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深切河谷区水利枢纽地应力分布规律及其与地质特征的相关性
1
作者 张新辉 董志宏 +1 位作者 付平 尹健民 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第9期147-155,共9页
水利枢纽工程区受河谷地形的影响显著,应力场分布复杂。针对东庄水利枢纽工程,采用三维水压致裂法进行地应力测试,结合应力场反演分析,揭示了深切河谷区岩体的应力分布规律,探讨了地质特征对应力场的影响。对比二维水平应力和三维空间... 水利枢纽工程区受河谷地形的影响显著,应力场分布复杂。针对东庄水利枢纽工程,采用三维水压致裂法进行地应力测试,结合应力场反演分析,揭示了深切河谷区岩体的应力分布规律,探讨了地质特征对应力场的影响。对比二维水平应力和三维空间应力特征,空间主应力与水平主应力矢量存在较大的夹角,在地形复杂工程中三维地应力测试更具代表性。泾河河谷区应力场具有明显的分区特征,靠近河谷位置主应力明显偏大,属应力集中区,主应力方向与河谷走向呈大角度相交;而地下厂房区最大主应力与自重应力接近,应力方向主要受西北两侧边坡地形的联合影响,处于应力平稳区。同时,河床底部高程地下水长期连通流动产生溶蚀作用,形成了厂房区底部相对集中的溶孔、溶隙等形迹,为应力释放提供了通道,导致局部应力降低和不均匀分布。 展开更多
关键词 地应力 水利枢纽 水压致裂法 回归反演 深切河谷 地下水溶蚀
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月球资源勘查的关键科学与技术问题
2
作者 刘建忠 张圣 +2 位作者 欧阳自远 朱凯 曾学进 《中国矿业》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
月球原位资源利用可以有效降低月球科研站建设成本和运维成本,并提高其自主性,而资源勘查是资源利用的第一步。月面资源勘查是指通过地质、物探、化探、钻探施工,对月球矿产进行系统勘查,查明矿体形态、规模、产状和品位变化情况,以及... 月球原位资源利用可以有效降低月球科研站建设成本和运维成本,并提高其自主性,而资源勘查是资源利用的第一步。月面资源勘查是指通过地质、物探、化探、钻探施工,对月球矿产进行系统勘查,查明矿体形态、规模、产状和品位变化情况,以及矿石的物质组成、矿石质量等参数,计算资源储量并制定开发方案。根据月球资源勘查的研究现状,梳理了目前存在的四个关键科学与技术问题:①月球关键矿产资源如何厘定;②月球成矿物质形成及演化规律尚不明确;③缺少月面资源工艺矿物学相关数据;④尚未有月面资源勘查规范。这四个关键科学技术问题的解决,有助于推动月面资源勘查的发展,为月面原位资源利用的经济和技术可行性评估提供重要支撑。 展开更多
关键词 月球 月球原位资源利用 资源勘查 关键科学技术问题 经济和技术可行性
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基于颜色空间阈值分割的石英流体包裹体自动识别算法及其软件实现
3
作者 赵毅 谭琦 +2 位作者 郭理想 何跃 刘磊 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期306-314,共9页
高纯石英作为半导体、光纤通信和激光技术等高科技产业的关键原材料,其品质直接决定了石英制品的性能和应用效果。其中,石英颗粒内部的微米级流体包裹体不仅影响原料的纯度等级,还对材料熔制过程中产生气泡缺陷具有显著影响。然而,传统... 高纯石英作为半导体、光纤通信和激光技术等高科技产业的关键原材料,其品质直接决定了石英制品的性能和应用效果。其中,石英颗粒内部的微米级流体包裹体不仅影响原料的纯度等级,还对材料熔制过程中产生气泡缺陷具有显著影响。然而,传统方法在量化石英颗粒包裹体含量方面存在效率低、精度不足等问题,难以满足高纯石英原料大规模筛选和精细化评价的需求。为解决上述问题,本研究设计了一种基于颜色空间阈值分割的自动识别算法。