矿产资源开发中矿山地质环境问题响应差异性研究——以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例

以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例,采用对比分析的方法研究矿产资源开发中矿山地质环境问题差异性响应的主要因素。上述3个矿区矿产资源开发中矿山地质环境问题主要包括:20世纪90年代以前,陕西潼关金矿区是中国矿产资源开发秩序十分混乱的矿区之一,地下开采的采矿废石随意堆排导致了极为严重的矿山泥石流地质灾害及其隐患,“三废”无序排放导致土壤、河水及其底泥的重金属及氰化物污染严重,严重影响人体健康;地处生态环境脆弱带的陕西大柳塔煤矿区,20年大型机械化地下煤炭资源开采导致大面积地面塌陷及其链生的地下水含水层破坏严重,但矿区土地沙漠化程度总体没有呈现加重的趋势,水土环境重金属呈轻度污染;具有百年开发历史的辽宁阜新煤矿区,露天开采使土地生态破坏严重、边坡滑坡灾害频发、土地压占与破坏突出,地下开采引起的地面塌陷对地表建筑物及人居安全影响严重,但相对于金属矿区,该矿区水土环境重金属污染相对轻得多。对比上述3个矿区矿山地质环境问题,得到其差异性响应主要因素:矿产资源种类、原生地质环境条件、开采方式及矿山环境保护意识等。     

我国西北地区浅埋煤层开采对生态环境影响研究

对我国西北浅埋煤矿区煤炭开采引起的生态环境问题研究进展进行了总结,分别阐述了煤炭开采对地表塌陷、水资源、水土流失、植被覆盖、土地沙漠化等不同生态指标影响的研究现状。指出了当前研究存在问题和不足:浅埋煤层开采对整个生态指标体系影响的研究不够全面、各生态指标之间互动关系研究不足等,同时针对这些问题提出了新的研究思路和方法,为西北浅埋煤矿区生态环境保护提供理论参考依据。     

黑龙江省煤矿区地质灾害与防控措施研究

黑龙江少省是国家煤炭生产大省之一,累计原煤产量居全国第四位,煤炭资源开采造成煤矿及其周边地区土地塌陷面积达507.89 km^2。介绍了黑龙江四大煤矿区因煤炭开采引发的地质灾害问题,探讨了煤矿地质灾害的主要类型、形成机制和灾害的发展趋势;分析了地质灾害对矿区基础设施破坏、土地资源侵占、资源环境污染,群众生命财产安全和经济发展的危害;以科学发展观作指导,结合当地地质灾害防治实践,总结推出了加强地质灾害执法监管、新建矿灾害预防控制、塌陷区的土地复垦、煤矸石的资源化循环利用、矸石山的生物复垦和煤矿遗址的生态复垦旅游开发等措施模式。     

焦作市九里山煤矿塌陷区变化趋势遥感分析

煤矿生产导致的塌陷不仅严重影响当地居民的正常生活,而且破坏生态环境,监测塌陷区的变化特征和发展趋势,是进行防治的关键。本文通过三期遥感数据,运用ENVI和Arc GIS软件对焦作市九里山煤矿塌陷区的变化特征和发展趋势进行解译分析,认为：(1)九里山煤矿塌陷区逐步扩展,2012年主要集中于西部区域;(2)塌陷区面积2000年为94.45 hm²,占矿区面积的5.06%,到2019年达到463.42 hm²,占矿区面积的24.84%,增加幅度非常大,说明矿区塌陷进入高发阶段;(3)2000年到2012年的变幅为82.15%,2012年到2019年的变幅为169.37%,2000年到2019年的变幅则达到390.65%,整体呈现急剧增加趋势,未来发展将更加严重。     

张集矿区GIS数据库的RS更新

对比张集矿井2000年和2007年CBERS图像,计算归一化植被指数NDVI并结合目视判读和计算机非监督分类方法,提取矿区开采塌陷和新建工业广场、公路、铁路等空间要素信息。在ArcGIS9.0平台下从原始数据库中提取各种土地利用类型要素,分别与矿区开采塌陷要素进行叠加分析,得出开采塌陷影响各种类型土地范围和准确影响面积结果,并结合遥感图像,对原数据库内矢量要素进行匹配调整,完成对张集矿区GIS数据库的更新。     

金属矿山地下开采引起地面塌陷的规律

金属矿山地下开采引起地表塌陷已经成为一种主要的矿山地质环境问题.地面塌陷受多方面因素影响,各因素相互作用使得金属矿山地表塌陷形成机理复杂.本文以大冶铁矿东露天采场地面塌陷为例,从采场地质环境、矿体特征、采矿方法、崩落角,地面塌陷的形式等方面,综述了地面塌陷的特征,并探讨了地面塌陷的形成规律,该研究为矿山地面塌陷的成因及控制对策研究提供了帮助.     

