21世纪高新技术与我国矿业的发展与展望

煤炭地下气化(UCG)作为变革性的采煤技术,是我国低碳高效煤炭能源结构转型方向的重要选择,也是为保障我国碳达峰、碳中和(“双碳”)目标顺利实现而可探索的潜在重要途径。通过文献调研,梳理了澳大利亚UCG技术探索历程,依据现场试验案例分析探讨了澳大利亚UCG技术探索的得失,其中的经验可为我国UCG技术发展提供借鉴。结果显示,澳大利亚UCG技术探索可追索到20世纪70年代,随后开展了长达15年的UCG现场试验,先后启动3个UCG示范工程,成功实施了迄今为止在前苏联之外最大规模的现场示范;尽管探索历程“一波三折”,但UCG技术进步显著,相关成就为全球UCG产业化努力做出了示范。澳大利亚UCG技术探索与发展历程显示：引入民间资本是支撑费用巨大的UCG技术研发及现场试验的可行途径,充分考察并借鉴全球经验可使UCG现场试验少走弯路,利用合成气生产多元化最终产品是UCG产业发展的重要方向。在工程技术方面：钻井设计及工程质量是确保UCG炉安全高效运行的关键,尤其是固井材料选择应考虑井壁受热产生的收缩膨胀性能;纯氧注入装置应设计自动跳闸系统以保证UCG生产安全,整体工程任何环节都需要严格保证气化炉及其管线密封质量,前期UCG地质评价与选址十分必要;UCG设计需要综合考虑各方面因素,确保在单炉滚动式投产基础上实现气化区炉井最佳配置。同时,系统而详细的产业政策建设是推进UCG产业化的基本保障,企业与政府主管部门事前沟通充分程度往往决定着UCG项目的成败。

     

浅海筏式养殖对周边海域潮流和悬浮体特征影响研究

根据黑泥湾近岸海域养殖期与无养殖期多站同步分层潮流泥沙实测资料,对黑泥湾大规模海带养殖区及周边海域的潮流动力特征以及悬浮体分布规律和时间变化进行了动态的研究。通过对比海带养殖期与无养殖期潮流动力与悬浮体特征的时空变化规律,分析了浅海海带筏式养殖对周边海域悬浮体动力特征的影响作用。研究结果表明,研究区大范围分布的海带筏式养殖群落使得潮流动力减弱,并改变了潮流流速和悬浮体质量浓度的垂向分布特征,海底边界层的潮流底切应力被削弱,抑制了海底泥沙的再悬浮作用,但在一定程度上加强了水体的垂向混合作用。     

西藏桑桑蛇绿岩辉绿岩SHRIMP锆石U-Pb年龄：对特提斯洋盆发育的年代学制约

蛇绿岩中的辉绿岩岩墙是洋脊扩张的产物,其形成年龄代表了扩张事件的时间,也代表了蛇绿岩的形成时代.对雅鲁藏布江缝合带中段桑桑蛇绿岩中的辉绿岩岩墙进行了SHRIMP锆石U-Pb定年,得出加权平均年龄为(125.2±3.4)Ma(2σ,MSWD=1.15),即辉绿岩结晶年龄.结合已有的关于雅鲁藏布江蛇绿岩形成年龄(中段大竹卡(126.0±1.5)Ma,吉定(123.0±1.8)Ma;西段休古嘎布(122.3±2.4)Ma和东段罗布莎(162.9±2.8)Ma)的报道,该结果表明桑桑地区特提斯洋海底扩张的时代,与中段大竹卡、吉定地区以及西段休古嘎布地区洋盆形成时代一致,但晚于东段发育时代,表明雅鲁藏布江缝合带中段地区洋盆时代相当,而整个东特提斯洋盆发育时代存在东早西晚的特点.     

平武县兴坪沟泥石流特征及其工程防治效果分析

地震对地质环境的改变,产生的地质灾害效应会在5~10a或者更长的时间显现,汶川地震前后平武县发育泥石流数变化较大。根据多次现场调查,收集分析近8a的各类资料,对平武县地震前后发育泥石流情况及特征做了分析对比研究,对兴坪沟泥石流的基本特征、形成机制、近年来的发展演化情况以及工程防治效果进行详细分析,得出:（1）平武县境内因汶川地震诱发的泥石流灾害85%左右在地震后的5a内趋于稳定不再存在安全隐患;（2）兴坪沟因其物源极为丰富、主沟纵坡降较小、流域面积较大、支沟众多等特征目前还存在较大安全隐患;（3）兴坪沟泥石流防治工程效果良好;（4）下一步防治建议:在大沙坝段（距沟口1.1km处）修建单边防护堤,及时对郑家山滑坡进行工程治理,加强物源区耕地、弃渣管理,保护汇水区植被。     