通过偏光显微镜捕捉同一视场下石英包裹体油浸片的偏光暗场和透光亮场图片,利用偏光暗场图片中的YCbCr颜色通道范围分割并提取石英颗粒。随后,将透光亮场图片与分割结果叠加,用于识别石英颗粒内部的流体包裹体,并统计其面积占比,实现包裹体特征的量化分析。基于该算法,开发了一套采用B/S架构的软件系统,集成了石英颗粒特征参数提取、流体包裹体占比计算及数据可视化等功能。为验证软件和算法的有效性,本研究设计了不同样本容量下的计算时间和结果稳定性评估实验。结果显示,计算时间随样本容量呈线性增长,样本容量越大,计算时间的波动越明显。在稳定性方面,以石英颗粒像素面积为参考指标,当样本容量超过30组时,粒度分布曲线的中位数和偏度值逐渐趋于收敛。此外,通过对两组包裹体含量差异显著的石英样品进行验证,结果表明,本方法能够准确识别和量化石英内部包裹体的面积占比,与人工观察结果高度一致。本研究为高纯石英的精细化评价与筛选提供了高效、精准的技术解决方案,同时也为其他矿物材料中包裹体的识别与定量分析提供了借鉴。未来工作将结合深度学习技术,进一步提升算法的鲁棒性和泛化能力。 展开更多
关键词 高纯石英 包裹体 图像分割 YCBCR颜色空间 定量分析
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基于原岩随钻振动信号的岩石单轴抗压强度快速预测试验研究
4
作者 刘河清 刘建康 +4 位作者 郝建 郑义宁 肖勇 胡慧 栾学坤 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1700-1710,共11页
为了揭示随钻振动信号与岩石单轴抗压强度之间的响应关系,实现单轴抗压强度的快速感知预测,基于随钻振动信号提出了混合遗传算法优化(GA-BP)的单轴抗压强度人工神经网络快速预测方法。运用傅里叶变换及数学运算提取花岗岩、石灰岩、页... 为了揭示随钻振动信号与岩石单轴抗压强度之间的响应关系,实现单轴抗压强度的快速感知预测,基于随钻振动信号提出了混合遗传算法优化(GA-BP)的单轴抗压强度人工神经网络快速预测方法。运用傅里叶变换及数学运算提取花岗岩、石灰岩、页岩、砂岩和煤5种原岩(煤)振动信号时域、频域的特征值,构建不同神经网络预测模型并分析比较各模型的预测性能。研究结果表明:经遗传算法优化的GA-BP神经网络模型决定系数R2为0.778,较之BP神经网络模型提升了9.4%;构建的模型对于单轴抗压强度有着较好的预测能力,所用方法为岩石力学参数快速获取技术的智能化和自动化发展提供了新的技术路径。 展开更多
关键词 随钻振动信号 单轴抗压强度 时域、频域特征 神经网络
原文传递
基于相对误差的岩石抗剪强度参数估计方法
5
作者 李斌 苟淦昊 +3 位作者 张敏 顾鑫 高尚 毛龙敏 《化工矿物与加工》 2025年第10期66-73,共8页
最小二乘法是在岩石三轴压缩试验条件下估计抗剪强度参数的常规方法,该方法存在无法对相对误差和莫尔圆进行有效约束的局限性。为此,本文在摩尔应力空间中指出了岩石抗剪强度参数估计的目标,以莫尔圆半径相对误差的平方和构造目标函数,... 最小二乘法是在岩石三轴压缩试验条件下估计抗剪强度参数的常规方法,该方法存在无法对相对误差和莫尔圆进行有效约束的局限性。为此,本文在摩尔应力空间中指出了岩石抗剪强度参数估计的目标,以莫尔圆半径相对误差的平方和构造目标函数,提出了岩石抗剪强度参数相对误差最小二乘估计方法;定义了莫尔圆贴近度的概念,用于检验岩石抗剪强度参数估计值的合理性;同时提出以单轴抗压强度的相对误差作为间接指标来表征抗剪强度参数估计值与理论值的一致性,并用多种岩石的三轴试验数据进行适用性验证。结果表明:相对误差最小二乘法计算的莫尔圆贴近度均方根和单轴抗压强度相对误差均小于传统最小二乘法,该方法提升了对莫尔圆的修正性能,提高了对岩石抗剪强度参数的估计精度。 展开更多
关键词 抗剪强度 最小二乘法 相对误差 莫尔圆 三轴压缩试验 参数估计
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超临界CO_(2)-盐水对页岩拉伸断裂行为影响 被引量：2
