晋城煤层气藏成藏机制

通过晋城煤层气的规模开发、压裂煤层气井的解剖、井下煤层瓦斯抽放、构造地应力场研究、煤储层大裂隙系统“CT”式解剖与煤层气封闭保存条件研究, 发现3#煤储层内部存在大量煤层气包, 构造微破裂作用促使煤层气包之间广泛合并联通, 煤层气包内部储层的非均质性弱化, 渗透率增加, 煤层气包内部的游离气体比例增加, 流体压力系统边界逐渐清晰并形成煤层气藏. 揭示煤层气藏的成藏机制, 认识煤层气藏的内部细节特征, 促进了该区的煤层气开发技术进步, 提高了井下煤层瓦斯的抽放效率.      

面向对象的连云港海岸带土地利用变化及驱动力分析

以连云港海岸带为研究区,基于1978年和2010年两期Landsat影像,提取土地利用信息,分析土地利用特征及其动态变化过程;面向土地利用变化基本单元,进行土地利用变化驱动力分析。结果表明:研究期初,该地区的主要土地类型为耕地和盐田,共占研究区面积的67.14%;32 a间共有37.17%的土地发生了变化,盐田和耕地面积快速减少,水产养殖区和工矿企业用地快速增加,有限的林地资源在减少,滩涂围垦达面积46.55 km2,土地利用程度加深;变化的土地中,38.95%由经济结构调整驱动,发展潜力大;27.75%由政策驱动,存在诸多的社会和生态问题;20.49%由政策或者经济结构调整与生产力水平共同驱动,取得较好经济和社会效益;12.81%的土地由政策、人口及经济发展共同驱动。连云港海岸带土地利用存在诸多不足之处,也具有巨大的发展空间。本研究对连云港市提高土地利用的社会效益和生态效益具有重要意义。     

土木工程结构鲁棒控制的发展

评述了结构控制的发展,指出发展结构鲁棒控制策略的重要性。重点评述了结构双重调谐质量阻尼器(DTMD)和多重双重调谐质量阻尼器(MDTMD)的控制策略,提出了需进一步发展主动双重调谐质量阻尼器(ADTMD)和主动多重双重调谐质量阻尼器(AMDTMD)控制策略、此外,评述了结构鲁棒控制的设计准则与高层建筑和大跨桥梁在风与地震作用下的统一自适应主动鲁棒控制策略。     

结构双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)控制策略的鲁棒性评价

基于定义的二类优化目标函数,评价双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)控制策略对漂移频率系数(DFR)摄动的鲁棒性。数值研究表明,使用第二类优化准则设计的DMTMD、双重调谐质量阻尼器(DTMD)和多重调谐质量阻尼器(MTMD)比使用第一类优化准则设计的DMTMD、DTMD和MTMD具有更高的对DFR摄动的鲁棒性。而且,使用第二类优化准则设计的总数为4的DMTMD、DTMD和总数为11的MTMD具有近似相同的对DFR摄动的鲁棒性。     

基于AR模型模拟超高层建筑的脉动风速时程

风荷载是超高层建筑设计的主要荷载之一,而且通过风振时域分析可以更全面地了解超高层建筑风振响应特性,更直观地反映超高层建筑风致振动控制的有效性。因此,本文使用线性滤波法即白噪声滤波法(white noise filtration method,WNFM)中的自回归(auto-regressive,AR)模型模拟超高层建筑的风速时程。首先,考虑超高层建筑风速时程的时间和空间相关性,导出了四阶AR模型的参数表达式。接着,基于AR模型模拟了一幢高度为200 m超高层建筑的风速时程。最后,通过比较模拟风速功率谱、模拟自相关函数和互相关函数与目标风速功率谱、目标自相关函数和互相关函数的吻合程度,验证基于AR模型模拟超高层建筑风速时程的可行性。     

结构主动与被动调谐质量阻尼器的减震性能

使用Kanai-Tajimi地震动模型,建立了主动调谐质量阻尼器(ATMD)结构系统的传递函数。将ATMD最优参数的评价准则定义为：设置ATMD结构均方根位移(解析式)的最小值的最小化。将ATMD有效性的评价准则定义为：设置ATMD结构均方根位移的最小值的最小化与未设置ATMD结构的均方根位移之比。根据逃择的评价准则,评价了地震卓越频率系数(EDFR)对ATMD抗震控制性能的影响。同时也评价了EDFR对被动调谐质量阻尼器(PTMD)抗震控制性能的影响。     

