪积平原区地下水资源开采潜力对合理规划城市发展有着重要意义。根据格尔木市中长期规划、水资源特征... 格尔木市是青藏高原上正在崛起的新兴城市,地下水资源是影响城市发展的重要因素之一,随着各大企业自备水源地的扩建,评价格尔木河冲洪积平原区地下水资源开采潜力对合理规划城市发展有着重要意义。根据格尔木市中长期规划、水资源特征以及地下水开采情况,设定3种地下水开发方案:维持现状开采规模、按近期规划开采以及按远期规划开采。运用格尔木平原地下水数值模型对上述方案进行模拟,分析了地下水位变化、水文要素变化情况以及水资源量,初步确定格尔木地区地下水资源有100万m3/d的开采潜力。 展开更多
关键词 地下水 开采潜力 数值模拟 冲洪积平原 格尔木河
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不同应力路径下海积软黏土的剪切力学特性试验 被引量：2
9
作者 薛红 曹利军 +1 位作者 袁材栋 魏占玺 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期391-396,共6页
以山东黄岛海积软黏土为研究对象,开展减压(RTC)、等压(TC)、常规(CTC)3种应力路径下的固结不排水三轴剪切试验,研究不同应力路径下的剪切力学特性,并针对应力-应变曲线形态各异的特点,建立径向基函数(RBF)神经网络模型,采用正交最小二... 以山东黄岛海积软黏土为研究对象,开展减压(RTC)、等压(TC)、常规(CTC)3种应力路径下的固结不排水三轴剪切试验,研究不同应力路径下的剪切力学特性,并针对应力-应变曲线形态各异的特点,建立径向基函数(RBF)神经网络模型,采用正交最小二乘(OLS)算法进行辨识,与传统模型的模拟效果对比。研究结果表明:海积软黏土在CTC路径下抗变形的能力最强,TC路径次之,RTC路径最弱;不同应力路径下,海积软黏土的峰值应力、内聚力和内摩擦角存在较大差异,最大差异幅度可达680.56%;RBF神经网络模型的辨识能力较强,能较好地描述海积软黏土的剪切力学特性,解决了传统模型难以精确模拟的困难。研究成果为海积软黏土剪切力学特性研究提供一定参考。 展开更多
关键词 海积软黏土 应力路径 剪切试验 应力-应变 径向基函数 神经网络
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