海洋声学层析研究现状与展望

海洋声层析是1979年美国科学家W.Munk等人提出的,通过测量传播时间等声传播信号有关参量反演声波所穿越的海洋特征,得到大面积海域中的海洋动力学状态及其变化的估计。声层析方法自提出以来受到各国的重视。在最初的20 a间,以全球测温计划(ATOC)为代表的一系列验证实验推动了声层析的理论研究、设备研制和应用。步入21世纪后,声层析与海洋动力学的数据同化、利用滑翔机等设备的移动声层析以及沿海声层析得到重视,并进行了相关的理论与实验研究。纳入成像旗下的声层析希尔伯特方法、有效低功耗的分布式传感网络声层析,以及被动声层析,或将成为声层析未来研究的重要方向。     

黎平县有机水稻生产气候资源调查实验研究

气象条件对作物生长发育意义重大,将气候指标作为自然能源对有机水稻的投入,在有机水稻的产量和品质中起着那些重要的作用作为研究对象.通过4年的考察和试验、示范,解决了怎样充分利用气候生态资源来提高其产量和品质.     

“多层叠置独立含煤层气系统”形成的沉积控制因素

基于黔西地区晚二叠世含煤地层的实测资料, 初步探讨了"多层叠置独立含煤层气系统"形成的沉积控制因素.研究表明, 含煤地层的沉积条件奠定了"多层叠置独立含煤层气系统"的物质及物性基础, 层序地层格架特点限定了含气单元间含气性的连通性.最大海泛面附近的菱铁质泥岩等低渗透岩层控制了垂向次级含气单元间的含气性相对独立, 且煤层含气量与海平面升降之间存在一定的相关性, 即最大海侵面附近煤层含气量相对较低, 此界面似乎可作为含煤层气系统内独立含气单元的成藏边界; 层序界面沟通了含气单元间的含气联系, 使得靠近层序界面附近的煤层具有相似的含气性特征.      

西藏樟木滑坡群的分形特征及其意义

根据分形理论，以西藏樟木滑坡群为例，详细了分析了滑坡活动时空结构的信息维特征和滑动带土粒度分布的分形结构特征。结果表明，滑坡活动具有很好的分形现象，滑动带土的粒度分维值一般在２～３之间，其平均值约为２．８分维可作为描述滑动带土粒度成分的参数。在此基础上，探讨了分维的研究意义。     

地震滑坡灾害下输电杆塔灾损评估研究

为快速评估地震与滑坡灾害对输电杆塔的损毁作用,辅助风险防控措施制定与应急指挥人员决策,研究输电杆塔在地震与滑坡灾害中的损失概率模型。使用蒙特卡洛方法模拟地震震级与震源点坐标,结合峰值地面加速度与脆弱性曲线构建输电杆塔震损概率模型。基于Newmark理论与材料力学原理,构建地震诱发滑坡概率模型及杆塔滑坡冲击损毁概率模型。对我国西南部某区域输电杆塔进行地震与滑坡灾损分析,得到研究区域内各输电杆塔震损概率及滑坡冲击损毁概率。研究结果表明,输电杆塔损毁概率随震级的增大而增大,震级相同时输电杆塔损毁概率主要取决于震中距。滑坡体高度及杆塔与坡脚距离是影响杆塔损毁概率的主要因素,较高处的滑坡体下落时将重力势能转化为动能,进而冲击作用于杆塔,而较小的杆塔与坡脚距离将导致摩擦损耗较小。对于损毁概率较高的杆塔,应采取避让、迁移等措施,降低滑坡灾害的影响。     

2022年青海门源MW6.6地震发震构造——来自InSAR和高分影像约束

2022年1月8日,在青海省门源县海原断裂带冷龙岭断裂西段和托莱山断裂东端发生了M_W6.6地震,发育了明显地震地表破裂带.本文基于欧空局哨兵1号雷达影像,利用InSAR技术获取了门源地震的同震形变场,升降轨InSAR同震视线向位移表现出相反的形变特征,量级达到～60 cm左右,同震形变存在非对称性分布特征,结合高分7号观测解译了近断层地表形变.利用InSAR观测反演获得了发震断层参数及详细滑动分布,计算了同震库仑应力变化,并对发震构造及震中区域未来地震危险性进行了分析讨论.结果表明：门源地震至少有两条断裂发生了破裂,主断层对应冷龙岭断裂西段,InSAR确定的最优断层模型显示主断层东段存在沿走向变化特征,西段则在地质解译断层基础上向西延伸,次断层对应地质解译的托莱山断裂东端,两个断裂组成一个平躺的Y型分布.断层最大滑动量约为～3.7 m,断层浅部存在滑动,表明该地震破裂到了地表,地表破裂长度约19 km.主断层滑动主要集中在0～9 km深度范围;次断层滑动主要集中在0～4 km深度范围,InSAR确定的矩震级为M_W6.6.库仑应力变化结果显示民...