金属矿山地下开采引起地面塌陷的规律

金属矿山地下开采引起地表塌陷已经成为一种主要的矿山地质环境问题．地面塌陷受多方面因素影响,各因素相互作用使得金属矿山地表塌陷形成机理复杂．本文以大冶铁矿东露天采场地面塌陷为例,从采场地质环境、矿体特征、采矿方法、崩落角、地面塌陷的形式等方面,综述了地面塌陷的特征,并探讨了地面塌陷的形成规律,该研究为矿山地面塌陷的成因及控制对策研究提供了帮助．     

层状介质采空塌陷区微震波传播速度模型构建

为提高微震源定位精度,构建精细化微震波速度模型,基于层状均匀介质假设,定义震波等效传播路径和等效波速,分段构建采空塌陷区“三带”波速模型.开展室内相似材料模型试验,实测人工震源微震信号,依据波速模型计算震波传播等效波速,分析采空塌陷区内震波等效波速变化特征,并与实测等效波速对比.结果表明：采空塌陷区内等效波速规律性较弱,单一函数难以表示,可用分段形式建立波速模型;采空塌陷区不同带产生的震波等效波速差异大,最大差值近900 m/s;震波等效传播路径距采空塌陷区中线越近,实测等效波速越低;采空塌陷区波速模型计算相对误差可控制在10%以内.该波速模型可以有效描述采空塌陷区的波速结构.     

综合物探方法在采空塌陷区地质灾害勘查中的应用

运用工程物探勘查技术,方便、快捷地获得采空塌陷区的空间信息,了解采空塌陷区的范围及地层变形破坏部位,以及采空区地层稳定性及塌陷发展趋势,为后期地质灾害治理工程提供重要基础资料信息。采用综合物探手段能相互印证,相互补充,可明显地提高物探资料的准确度。本文采用高密度电阻率法、浅层地震方法,对凤台县采空塌陷区进行勘查。勘查的实例表明,与传统勘探技术相比,工程物探勘查技术在采空塌陷区地质灾害勘查中具有较高的分辨能力,同时也具有较高的勘探效率和较低的勘探成本。每种方法均能够较好地反映出工作区的实际地质情况,为实际工作的开展提供依据。     

泰安市矿山地质环境问题及其治理对策研究

针对泰安市矿产资源开发利用导致地质灾害、地质地貌景观破坏和水土流失等一系列地质环境问题,本文提出了对损毁山体进行客土喷播、生物治理,避免了崩塌等地质灾害的发生;对地面塌陷进行矸石回填、生物复垦,使矸石、尾矿占用面积减少,避免了矿区土地荒漠化的进一步发展。上述措施在泰安矿区的推广,既节约了大量土地,又大大改善了矿区生态环境质量,取得了良好的社会、经济、环境效益。     

煤矿开采沉陷有效控制的新途径

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，有效控制和减轻地面沉陷程度是减轻或避免开采沉陷环境灾害的根本之路，针对这一问题，分析了充填开采、条带开采和覆岩离层注浆岩层控制技术的优缺点，根据荷载置换原理，提出了“条带开采一注浆充填固结采空区—剩余条带开采”的三步法(二次条带式)开采沉陷控制的新思路，进行了三步法开采沉陷控制的可行性研究，初步分析表明，采用三步法开采可以实现对岩层移动和地表沉陷的有效控制，地表下沉系数可控制在0．25左右，煤炭采出率可达到80％～90％，可基本实现地面建筑物不搬迁和大幅度减轻土地塌陷灾害。     

榆神府矿区土地沙漠化现状及发展态势研究

榆神府矿区是我国21世纪最重要的能源和化工基地,该区生态环境脆弱、土地沙漠化是主要的环境地质问题之一,本文利用TM假彩色卫片和不同期大比例尺黑白航片,对该区不同沙漠化土地类型进行解译,并对典型地段土地沙漠化的发展态势进行分析研究,对该区今后经济建设具有十分重要的现实意义。     

水资源转移存储在浅埋深薄基岩矿区的应用

在含水层破坏之前,预先将其中的水资源转移至不受开采影响的其它含水层或同一含水层不受开采影响的其它区域,是实施水资源保护性开采的关键技术.神东矿区煤层覆岩结构具有浅埋深、薄基岩的特点,煤炭开采对煤层顶板第四系潜水产生较大的影响.以神东矿区补连塔煤矿为例,尝试在煤炭开采前进行地下水资源转移存储,实施水资源保护性开采.基于水资源转移存储可行性研究,根据实际条件设计了水资源转移存储工程,其实施将为神东矿区带来巨大的经济效益和社会效益.     

