摘要：为了探索高效且能大区域应用的基岩填图方式,本文整合水系沉积物地球化学数据和局部空间Moran’s I指数、高程、坡度、坡向变率、高磁、断层、矿点、水系等多元地学数据作为附加特征,采用浅层机器学习决策树及其Bagging和Boosting集成算法,以及深度学习的图卷积网络,分别训练了不同的基岩判别模型。结果表明,相比浅层机器学习的决策树及其集成算法,深度学习的图卷积神经网络基岩判别模型仅使用20%带标签数据就获得了最高的78.31%判别精度。应用基于图卷积网络的基岩类型判别模型对察汗乌苏河地区第四系覆盖物下伏基岩填图,预测结果与其周边基岩类型协调一致,该模型可用来探究更全面的区域基岩分布情况。

摘要：为实现大直径嵌岩桩孔在浅孔和干孔时的气力反循环排渣,解决无法使用气举和泵吸反循环排渣的技术难题,设计基于引射器原理的大直径潜孔锤气力反循环钻头。采用正交试验设计方法,运用计算流体动力学(CFD)仿真技术,探索引射器原理在大直径钻井反循环排渣中应用的可行性。理论分析表明:钻头结构的6个关键参数即喷嘴直径(Dn)、喷嘴数量(N)、喷嘴长度(L)、喷嘴倾斜角度(θs)、喷嘴偏转角度(θd)和引导段直径(Dg)直接影响着排渣效果;基于引射器原理设计的大直径钻头反循环效果可靠、稳定;当GQF-16潜孔锤供风量为50 m3/min,钻头直径为1.2 m时,Dn=20 mm,N=3,L=50 mm,θs=35°,θd=10°,Dg=50 mm为钻头最优理论结构参数组合。

摘要：提出了在煤田勘探阶段利用主要物理力学性质指标和岩体质量指标进行可采煤层顶底板岩体质量分类的模型.以新疆伊犁州尼勒克县某煤矿为研究背景,选取了天然单轴抗压强度、饱和单轴抗压强度、天然抗拉强度、饱和抗拉强度、天然抗剪强度、饱和抗剪强度、天然密度、含水率、孔隙率、软化系数和RQD值等11项因子作为分类指标,以该煤矿8个可采煤层顶底板的50组岩样样品作为学习样本,首先采用因子分析和Q型聚类分析方法对样品进行综合评价分类,分类结果理想;然后分别计算每一类别样品11项分类指标的平均值并进行对比分析,结果表明,11项指标选取合理;最后采用Fisher判别分析方法对50组样品进行训练,建立了相应的Fisher判别模型,经检验正确率达到98%;将该判别模型应用到乌鲁木齐市某一煤矿对岩样进行分类,其分类结果与神经网络模型、因子和聚类联合分析的分类结果一致,有3个分类结果与规范分类出现偏差,经分析认为新建的判别模型分类结果更为真实可靠.

摘要：煤相及相关地球化学特征可揭示主采煤层形成时古泥炭沼泽的水介质条件及演化序列,为煤炭清洁利用、富油煤的赋存特征等研究提供地质依据。基于神府矿区青龙寺井田主采煤层5^(-2)煤的显微组分特征、煤化学性质和元素地球化学等测试分析结果,划分了宏观煤岩类型,总结了煤化学特征,重点对该煤层的煤相及微量元素分布特征开展了精细研究。结果表明:从底板至顶板方向,5^(-2)煤层垂向显微组分含量构成6个演化旋回,对应煤相演化的6个阶段,其中第Ⅰ阶段至第Ⅲ阶段,成煤作用由湖泊湿地沼泽相开始,至下三角洲平原低位沼泽相或山前冲积平原干燥森林沼泽相结束。第Ⅳ阶段至第Ⅵ阶段,成煤作用主体经历了湖泊湿地沼泽相。时间序列上,5^(-2)煤层的沼泽水体的水介质条件呈现出波动式变化,第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅳ阶段水动力条件经历了由强变弱的演化过程,第Ⅲ阶段水动力条件经历了由强变弱再增强的演化过程,第Ⅴ阶段至第Ⅵ阶段水动力条件由弱至强的演化趋势,阶段内部存在不同程度的波动变化。单个旋回多表现为底部盐度低、顶部盐度高的特征,且各演化阶段盐度变化的趋势与煤岩学参数指示的水动力条件变化趋势基本一致。

摘要：盐湖卤水中蕴藏有许多重要的无机盐资源,是多种无机化学品的重要来源。当雄错盐湖是我国藏北高原典型的碳酸盐型盐湖,卤水中蕴藏有丰富的锂、钾、硼等盐类,当地气候条件非常适宜采用盐田相分离技术进行盐湖卤水的综合开发和利用。本文以Na+,K+/CO32-,SO42-,Cl--H2O五元体系(25℃)介稳相图为指导,通过对当雄错盐湖卤水在湖区现场开展自然蒸发实验研究,考察了卤水中Li、K、B等元素的浓缩富集规律,获得了卤水夏季自然蒸发结晶路线及析盐次序为石盐、水碱、天然碱、钾石盐、钾芒硝、硼砂和碳酸锂,同时分析了夏、冬季卤水自然蒸发浓缩析盐规律的区别,为指导西藏当雄错碳酸盐型盐湖卤水的综合开发利用提供了盐田工艺设计基础和理论依据。

