北岩煤矿地质环境特征及地质灾害治理措施

通过山西省采煤沉陷区综合治理项目，以解决北岩煤矿因煤炭开采产生的诸多地质环境遗留问题。多年来，采矿活动已引发地裂缝20多处，破坏土地总面积19 987.39 m²,通过填埋地裂缝1 101 m,恢复土地面积2.00 hm²;地面塌陷区6处，塌陷坑破坏土地利用类型均为耕地，通过表土剥离、土方回填、土方整平、土地翻耕、生物工程，治理地面塌陷总面积37 695 m²,需回填土方63 250m³。区域分布火区2个，采用钻孔间歇式注浆施工法进行注浆灭火，治理区面积约9 000 m²。通过对矿山地质环境的恢复治理，取得了较高的社会效益、经济效益和环境效益。     

露天矿土地复垦适宜性评价方法初探

土地复垦适宜性评价对确定被破坏土地最适宜的复垦利用方向和构建土地最佳复垦模式具有重要意义,是土地复垦工作的基础。本文以柳树河3万吨页岩油中试先导基地(矿山部分)的待复垦土地作为研究对象,将其划分为内排土场平台、外排土场平台、外排土场边坡、最终采掘坑平台、最终采掘坑边坡等5个评价单元,并选取了评价因子,探索了露天矿土地复垦适宜性评价方法。     

施加生物炭对某水泥用石灰岩矿山排土场生态修复试验研究

本文以冀东某水泥灰岩矿排土场为研究对象，选取面积为180m²的排土场作为试验田。采用对照实验法设置6个试验区，分别为1个自然恢复区(T1)和5个人工修复区(T2～T6)，通过施加不同梯度的生物炭量，调查植被生长情况和土壤理化性质在各试验区之间的差异，了解施加不同量的生物炭对本排土场的生态修复效果。结果表明：施用1kg/m²生物炭，对植物干物质的累计及土壤全氮、有效磷和水解性氮的累计作用效果最显著(P<0.05)；施用2kg/m²生物炭，对土壤中总有机碳和有机质的累计作用效果最显著(P<0.05)；施用8kg/m²生物炭，对土壤中全磷、全钾和速效钾的累计作用效果最显著(P<0.05)；施用1～2kg/m²生物炭，最利于植物的生长。     

灰色预测模型在矿区土地利用变化研究中的应用

利用平朔矿区3个时相的TM影像数据,结合矿区土地利用的实际特点,划分了耕地、林草地、工业及住宅用地、水域、交通用地、待复垦地和未利用地7种矿区土地利用类型,分析并研究了平朔矿区土地利用中灰色建模的方法以及求解过程。预测结果表明：矿区耕地逐渐下降,到2023年预计耕地面积18 173.21 hm²,占矿区总面积的45.4%;同时由塌陷地和排土场形成的待复垦地逐渐增多,预计2023年将达到3 849.62 hm²。因此,应该加大土地复垦的力度和进度,促进已复垦地尽快转为耕地,协调生产建设和生态建设对土地利用的改变速度,保证矿区各类土地的可持续利用。     

基于神经网络的露天矿爆破参数优化研究

马家塔露天矿爆破效果不理想,大块率较高、炸药单耗偏高、残留根底现象严重。为解决这些问题,基于BP神经网络建立了露天矿爆破参数优化模型。采用该矿的实际爆破参数作为样本数据对模型进行了训练,通过实例数据的检验证明该模型具有较高的预测精度。经过现场试验和模型仿真分析,采用优化后的爆破参数进行了爆破,取得了较好的效果：大块率控制在2%以下,炸药单耗由0.41 kg/m³降为0.37 kg/m³,每延米炮孔爆破量由17 m³/m增加至23 m³/m。     

登封市建筑用砂矿山地质环境特征及生态恢复治理研究

研究矿山为建筑用砂开采矿山,矿区水文地质条件、工程地质条件简单,以露天开采,现状条件形成CK1、CK2、CK3、CK4采坑4个,不稳定斜坡3处,排土场1个,各类挖损、压占土地面积27.63 hm²,地形地貌景观及土地资源破坏严重。为了消除矿区地质灾害,修复地形地貌景观及土地资源,经研究讨论采取削坡及平台修建、修筑田埂、采坑覆土及平整、土壤改良、植被恢复等工程,恢复治理矿区生态环境。其中,清理区块面积791.37 m²,清理方量11 900 m³;覆土及平整土地面积173 194 m²,覆土方量106 553.2 m³;栽植白皮松45 661棵;修筑田埂总计1 572 m,工作量589.55 m³。通过上述工程施工,可有效遏制矿区周边环境的恶化,减少水土流失,对局部环境空气和小气候产生正效与长效影响,改善周边区域的大气环境质量,从而改善矿区人民的生活工作环境和自然生态环境。     