榆神府矿区土地沙漠化现状及发展态势研究

榆神府矿区是我国21世纪最重要的能源和化工基地，该区生态环境脆弱、土地沙漠化是主要的环境地质问题之一，本文利用TM假彩色卫片和不同期大比例尺黑白航片，对该区不同沙漠化土地类型进行解译，并对典型地段土地沙漠化的发展态势进行分析研究，对该区今后经济建设具有十分重要的现实意义。     

综合地球物理方法在剑岭地区地面塌陷勘查中的应用

地面塌陷作为一种常见的地质灾害,给人民的生命和财产带来不可挽回的损失。广州市花都区赤坭镇剑岭村2006年8月发生部分地面塌陷、出现房屋裂缝,地球物理工作者接到任务后,及时赶赴现场,根据当时地面塌陷和开裂民房分布特征,进行构造地质、工程地质、水文地质调查和地质灾害勘查研究。采用高密度电法、探地雷达和瞬态瑞雷面波等综合物探方法,快速查明现有塌陷区的发展趋势和影响范围,居民区潜伏岩溶洞隙及其伴生土洞的分布情况、发育程度和发育规律。划分出危险地段,为地面塌陷地质灾害的防治提供技术支持,为政府抢险救灾、安置村民提供科学依据。     

安徽省矿区土地破坏现状及复垦模式探析

安徽是矿产资源生产和消耗大省,长期以来矿山的过度开采和开发造成矿区土地不断被侵占,生态环境遭到破坏。为减少土地损失和减少环境污染,应当及时进行合理的土地复垦。针对安徽省矿区土地破坏的状况,提出了矿区土地复垦的模式和治理技术。     

长江一级阶地岩溶塌陷对地铁车站结构影响研究

针对武汉长江一级阶地岩溶塌陷区或类似地质条件下的地铁车站结构设计,分析长江一级阶地岩溶地质特征以及溶洞分布规律,提出岩溶塌陷区地铁车站概化分析模型,对车站范围岩溶塌陷机理进行分析。据此进一步建立三维有限元模型,对不同岩溶塌陷空腔程度下车站结构受力及变形进行对比研究。结果表明,车站底板处于塌陷扰动区时,其受力和变形受塌陷坑尺寸影响较大;塌陷区易造成结构相对位移差或土体承载力不够,可能影响车站的结构安全;采取适当的基底处理措施阻止岩溶的继续塌陷,辅以一定的结构跨越承托措施,有利于预防不确定因素引起的岩溶塌陷。研究结果可为此类地质条件下地铁车站设计及选择合适的岩溶处理方案提供参考。     

信丰县铁石口—小江煤矿区采空与疏干塌陷分析

信丰县铁石口—小江煤矿区采空与岩溶因地下水疏干引发大面积的地面塌陷、地裂缝和房屋墙体裂缝等地质灾害问题,给当地数千村民的生产生活带来较大影响,并已影响到105国道与京九铁路路基的稳定性。本文试从煤矿分布、开采历史与现状、地质环境条件等方面,结合已发生的地质灾害点位置、时间和规模,论述区内地质灾害发生缘由以及发生发展趋势,以期找出一点规律,为当地防灾减灾提供一定的帮助。     

乌鲁木齐市六道湾煤矿地面塌陷的研究

依据丰富的野外调查资料,通过综合分析,概述了六道湾矿区地面塌陷的分布和现状,对地面塌陷进行了预测,阐述了地面塌陷对地质环境的破坏及危害,提出了环境恢复治理措施.     

二维地震勘探在盐矿塌陷预测中的应用

水溶开采诱发地表塌陷是盐矿开采中常见的地质灾害现象。为了有效地预防地面塌陷而引起的安全事故和环境灾害的发生,必须查明塌陷原因,对可能的塌陷范围进行提前预警。因此,在盐矿开采区开展了系统性的二维地震勘查,在圈定的异常区发生地面塌陷,直接证明了地震勘探成果的准确性。从2012年1月1日预测到塌陷隐患至2012年4月12日塌陷发生,地震勘探预报塌陷整整提前了102天。因此,二维地震勘探可以准确地预测采卤溶腔的安全性,这为盐矿矿山企业的开采设计提供了依据。