6
作者 邱仁怡 张广清 +2 位作者 郑学林 罗森林 周大伟 《中国矿业》 北大核心 2025年第5期246-256,共11页
页岩渗透率极低,能作为CO_(2)地质埋存的盖层。CO_(2)-地层流体长期作用下页岩力学性质发生变化,直接影响页岩盖层的密封性。基于此,为研究超临界CO_(2)-盐水长时间作用对页岩拉伸断裂特征影响,采用超临界CO_(2)-盐水在110℃、30 MPa条... 页岩渗透率极低,能作为CO_(2)地质埋存的盖层。CO_(2)-地层流体长期作用下页岩力学性质发生变化,直接影响页岩盖层的密封性。基于此,为研究超临界CO_(2)-盐水长时间作用对页岩拉伸断裂特征影响,采用超临界CO_(2)-盐水在110℃、30 MPa条件下对龙马溪页岩分别饱和15 d和30 d,并开展了超临界CO_(2)-盐水饱和前后页岩巴西劈裂测试。同时,结合声发射(AE)和数字图像相关(DIC)技术实时监测了页岩连续变形及断裂过程。研究结果表明:超临界CO_(2)-盐水作用引起的非均匀损伤易诱导页岩发生多次局部断裂,表现为加载过程中出现大量离散的点状或条带状应变集中区;随着超临界CO_(2)-盐水饱和时间增加,页岩的剪切断裂现象明显增加,断裂模式逐渐由拉伸断裂主导向拉伸-剪切混合断裂转变;超临界CO_(2)-盐水作用增加了页岩裂缝复杂程度,裂缝形态由单一平直裂缝变为弯曲裂缝带;超临界CO_(2)-盐水饱和后页岩中产生溶蚀孔隙和微裂缝、黏土和有机质膨胀等微观结构的变化直接导致拉伸断裂性质发生显著弱化,且饱和时间越长降低幅度越大。与干燥页岩相比,超临界CO_(2)-盐水饱和15 d和30 d的页岩抗拉强度降低40.18%和48.21%,起裂应力降低17.72%和37.99%,损伤应力降低35.54%和58.36%。相关研究成果明确了超临界CO_(2)-盐水长期作用对页岩拉伸断裂性质的弱化规律,可为页岩CO_(2)地质埋存设计提供依据。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 页岩 拉伸断裂 巴西劈裂 CO_(2)地质埋存
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岩爆预测的非对称变权云模型及应用 被引量：1
7
作者 贺振祥 柯丽华 +4 位作者 姚囝 张光权 王其虎 胡南燕 黄兆云 《中国矿业》 北大核心 2025年第1期192-199,共8页
为提高岩爆等级预测的精度和可靠性,提出了岩爆预测的非对称变权云模型。考虑岩爆烈度等级预测指标内涵差异及相互关联,采用文献调研法和频次统计法,选取脆性系数、应力系数、弹性变形能指数、岩体完整性系数,构建了岩爆预测指标体系。... 为提高岩爆等级预测的精度和可靠性,提出了岩爆预测的非对称变权云模型。考虑岩爆烈度等级预测指标内涵差异及相互关联,采用文献调研法和频次统计法,选取脆性系数、应力系数、弹性变形能指数、岩体完整性系数,构建了岩爆预测指标体系。基于博弈论和变权思想,充分利用岩爆对象属性特征信息差异和专家对工程条件复杂多变性的识别与判断信息,采用模糊层次分析法、反熵权法和云模型方法,建立了岩爆预测的非对称变权云模型,减少了岩爆预测权重计算的主观随意性,客观地反映了岩爆对象属性特征差异对变权计算的影响,有效描述岩爆预测等级边界处微小变化的随机不确定性、模糊不确定性及其边缘区间单边界的特征信息,也提高了岩爆烈度等级预测结果的可靠性和精度。将该模型应用于20组国内外岩爆实例,预测准确率达90%,均高于熵权-云模型、改进CRITIC-多维云模型和RSTOPSIS法的预测结果,验证了模型的合理性与可靠性。本文模型的建立为客观反映岩爆工程实际情况和提高岩爆烈度等级预测结果的可靠性和精度提供方法路径。 展开更多
关键词 岩爆预测 博弈论 变权理论 模糊层次分析法 反熵权法 非对称云模型
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铜尾矿资源化利用现状:技术、问题和挑战 被引量：1