水力压裂增透工艺及瓦斯综合治理效果考察研究

针对某矿703综采工作面瓦斯涌出问题，在工作面回采前先对工作面进行顺层孔致裂卸压增透，再施工工作面顺层抽采钻孔治理本煤层瓦斯涌出。结果表明，未压裂区域煤层原始瓦斯含量为6.68 m³/t,压裂区域煤层瓦斯含量约为3.59 m³/t;未压裂区域煤层原始瓦斯压力为0.4 MPa,压裂区域煤层瓦斯压力约为0.14 MPa;未压裂区域煤层透气性系数为0.007 3 m²/(MPa²·d^-1),压裂区域煤层透气性系数为0.024 2 m²/(MPa²·d^-1),与未压裂区域相比，压裂区域的瓦斯抽采浓度和抽采纯量都有大幅度的提高；703工作面采取措施前，回采工作面相对瓦斯涌出量16.6 m³/t,绝对瓦斯涌出量84.01 m³/min;而703工作面采用综合瓦斯治理措施情况下，回采工作面相对瓦斯涌出量13.29 m³/t,绝对瓦斯涌出量60.28 m^...     

高河煤矿高抽巷岩体波阻抗实验研究

波阻抗对巷道围岩爆破参数设计有重要意义,以高河矿E2308高抽巷为研究背景,通过测试巷道内部不同岩性的密度与纵波波速,根据测试结果得出粉砂岩的波阻抗为7 777 679.667 kg/m³·m/s,粗砂岩的波阻抗为12 191 063 kg/m³·m/s,灰岩的波阻抗为12 172 188.33 kg/m³·m/s,细砂岩的波阻抗为12 719 719 kg/m³·m/s,实验结果将对高河矿E2308高抽巷岩石爆破参数优化具有重要的指导意义。     

万安矿掘进巷道钻爆法施工除尘技术应用

钻爆法施工后造成粉尘大范围扩散。利用配有离心式除尘风机的干式除尘系统治理粉尘，距离掌子面45 m处的全尘和呼尘浓度分别为55 mg/m³和23 mg/m³,降低至8 mg/m³和4 mg/m³,降尘率分别达到了86%和83%.距离掌子面70 m处，全尘和呼尘浓度分别为158 mg/m³和82 mg/m³,降尘率均为96%.     

动载扰动下复合顶板巷道围岩变形破坏特征

以河南省赵固二矿11020下顺槽为工程地质背景,采用现场调研、数值模拟等方法,建立复合顶板巷道模型组,研究动载扰动下围岩变形特征,总结巷道断面矢量变形与低应力区演化规律及不同顶板结构围岩稳定性评价。研究结果表明:动载扰动下复合顶板围岩变形规律会随着顶板岩层结构的改变而改变,且围岩变形各项结果显著增加:围岩矢量变形面积增加266.3%(18.6 m²)、117.8%(26.5 m²)、86.7%(19.5 m²)、150%(9 m²)、78.6%(16.5 m²),低应力区面积增加154.06%(99.2 m²)、170.8%(90.5 m²)、212.5%(48.0 m²)、88.2%(42.8 m²)、107.8%(54.2 m²),对其围岩稳定性进行评价划分后,通过现场支护试验验证其分级的合理性。     

露天矿剥离与土地复垦一体化作业优化研究

综合运用露天采矿学、土地复垦知识及数学规划优化方法，着重研究了露天煤矿表土层剥离与土地复垦一体化作业方法及相关参数，并针对露天煤矿一般都有多个采掘点和多个卸载点的特点，采用线性规划对表土 资源的流量和流向进行优化控制。以霍林河南露天矿为实例，在表土剥离与土地复垦工艺间的合理配合及其参数设计、表土资源优化配置等方面取得了令人满意的结果。     

基于Java 3D的场地平整土方计算小软件的研究与实现

论述了利用断面法和Delaunay三角网法计算场地平整土方量的2种算法思想,重点论述了利用Delaunay三角网中的三角形计算土方的算法思想。首先根据Delaunay三角网中每个三角形3个顶点的高程判断此三角形区域是填方、挖方还是填挖方都有。然后根据情况利用合适算法计算三角形区域填挖方量。最后利用Java 3D语言编程开发了场地平整土方计算小软件,结合实例计算证明此软件所涉及的算法正确,有效。     

