露天煤矿排土场重构土壤改良及其评价指标

为了探究露天煤矿重构土壤的改良方式的筛选和评价方法,对露天煤矿重构土壤改良的基本原则和评价方法进行归纳总结,对重构土壤改良评价指标进行分析。结果表明：重构土壤改良的总体原则应降低密度、提高孔隙度、减少砾石含量和黏粒含量,提高土壤氮磷钾含量,合理控制土壤C/N;排土场重构土壤改良效果评价指标应包含理化性质指标和生物指标;物理性质指标可选取机械组成、密度、孔隙度、田间持水量等指标;化学性质可选取各种形态的氮、磷、钾等指标;生物指标可以选取植物的长势指标以及植物整体盖度、生物量、郁闭度等方面选取评价指标,同时从微观角度可以选取土壤酶;为更精确掌握土壤微环境情况应选用16s-rDNA测序、18srDNA和ITS测序的方法进行重构土壤评价。     

露天煤矿排土场不同复垦植被土壤大孔隙特征

排土场复垦植被土壤存在直径可达数厘米的大孔隙或管状通道和植物根系,是形成土壤大孔隙及土壤优先流的主要原因。根据水分穿透曲线法和Poiseulle方程,系统地研究排土场不同复垦植被类型下(刺槐林地、榆树林地、混交林地、灌木林地、农地和荒草地)土壤大孔隙的半径范围、个数及分布情况。结果表明:不同样地土壤水分穿透曲线存在差异,6个样地0~5 cm土层稳定出流速率在0.019 3~0.031 5 mm/s,表现为乔木大于灌木大于草本;土壤水分穿透曲线呈现先快速增大后稳定的趋势,不同时期(活跃期、波动期、稳定期)具有不同的变化特征,砾石和植被根系是造成土壤穿透曲线波动的主要原因;土壤稳定出流速率随土层深度的增加而减小,0~5 cm土层的稳定出流速率最大(0.019 3~0.031 5 mm/s),50~60 cm土层最小(0.002 8~0.0 035 mm/s);排土场不同复垦植被土壤大孔隙半径介于0.03~4.71 mm,土壤大孔隙率为0.03%~16.58%,决定稳定出流速率65%的变异和饱和导水率42%的变异。     

基于CT扫描的露天煤矿排土场重构土壤孔隙三维重建及定量表征

土壤孔隙对水分、养分的运移起着重要作用,重构土壤孔隙状况反映着复垦土壤质量的高低。通过对安太堡露天煤矿不同复垦年限排土场重构土壤(23,20,0 a)以及原地貌土壤进行CT扫描,获取土壤孔隙信息,基于Matlab平台进行土壤孔隙分布的三维重建,并搜索土壤孔隙团的个数及每个孔隙团的体积大小,计算土壤孔隙度,实现了重构土壤孔隙状况的定量表征。结果表明：随着复垦年限的增加,重构土壤孔隙度、连通性得到显著性提高,其中复垦23 a土壤孔隙状况最好,50~75 cm土层孔隙度最大,为23.92%,其次为复垦20 a土壤,25~50 cm土层孔隙度最大,为14.58%,未复垦土壤因受大型机械的压实作用,孔隙连通性最差,3个土层孔隙分布比较均一,孔隙度都接近于3%;孔隙团个数、最大孔隙团体积与孔隙度都符合较好的线性关系,随着孔隙度的增加,孔隙团的个数呈减小的趋势,最大孔隙团体积呈递增趋势;每个重建区域除最大孔隙团外,其余团的体积非常小。为了改善未复垦排土场土壤孔隙状况,应尽快进行植被恢复。     

海州露天矿排土场植被重建技术研究

由于农业用地对环境要求相对较高,且需要大量的人力、物力进行管理,多数矿山企业在土地复垦时一般不将种植作物作为其土地用途,而是以管理工作及费用相对较少的林、草种植为主.林草种植在矿山复垦种植中占有相当重要的地位,着重探讨海州露天矿排土场牧草种植的技术途径.     

哈尔乌素露天煤矿抛掷爆破技术的研究

通过哈尔乌素露天煤矿在采场西南部抛掷爆破过程中可能存在的问题进行分析和研究,提出了相应的解决方案,对该地区煤矿的抛掷爆破具有一定的指导作用。     

草原区露天煤矿开发对土壤环境质量的影响

矿区土壤环境质量直接关系到矿区周边草原质量状况和矿区土地复垦与生态修复工作。本文以胜利一号露天矿为例,通过煤矿开发前与开发后土壤质量、再造土壤与原地貌典型草原土壤质量、剥离表土和其他再造土壤,以及有人工种植和无人工种植的再造土壤的对比等多角度研究草原区煤田开发对矿区土壤质量的影响,结果表明:(1)与采矿前相比,胜利一号露天矿开采5年后周边原地貌典型草原土壤pH值略有升高,重金属元素As、Hg、Cu、Cd等含量均高于采矿前水平,有机质、速效钾和速效磷等营养元素含量也较采矿前有所升高;(2)与原地貌典型草原土壤相比,露天煤矿排土场再造土壤重金属含量明显增加,有机质和营养元素含量有所降低;(3)剥离表土有机质和营养元素较其他再造土壤丰富,而且小型分散表土堆较大型表土排放场更有利于保持表土的营养成分;(4)人工种植会显著增加再造土壤有机质和多数营养元素的含量。     