8
作者 潘美晨 穆攀攀 张晓光 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期42-55,共14页
铜尾矿作为铜矿选冶过程的主要固体废弃物,年产生量逾亿吨且综合利用率长期处于低位,其大规模堆存不仅侵占土地、引发地质灾害,还导致重金属迁移等环境风险。同时,尾矿中残留的铜等有价组分的利用率严重不足,造成资源浪费。为实现铜尾... 铜尾矿作为铜矿选冶过程的主要固体废弃物,年产生量逾亿吨且综合利用率长期处于低位,其大规模堆存不仅侵占土地、引发地质灾害,还导致重金属迁移等环境风险。同时,尾矿中残留的铜等有价组分的利用率严重不足,造成资源浪费。为实现铜尾矿的资源化与无害化,系统分析了铜尾矿资源化利用的技术现状、关键问题及未来发展方向,总结当前主要资源化路径,主要分为四类:有价元素回收(Cu、S、Fe等金属提取)、大宗建材制备(免烧砖/蒸压砖、水泥掺合料、微晶玻璃等)、生态修复材料(土壤改良剂、复垦基质)及井下充填材料。近年来,相关技术取得显著进展:通过生物浸出-浮选联合工艺将铜回收率提升至85%以上;基于多固废协同活化机制制备的混凝土抗压强度达38 MPa;多孔陶瓷材料孔隙率调控精度突破±5%;生态修复方面,胶凝固化技术使填充体强度≥2 MPa。然而,铜尾矿深度利用面临三大瓶颈:(1)复杂组分(如氧化铝/二氧化硅)分离困难;(2)伴生有害元素(As/Cd/Pb)脱除效率低;(3)高值化产品开发不足。未来需重点突破矿物解离-组分分离协同强化技术,开发固废基超高性能混凝土等新型建材,构建“井下充填-建材生产-稀贵金属提取”多级利用模式。但需应对矿物赋存特性解析、浸出过程次生污染控制及政策标准缺失(如再生建材认证体系)等核心挑战,以实现环境效益与资源价值的协同优化,为矿业可持续发展提供重要突破口。 展开更多
关键词 铜尾矿 有价元素 建材 生态修复 充填材料
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CCS视角下孔隙空间管理的国际经验和中国路径
9
作者 王泉 唐金荣 +3 位作者 李琳 杜璨 吴林强 郭焦锋 《中国矿业》 北大核心 2025年第9期52-64,共13页
碳捕集与封存(CCS)是实现减缓全球气候变化的关键手段,其中的关键环节是利用地下孔隙空间,将二氧化碳存储于地质构造中(GCS),实现永久封存。部分发达国家已对孔隙空间的概念定义、权利归属进行了广泛研究,建立并完善相关管理制度,中国... 碳捕集与封存(CCS)是实现减缓全球气候变化的关键手段,其中的关键环节是利用地下孔隙空间,将二氧化碳存储于地质构造中(GCS),实现永久封存。部分发达国家已对孔隙空间的概念定义、权利归属进行了广泛研究,建立并完善相关管理制度,中国相关制度建设滞后,亟需借鉴国际经验。本文通过文献和政策跟踪研究,系统综述了孔隙空间的地质学定义与法律政策定义,分析空间类、用途类、地质类三种定义类型的特点和问题。总结分析孔隙空间归属地表土地所有者、矿业权所有者和国家所有的现状和各国孔隙空间管理机构的类型,探讨各类权属模式的利弊和未来发展趋势。梳理了以勘探权、封存权为代表的“类矿产”配置方式和以通行权、单元化为代表的混合配置方式。基于中国政策管理现状和法规制度特点进行情景分析,探讨不同孔隙空间管理模式的利弊和最优路径。研究认为,应尽快制定相关国家/行业标准,统一孔隙空间及二氧化碳封存储层定义,明确国家拥有孔隙空间所有权,并由自然资源主管部门统筹管理,参照矿业权设定孔隙空间“勘探权”和“封存权”,制定孔隙空间开发利用的优先级规则,以构建适应碳中和目标的孔隙空间管理体系,推动CCS产业发展。 展开更多
关键词 孔隙空间 资源管理 资源配置 产权权属 二氧化碳地质封存
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基于机器学习原理利用钻机随钻参数判断围岩等级
10
作者 徐振 王浩羽 +2 位作者 周恒 于强 田嘉伟 《山西建筑》 2025年第11期74-77,97,共5页