Seismic response of controlled structures with active multiple tuned mass dampers

Active multiple tuned mass dampers （referred to as AMTMD）, which consist of several active tuned mass dampers （ATMDs） with identical stiffness and damping coefficients but varying mass and control force, have recently been proposed to suppress undesirable oscillations of structures under ground acceleration. It has been shown that the AMTMD can remarkably improve the performance of multiple tuned mass dampers （MTMDs） and is also more effective in reducing structure oscillation than single ATMDs. Notwithstanding this, good performance of AMTMD （including a single ATMD illustrated from frequency-domain analysis） may not necessarily translate into a good seismic reduction behavior in the time-domain. To investigate these phenomena, a three-story steel structure model controlled by AMTMD with three ATMDs was implemented in SIMULINK and subjected to several historical earthquakes. Likewise, the structure under consideration was assumed to have uncertainty of stiffness, such as 4-15% of its initial stiffness, in the numerical simulations. The optimum design parameters of the AMTMD were obtained in the frequency-domain by implementing the minimization of the minimum values of the maximum dynamic magnification factors （DMF） of general structures with AMTMD. For comparison purposes, response analysis of the same structure with a single ATMD was also performed. The numerical analysis and comparison show that the AMTMD generally renders better effectiveness when compared with a single ATMD for structures subjected to historical earthquakes. In particular, the AMTMD can improve the effectiveness of a single ATMD for a structure with an uncertainty of stiffness of 4-15% of its initial stiffness.     

二连盆地群低煤阶煤层气成藏模式——以霍林河盆地为例

为了建立断陷盆地的低煤阶煤层气成藏模式,从二连盆地群的霍林河盆地地质条件与煤层气地质特征入手,探讨该类盆地煤层气富集规律。研究结果显示:霍林河盆地煤层厚度可达80 m,煤层含气量为1.6~5.62 m3/t,瓦斯风化带深度为450~500 m;煤层的分布特征受同沉积构造与沉积环境控制,盆地内部小型凹陷与隆起决定着煤层的发育位置和煤层埋藏深度,基底的整体抬升确定了瓦斯风化带的位置;翁能花向斜与西南部向斜处,煤层厚度和埋藏深度均较大,煤层顶底板岩性为泥岩,其受到后期构造影响小,是煤层气成藏的有利地带。      

工业膨胀蛭石对水体中磷的去除研究

研究了工业膨胀蛭石对模拟养殖废水中磷酸盐的吸附性能,考察了pH值、吸附时间、固液比对吸附效果的影响,并通过原子吸收光谱法测定了蛭石在对磷酸盐吸附过程中主要金属元素的浸出含量,探究膨胀蛭石吸附水中磷的吸附平衡,对吸附机理进行了探讨。结果表明,工业膨胀蛭石对磷酸盐的吸附量可达2.76 mg/g,pH值在3~9的范围内有较高的吸附量;K、Ca、Mg这3种元素的浸出含量随着溶液中磷酸盐浓度升高而增加,Fe、Al元素则相应减少;工业膨胀蛭石对磷的吸附机理主要是先通过离子交换作用交换出层间阳离子,然后与H2PO-4、HPO2-4反应形成沉淀被吸附;吸附等温曲线均符合Freundlich公式与Langmuir公式,相关系数分别为0.978 1和0.985 1。     

北京市固体矿山生态环境现状及修复对策

目前,北京市固体矿山存在非常严重的生态环境问题,与北京市的发展定位与规划明显不相适应。在对已有研究成果分析总结的基础上,通过查阅大量资料,并现场对矿山、修复示范工程等进行调研,分析了北京市固体矿产资源开发利用情况和生态环境现状,结合相关法律法规,针对北京地区的气候、水文、降雨、土壤、矿山地质条件等特点,制定出矿山生态环境修复的总体原则和具体措施。这对减轻政府负担,实现矿山资源开采与环境保护及可持续发展,建设节约型社会,推动北京市社会和经济发展具有重要的理论和现实意义。同时,我国其他地区的矿山环境问题也十分严重,该研究可为其他地区提供良好的借鉴经验。