摘要：西藏现代钾锂硼特种盐湖的钾盐开发将对我国钾盐需求形成有利补充。本文首次采用蒸发结晶、分步分离的方法,进行了当雄错盐湖碳酸盐型卤水提钾多级盐田日晒工艺扩大试验研究。通过对卤水蒸发析盐全过程做化学分析和物料衡算,确定了钾、硼等重要无机元素的成盐类型和析盐阶段,以及锂、铷等稀有元素的富集规律,最终获得了较高品位钾混盐和高浓母卤,并取得了大量第一手数据资料,为今后实现当雄错盐湖卤水钾盐资源的产业化开发提供了切实可靠的中试基础和设计参考。

摘要：选择吐哈盆地作为研究对象,通过采样测试和资料收集,分析了吐哈盆地大南湖、三道岭、艾丁湖、库木塔格和克尔碱5个规划矿区主采煤层煤岩、煤质特征;对比分析了液化用煤镜质体反射率、惰质组含量、水分含量、挥发分产率、氢碳原子比、灰分产率、哈氏可磨性指数等7项指标的差异和液化性能的差异,应用专家调查法和层次分析法建立液化用煤评价指标体系,对研究区液化用煤潜力进行综合评价,结果表明:艾丁湖矿区和克尔碱矿区主采煤层具有惰质组含量低、氢碳原子比高、挥发分产率高、煤化程度低的特点,煤岩煤质具备较好的液化用煤特征,其次是大南湖矿区,库木塔格矿区和三道岭矿区液化潜力最差。

摘要：根据分光测色仪的应用需要,对分光系统、光电接收系统及相关电路组成的光谱仪进行了模块化设计,以方便仪器的整体设计、装调和测试。考虑分光测色仪是非成像光学仪器,故提出用光纤来连接各光学模块。根据应用需求提出了光谱仪的主要技术指标,所设计光谱仪很好地完成了球差和彗差的校正。分析了用滤光片消除二级衍射光谱的方法,解决了光纤和光谱仪数值孔径不匹配的问题。研制了光谱仪系统,其外形尺寸为130mm×90mm×45mm。实验测试显示,在狭缝宽度为50μm时,光谱仪各波段的光谱分辨率都可以达到2nm。对光谱仪进行了波长定标,定标精度小于0.2nm,整个工作波段占401个像元,满足1nm的波长输出间隔的设计要求。该光谱仪的可弯曲光纤和电子线路便于整机灵活布局与模块拆卸,同时方便单独测试。所述方法为分光测色仪的整机研制与测试打下了良好的基础。

摘要：为研究鄂西北地区板岩的力学特性及各向异性特征,开展了志留系粉砂质板岩的单轴压缩和巴西劈裂试验,分析了试样的力学特性和各向异性特征以及在不同荷载作用下的变形破坏模式,揭示了不同破坏模式的力学机制,并通过数值分析研究了不同板理面角度板岩边坡破坏模式及力学机制。研究结果表明,粉砂质板岩中的板理面是影响岩体力学行为的弱面,使得粉砂质板岩表现出明显的各向异性的特征。在单轴压缩条件下,粉砂质板岩在垂直板理面方向比平行板理面方向更易变形,变形量更大;平行板理面方向加载时试样破坏类型为竖向劈裂型张拉破坏,其实质是压杆失稳;垂直板理面加载时试样的破坏类型为穿切板理面的劈裂型剪切破坏;所测得的力学参数各向异性也较明显。在劈裂荷载作用下,粉砂质板岩的破坏模式主要有张拉劈裂破坏和沿板理面剪切破坏两种,所得抗拉强度在平行板理面方向上最大,在垂直板理面方向上最小,两个方向上的抗拉强度均小于抗压强度。由于板理面间的抗拉强度极低,在受到与板理面呈小角度相交的劈裂荷载作用时,容易产生沿板理面的张拉劈裂或拉剪破坏,在实际工程中应尽量避免板理面间的受拉破坏和沿板理面的拉剪破坏。在边坡工程中,板理面倾向、倾角对边坡破坏模式及力学机制有较大影响,边坡防护治理需充分考虑这一影响。上述研究为粉砂质板岩区岩质边坡防护治理以及其他岩石工程设计与施工提供理论依据与技术基础。

摘要：基于椭圆弧柔性铰链兼顾了直梁型柔性铰链运动范围大和圆弧型柔性铰链运动精度高的特点,设计了基于椭圆弧柔性铰链的二维快速控制反射镜系统两轴柔性支撑平台。为使柔性支撑平台快速响应性好,即使其低阶固有频率最大化,对该柔性支撑平台进行了结构优化设计。理论推导了单个柔性铰链最大刚度与许用应力、转角和铰链参数的理论计算公式。然后,采用集总参数的分析方法,得出了两轴柔性支撑平台低阶最大固有频率的理论计算公式。由公式可知:在转动惯量一定的情况下,低阶固有频率最大化即为工作方向刚度最大化。最后,通过有限元仿真和实验检测验证了理论计算的准确性,得到的结果显示:柔性支撑平台的最大固有频率和最大应力的理论值与仿真值的相对误差小于5%,平台工作刚度的理论值与仿真值、实测值的相对误差分别为3.86%和5.75%。仿真和实验结果表明:利用本文推导的理论公式进行柔性支撑平台刚度优化设计,既可以满足工程设计要求,又能省去繁杂的有限元计算。