干旱区草原露天煤矿土地复垦技术分析

干旱区草原露天煤矿排土场水土流失严重,导致周边土壤盐渍化和草场退化,是干旱区草原露天煤矿土地复垦的重点和难点。以内蒙古胜利东二号露天矿排土场为例,通过实地调研与资料分析,对矿区采取的复垦技术进行了分析和总结。结果表明：①干旱区草原露天矿土地复垦的限制性因素主要有表土不足、水资源短缺、适宜物种少3种。②矿区可采取的工程措施包括表土剥覆、草帘固土防沙,生物措施有施用有机肥及合理配置草、灌、乔比例。研究结果可作为同类型草原矿区土地复垦的技术参考。     

生物复垦技术在钟山排土场的研究与应用

马钢姑山矿钟山排土场靠近居民区及马芜高速,对周围生态环境带来严重破坏。研究依据生物复垦技术原理,在马钢姑山矿钟山排土场进行实际应用,通过合理的结构设计以及乔灌草优化配置,采取相应的工程措施,建立合理的功能分区,取得了良好的效果。     

生物复垦技术在钟山排土场的研究与应用

马钢姑山矿钟山排土场靠近居民区及马芜高速,对周围生态环境带来严重破坏。研究依据生物复垦技术原理,在马钢姑山矿钟山排土场进行实际应用,通过合理的结构设计以及乔灌草优化配置,采取相应的工程措施,建立合理的功能分区,取得了良好的效果。     

新庄孜矿覆土造地综合研究

以新庄孜矿为例,针对覆土造地过程中,对煤矸石充填可能带来的重金属元素的迁移污染做了相关分析,结果表明矿区重金属污染程度不强,工程区地下水质达到Ⅲ类以上.施工过程中采用煤矸石与土的多层结构充填模式,提高了矸石保熵性.采用煤矸石充填塌陷区,既减少矸石山占地面积,又能在塌陷区覆土造地,同时有利于保护环境,具有较大的经济效益、社会效益和环境效益,对淮南矿区覆土造地及工农业持续发展具有重要的示范意义.     

马兰庄铁矿排土场生态重建技术研究

排土场生态重建是采矿迹地生态重建的重要组成部分。为了尽快恢复排土场植被,改善矿区生态环境,马兰庄铁矿采用工程复垦与生物复垦相结合的措施,初步建立了人工林生态系统。根据马兰庄铁矿排土场的生态破坏类型,采取排土场覆土生态重建的模式,对排土场进行分区治理,选取试验基地进行植被恢复与生态重建试验。根据所选植物的生长状况,筛选出刺槐、紫穗槐、连翘、火炬树、沙棘等适宜于排土场立地条件的先锋植物和适宜树种。     

雨林地区米拉多铜矿排土场碾压堆石坝施工技术

随着社会经济的发展，如何合理、有序、经济、环保地处理弃土弃渣已成为强降雨地区土石方项目亟需解决的问题。而对于雨林地区土石方工程往往需要布设大面积的排土场进行弃土弃渣，弃土弃渣存在“量大、集中”等特点。为保证弃土有效容量，排土场往往设置在沟谷中，雨林地区排土场如何保证地基处理、渗流层施工、分层填筑碾压是坝体施工质量控制的关键所在。以厄瓜多尔米拉多铜矿采矿工业场地工程项目为例，该项目存在土石方开挖工程量大，项目面临雨季长、高雨频等突出气候特点。项目排土场设计为碾压堆石坝，坝体整体高度84.8 m，坝体填筑石方达27.8万m3。简要介绍了该工程1 095 m排土场坝体施工的特点和难点，叙述坝体施工过程中采取的主要关键技术，为类似的工程施工提供借鉴。     

增地节地型露天矿排土场优化设计

为达到在有限排土场范围内多增复垦面积、多排土的目的,在其他影响因素都达到最优的情况下,以排土场复垦面积和排土容积为排土场优化设计的评价指标,进一步调整排土场的几何参数,使排土场设计模式更优。通过构建排土场表面积计算和排土容积计算的方法,分析排土场的几何参数与评价指标之间的关系,保证边坡稳定性的情况下,利用三维空间模型的特性,多次在二维场里进行网格划分,得出的排土场优化设计的几何参数,作为排土场设计的最优几何模型。以平庄煤业集团元宝山露天矿3号排土场为实例验证,结果表明对该排土场的优化设计达到预期效果。