RPD钻机在钻进岩体的过程中,可提取出相关随钻参数,分别获取钻机推进力、扭矩、钻进速度及送水压力,共计300组数据。引入SVM分类方法,依次通过建立围岩等级判识分类模型、选定训练集与测试集、样本参数预处理、MATLAB编程进行围岩分级... RPD钻机在钻进岩体的过程中,可提取出相关随钻参数,分别获取钻机推进力、扭矩、钻进速度及送水压力,共计300组数据。引入SVM分类方法,依次通过建立围岩等级判识分类模型、选定训练集与测试集、样本参数预处理、MATLAB编程进行围岩分级训练及预测,预测准确率高达98.3%,进而形成围岩分类方法。通过高清摄像系统对钻孔进行摄像,进一步对围岩的节理裂隙发育情况进行分析,并建立评分准则。依托青岛地铁海底隧道进行现场试验验证,分别对揭露的Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩进行钻孔预测,每级围岩钻孔数为5个,预测准确率为86.7%,误差在允许的范围内,结果具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 RPD钻机 SVM分类方法 钻机参数 MATLAB编程 围岩分级
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花岗岩体抗水力劈裂承载能力分析
11
作者 吕城腾 《广东水利水电》 2025年第6期90-97,105,共9页
岩体抗水力劈裂能力的高低对于采用钢筋混凝土衬砌岔管的抽水蓄能电站至关重要,良好的抗劈裂能力能够承受更高的水头压力,直接决定工程的规模与效益。该文以粤东及粤西4个抽水蓄能电站工程高岔位置处深孔为例,基于岩体水力劈裂试验,研... 岩体抗水力劈裂能力的高低对于采用钢筋混凝土衬砌岔管的抽水蓄能电站至关重要,良好的抗劈裂能力能够承受更高的水头压力,直接决定工程的规模与效益。该文以粤东及粤西4个抽水蓄能电站工程高岔位置处深孔为例,基于岩体水力劈裂试验,研究完整花岗岩体的抗水力劈裂承载能力,为相近条件抽水蓄能电站工程高压岔管的选择提供地质建议。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 高压岔管 花岗岩体 抗水力劈裂承载力
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基于大数据模型的矿山小电流单相接地故障选线研究
12
作者 张宇博 赵建科 +2 位作者 张烜赫 孟超 车延博 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期300-305,共6页
矿山小电流接地系统发生单相接地故障时,基波零序电流幅值大、故障特征明显,因此零序电流选线法准确度较高;然而消弧线圈的补偿作用会造成零序电流选线法失灵,限制了零序电流选线法的使用。针对现有零序电流选线法选线方法无法应用于中... 矿山小电流接地系统发生单相接地故障时,基波零序电流幅值大、故障特征明显,因此零序电流选线法准确度较高;然而消弧线圈的补偿作用会造成零序电流选线法失灵,限制了零序电流选线法的使用。针对现有零序电流选线法选线方法无法应用于中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统的问题,提出了一种新的基于大数据模型的小电流接地系统单相接地故障选线方法。首先总结了小电流接地系统发生单相接地故障时的故障特征,梳理了现有主要选线方法,分析指出消弧线圈的补偿作用是限制基波零序电流选线方法应用场景的主要原因。基于此,引入了大数据模型,用于形成线路的特征数据,从而区分正常线路与故障线路,实现准确的小电流接地系统单相接地故障选线。算例结果表明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电力系统 继电保护 小电流接地系统 故障选线 单相故障 大数据
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基于薄膜压力传感器压缩气体爆炸压力的研究
13