露天矿数字矿山建设思路探讨

在深入分析数字矿山(Digital Mine,简称DM)建设的5种观点和4个模型基础上,指出了现有结构模型的不足;明确了矿山信息化是实质,数字化是表现形式,自动化是基础和目的;根据数字露天矿山现有结构模型存在的缺陷,并结合国内露天矿山企业存在的普遍问题,确定了数字露天矿建设的目标与实施原则。     

露天煤矿环境问题及对策分析

在煤炭开采中露天开采以其生产成本较低和生产效率高的原因受到各个国家的重视,但是露天开采给生态环境带来的危害也是巨大的。该文主要综述了露天煤矿开采过程中带来的水资源、土地资源的污染。提出了一些解决的办法和治理的方向。     

露天边帮煤井工长壁综放开采工作面顶板压力计算

受露天矿剥离和内排回填的影响,采用井工长壁采煤法回采露天矿边帮煤的采煤工作面的顶板结构、覆岩活动规律、矿山压力显现规律与常规井工矿井地层条件下的工作面相比存在显著差别,因此,顶板压力计算方法也需要根据露天矿边帮煤特殊的顶板覆岩结构特点和应力场环境进行理论和实验研究。以黑岱沟露天矿一采区西帮和南帮煤为研究对象,分析其边帮煤层顶板覆岩结构特点。对于经过内排回填,且剥离较多的低台阶处煤层仅保留较薄且强度较低的基岩顶板,其上覆盖厚层的松散排土。这种软弱薄基岩厚松散覆盖层的顶板本质上不存在关键层,露天矿台阶下保留的软弱薄基岩仅仅作为井工长壁工作面的直接顶提供有限的保护作用。由于厚层的松散排土载荷作用,软弱薄基岩的破碎也较为严重。按照传统的矿山压力理论,这种不存在关键层的软弱薄基岩厚覆盖层的顶板压力应当按照支架上方全部岩层重量进行计算。然而,根据相似材料实验结果显示,支架实际受压比其上方岩层重量小得多。实验证明在没有关键层的顶板岩层中仍然存在某种保护结构。根据实验观察和矿山压力理论分析,结合放矿理论,提出了软弱薄基岩厚覆盖层的椭球拱结构和直接顶自承能力相结合混合力学模型。在露天矿边帮下煤层还存在另一种未进行内排回填的薄基岩无覆盖层的顶板覆岩类型。对于这种顶板覆岩类型,提出了薄基岩无覆盖层的台阶式悬臂梁结构和直接顶自承能力的混合力学模型。本文总结了露天矿边帮煤层3种顶板覆岩类型,推导建立了露天边帮煤井工长壁开采工作面3种顶板结构条件下的顶板压力计算解析公式。按照软弱薄基岩厚覆盖层的椭球拱结构和直接顶自承能力相结合混合力学模型计算的顶板压力与相似材料实验结果相吻合。考虑了直接顶自承能力计算的顶板压力比传统不考虑直接顶自承能力的顶板压力小约14%。采用实验和理论分析方法,对露天边帮煤井工长壁工作面开采过程顶板垮落、覆岩活动,顶板压力计算等矿山压力问题进行了系统研究。     

生态学在露天煤矿排土场生态恢复中的应用

以黑岱沟露天煤矿为例,对矿区工程复垦后土地生物复垦中的土壤改良、植被品种的筛选和植被工艺等理论与技术方面的问题进行了研究。明确了复垦区的土壤性质,运用生态学原理,采取了恰当的土壤改良措施,并有选择地种植了合适的物种,快速地恢复了矿区植被,从而有效地控制了水土流失,改善了矿区的生态环境,也促进了矿区农业、林业、畜牧业的平衡发展。     

露天煤矿能源消耗引致温室气体排放计量模型建构

论文主要研究了露天矿能源消耗引致的温室气体排放的计量方法,运用全生命周期法沿着煤电链建立了煤电能源链的碳排放量计算总模型和各环节的子计量模型,通过模型可以计算得出我国燃煤电厂单位发电量引致的温室气体的总排放量;基于露天矿消耗燃料不同途径碳排放系数的差异性,建立了包含各种燃料用途的温室气体排放计量模型,模型具体到每一台设备特定的运行环境和特定的运行状态,将两个计算模型叠加起来计算出露天矿能源消耗的温室气体年排放量。     

露天煤矿边坡稳定性预测的PSO-LSSVM模型

边坡工程是露天煤矿中的重点工程,边坡的稳定性关系着煤矿的安全生产。针对煤矿边坡工程稳定性预测的复杂性,将粒子群算法和最小二乘支持向量机结合,使用粒子群优化算法寻找最小二乘支持向量机的最优参数,选取煤矿边坡工程中岩石重度、粘聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力和振动系数等七项因素为边坡稳定性的影响因素,建立了PSO-LSSVM的煤矿边坡稳定性预测模型。利用煤矿实测30组边坡稳定性数据进行学习训练,另用12组数据进行测试,同时与LSSVM测试数据进行比较,验证了PSO-LSSVM在煤矿边坡稳定性预测中有较高的准确度。     

浅析二马采区露天转地下挂帮矿开采方案选取

首钢矿业公司二马采区挂帮矿开采是该采区露天转地下项目的前期工程,本文结合现场实际,对挂帮矿开采的开拓系统及采矿方法进行合理选择,以达到尽早出矿、安全高效生产的目的,为此类开采设计及生产提供借鉴。