作者 洪成鹏 梁冠文 +3 位作者 付浩然 闫子壮 边学成 陈云敏 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期76-80,共5页
传感器在监测地下结构(如隧道、地铁、矿洞等)的气体爆炸灾害方面发挥着重要作用,准确测量压缩气体爆炸过程对于评估工程防护结构的爆炸毁伤情况至关重要。本研究提出了PVDF薄膜极化-边缘去极化的加工方法,制备了具有均匀敏感区域且能... 传感器在监测地下结构(如隧道、地铁、矿洞等)的气体爆炸灾害方面发挥着重要作用,准确测量压缩气体爆炸过程对于评估工程防护结构的爆炸毁伤情况至关重要。本研究提出了PVDF薄膜极化-边缘去极化的加工方法,制备了具有均匀敏感区域且能粘贴于地下结构不规则表面的PVDF薄膜压力传感器,并利用自制传感器标定装置和分离式霍普金森杆标定装置对其进行标定。为进行对比分析,实验在空气中利用气球瞬间爆炸模拟爆炸场景,并通过调整气球的厚薄来控制爆炸的强度,同时控制爆炸点的位置来研究压缩空气场的爆炸压力。试验证明:自制传感器标定装置和分离式霍普金森杆标定装置对PVDF传感器标定结果基本一致,线性拟合度都达到了0.95以上;PVDF传感器能够准确捕捉压力变化,还原爆炸冲击过程,在测量压缩气体爆炸中表现出高响应速度和稳定性,且优于商用压电陶瓷传感器。 展开更多
关键词 PVDF SHPB 压缩气体 冲击波 响应速度
原文传递
我国CO_(2)地质封存审批监管体系关键问题研究
14
作者 朱磊 周尚哲 +3 位作者 王帅 王龙飞 吴林强 孙月 《中国矿业》 北大核心 2025年第9期85-92,1,共9页
二氧化碳(CO_(2))地质封存作为实现“双碳”目标的关键负排放技术,其产业化发展亟需健全的审批监管体系支撑。本文系统研究了我国CO_(2)地质封存审批监管体系面临的关键问题。研究结果表明,相较于欧美已建立较为完善的专项法规和全生命... 二氧化碳(CO_(2))地质封存作为实现“双碳”目标的关键负排放技术,其产业化发展亟需健全的审批监管体系支撑。本文系统研究了我国CO_(2)地质封存审批监管体系面临的关键问题。研究结果表明,相较于欧美已建立较为完善的专项法规和全生命周期监管框架,我国在该领域还存在显著的制度空白。核心问题包括:①许可与监管框架缺失,缺乏针对CO_(2)地质封存项目的准入、勘探和封存许可等制度;②深部地下孔隙空间法律属性不明,深部咸水层等封存空间既非传统地下空间也非矿产资源,导致其地质勘查活动“无法可依”;③深部地下孔隙空间物权归属困境,现行法律未明确其所有权与用益物权设定规则;④矿业权排他性与开发优先权冲突,现有矿业权制度阻碍非矿业权主体进入重叠区域进行封存,且缺乏解决权利冲突的优先顺位规则;⑤监测、报告与核查(MRV)标准缺位,现有指南缺乏量化标准,阻碍项目融资与国际认证;⑥场地封闭与责任移交制度缺失,缺乏长期监护与责任转移机制。针对上述问题,本文提出应立足国情、借鉴国际经验,分阶段构建监管体系:短期内明确项目准入流程与主管部门,中期破解权属与优先权等核心瓶颈,长期完善闭场责任制度并推动专项立法,为CO_(2)地质封存产业化提供系统性制度保障。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 审批监管 封存空间 法律属性 空间确权
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地下结构渗漏水病害特征统计分析
15
作者 张连卫 韩玉珍 +1 位作者 华福才 李旭 《中国矿业》 北大核心 2025年第6期253-261,共9页
为探究隧道渗漏水病害分布特征及其与工法的关联性,本文基于某市地铁运营隧道实测数据,系统开展了结构性渗漏水病害的统计分析与对比研究,旨在揭示不同施工条件下隧道渗漏水分布规律的差异性,为隧道结构健康评估与维护决策提供依据。研... 为探究隧道渗漏水病害分布特征及其与工法的关联性,本文基于某市地铁运营隧道实测数据,系统开展了结构性渗漏水病害的统计分析与对比研究,旨在揭示不同施工条件下隧道渗漏水分布规律的差异性,为隧道结构健康评估与维护决策提供依据。研究采集了明挖法隧道、暗挖法隧道及盾构法隧道共计1万余处渗漏水样本,涵盖渗漏水类型、渗漏缝隙宽度及工法等多维度数据,通过频数统计,分析渗漏水类型构成特征、缝宽分布形态及其与工法的关联性。研究结果表明:①在病害类型方面,明挖法隧道与暗挖法隧道渗漏水病害类型构成相似,均以三缝渗漏(施工缝渗漏、变形缝渗漏及局部裂缝渗漏)为主,明挖法隧道与暗挖法隧道的三缝渗漏占比分别为94.60%、96.28%;盾构法隧道渗漏类型则呈现明显差异,盾构管片接缝渗漏与孔洞渗漏为主要类型,合计占比79.84%;②在缝宽分布方面,施工缝渗漏与裂缝渗漏宽度值主要分布在(0.2~1.5]mm区间,频次峰值出现在(0.4~0.7]mm段,该范围施工缝渗漏与裂缝渗漏占比分别为71.77%与76.44%;工法对缝宽分布无显著影响;③基于统计结果,以工法为父节点,渗漏水类型、渗漏水裂缝宽度等级和施工缝宽度等级为子节点,建立了简化的工法-渗漏水类型-渗漏水宽度等级的贝叶斯网络,可用于渗漏水病害的推理计算。研究证实不同施工工艺导致的衬砌结构特性差异是渗漏水病害类型与形态分异的重要原因。研究成果可为地铁隧道渗漏水防治提供工艺优化方向,指导病害防控重点布局,对病害风险分级和维护资源分配具有实用价值。 展开更多
关键词 地下结构 隧道 结构病害 渗漏水 统计特征
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多工艺自动化钻机的研发与应用
16
作者 谭春亮 岳永东 +2 位作者 冉灵杰 苏兴涛 祝强 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期306-311,共6页
针对传统地质钻机存在的工艺适应性不足、自动化水平较低等技术瓶颈,本文研制了一种车载式多工艺自动化钻机。该设备集成了无循环取样、空气潜孔锤和冲洗液取芯钻进工艺,并通过创新研发多工艺动力头,钻杆自动化处理系统及数字化操控技术... 针对传统地质钻机存在的工艺适应性不足、自动化水平较低等技术瓶颈,本文研制了一种车载式多工艺自动化钻机。该设备集成了无循环取样、空气潜孔锤和冲洗液取芯钻进工艺,并通过创新研发多工艺动力头,钻杆自动化处理系统及数字化操控技术,实现了覆盖层快速取样(高效空气钻进支撑实时地球化学分析以圈定异常)与岩矿层精准取芯(冲洗液钻进为资源储量评估提供关键实物)的协同作业。在河北张家口、内蒙古赤峰等典型覆盖区的示范应用中,钻机关键性能指标(钻深能力、钻杆处理系统可靠性、钻进参数采集精度等)均达到设计要求,为覆盖区战略性矿产勘查的快速突破提供了高效技术装备支撑。 展开更多
关键词 矿产勘查 覆盖区找矿 多工艺钻探 自动化钻机 绿色勘查
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用于天然气水合物储层力学测试的保真三轴试验装置设计
17
作者 王玉红 金章勇 +4 位作者 余振武 俞博桢 南立文 高巧玲 陈家旺 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期145-151,共7页
该文设计了一种船载天然气水合物保真三轴试验装置,用于研究天然气水合物储层的力学性质。装置包括样品转移系统、三轴主机、支架、数据采集系统、温度控制系统和保压系统等多个模块。通过精确控制试验过程中的原位压力和温度,确保了天... 该文设计了一种船载天然气水合物保真三轴试验装置,用于研究天然气水合物储层的力学性质。装置包括样品转移系统、三轴主机、支架、数据采集系统、温度控制系统和保压系统等多个模块。通过精确控制试验过程中的原位压力和温度,确保了天然气水合物状态的稳定性,从而模拟原位环境下的天然气水合物力学行为。使用ANSYS软件对装置应变柱结构进行模拟分析,确定了应变片的最佳粘贴位置,验证了设计的合理性和实际应用中的可靠性。该试验装置能有效地进行天然气水合物储层的准原位力学特性测试,为深海沉积物的力学性质研究提供技术支持。 展开更多
关键词 天然气水合物 三轴试验 船载实验室 应力/应变分析
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小净距盾构隧道联络横通道施工力学行为研究 被引量：2
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作者 周武 《建筑技术开发》 2025年第4期85-87,共3页
以深圳地铁8号线某小净距盾构隧道为工程依托,开展岩质地层矿山法施工联络横通道三维数值模拟,研究了横通道施工力学响应规律。研究结果表明:横通道开挖切割管片,对盾构隧道纵向影响范围大致为10m(6环管片),盾构隧道切口处应力集中较为... 以深圳地铁8号线某小净距盾构隧道为工程依托,开展岩质地层矿山法施工联络横通道三维数值模拟,研究了横通道施工力学响应规律。研究结果表明:横通道开挖切割管片,对盾构隧道纵向影响范围大致为10m(6环管片),盾构隧道切口处应力集中较为显著,未超过管片抗拉强度。横通道开挖后塑性区仅在横通道与盾构隧道交接处拱顶分布,塑性单元较少,围岩整体处于弹性状态,采用喷锚支护能够满足安全需求。横通道施工引起的地表沉降曲线呈现V形分布,最大沉降量为0.03mm,横通道开挖对地表影响非常小。 展开更多
关键词 盾构隧道 联络横通道 施工力学 数值模拟
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永勐高速帮福隧道三维地应力分布规律研究
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作者 张向阳 吴勇 +2 位作者 李明枢 佟欣燃 孔德彪 《工程勘察》 2025年第4期17-23,共7页
通过应力解除法对永勐高速帮福隧道进行三维地应力测量,分析隧址区地应力分布规律,得出帮福隧道存在的应力较高,最大主应力σ_1值为34.62~38.73MPa,且地应力呈现出随埋深增大而增大的趋势,最大主应力方向约为WS225°;最大水平主应... 通过应力解除法对永勐高速帮福隧道进行三维地应力测量,分析隧址区地应力分布规律,得出帮福隧道存在的应力较高,最大主应力σ_1值为34.62~38.73MPa,且地应力呈现出随埋深增大而增大的趋势,最大主应力方向约为WS225°;最大水平主应力与垂直应力的比值(侧压力系数)为1.80~2.02,最大水平主应力和最小水平主应力比值为2.17~2.46;隧道岩爆以强烈—极强烈岩爆为主,且埋深越大,围岩越易发生岩爆。研究成果可以为永勐高速帮福隧道的设计和施工提供科学的指导和依据,也可为研究该地区应力场分布规律提供数据参考。 展开更多
关键词 三维地应力 帮福隧道 岩爆 地质构造
原文传递
基于人工神经网络的固化土抗压强度预测研究 被引量：1
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作者 张懂 张龙 李文波 《安徽建筑》 2025年第2期89-92,共4页
为了解决传统试验测试固化土抗压强度周期长且可能存在误差的问题。文章结合新兴机器学习技术,建立了基于人工神经网络的固化土抗压强度预测模型。通过决定系数R2和均方根误差RMSE对于含有不同隐藏层神经元数目的模型进行综合评价,最终... 为了解决传统试验测试固化土抗压强度周期长且可能存在误差的问题。文章结合新兴机器学习技术,建立了基于人工神经网络的固化土抗压强度预测模型。通过决定系数R2和均方根误差RMSE对于含有不同隐藏层神经元数目的模型进行综合评价,最终建立了基于人工神经网络的最优预测模型。结果表明:隐藏层神经元数目为7时,所建立的基于固化土抗压强度神经网络模型的预测精度最高。在输入变量中,黏土颗粒分布含量对固化土抗压强度的预测精度影响最大,而水泥掺量对固化土抗压强度的预测精度影响最小。所建立的固化土抗压强度预测人工神经网络最优预测模型可用于固化土抗压强度的预测,可为固化土的工程应用提供辅助参考。 展开更多
关键词 机器学习 人工神经网络 固化土 抗压强度
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