我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望

为厘清采煤沉陷相关研究时间与主要科研力量及平台的分布、知识网络的研究热点、研究前沿及发展趋势,以CNKI收录的1992—2018年的1 371篇采煤沉陷相关研究文献为研究对象,利用文献计量法从年度发文趋势、研究机构和作者合作分析、发文期刊、关键词共现分析和突现词检测等方面进行可视化分析、绘制知识图谱及展望的相关研究。研究结果表明:①国内采煤沉陷领域发文数量经历了平稳起步探索-加速发展-稳定发展。②研究机构力量以高校、实验室及科研院为主,高校力量以中国矿业大学、中国矿业大学(北京)与安徽理工大学为主导;形成了"高校-企业-研究院"的较紧密的科研合作圈;筛选了该领域国内影响力较大的期刊。③利用关键词共现分析确定了"采煤沉陷区、复垦和综合治理"等研究热点,形成了采煤塌陷地、景观过程和综合治理等14个聚类。④利用关键词共现分析结果的突现检测分析将该领域研究前沿分成3个阶段,即1992—2008年的研究起步与平稳发展阶段、2009—2013年的平稳运行发展深化阶段,以及2014—2018年的酝酿和深化前期研究内容的稳定发展阶段。基于此,确定了采煤沉陷区综合治理与生态修复政策的制定与精准落实,全国采煤沉陷区基本情况的摸底调查,综合治理与生态修复的关键技术体系及综合治理与生态修复的规划编制、机制和标准等研究内容将成为今后的研究重点。     

再论煤矿区生态环境“边采边复”

煤炭资源开发与利用带来一系列生态环境问题,发展与保护的矛盾在经济高速发展背景下冲突日益显著。在当前生态文明建设背景下,矿区生态环境保护与修复成为热点与焦点。针对煤炭资源开发过程中形成的采煤沉陷、露天采场、固体废弃物堆积等损毁对象,以及由此产生的耕地损失、环境恶化、空气污染、矿-地冲突等矿区生态环境与社会问题,改变原有的"末端治理"理念,提出煤矿生态环境"边开采边修复"(简称"边采边复")理念、技术以及实现路径。认为煤矿区生态环境"边采边复"是基于"源头和过程控制"的理念,而不是传统的"末端治理"理念,其特点是在采矿过程中,同步(时)治理。"边采边复"概念中的"复"既包含狭隘的"复垦(复耕)",也包含Ecological Restoration中的"修复"的概念,其核心目的是为了及时恢复治理损伤的生态环境,缓解煤炭资源开发利用与环境保护之间的矛盾,确保矿业活动朝着可持续、循环与绿色的方向发展。因此,"边开采边复垦(广义的复垦)"、"边开采边修复"、"边开采边治理"都是一个意思,都可简称"边采边复"或"边采边治"。基于笔者提出的井工矿边采边复技术基础上,进一步凝练与阐述了煤矿区生态环境"边采边复"理念,讨论了煤矿生态环境"边采边复"的原理与类型,介绍了露天矿、采煤沉陷地、煤矸石3种主要损毁对象边采边复的关键技术。煤矿生态环境是一个整体与系统,"边采边复"是贯彻和实施山水林田湖草生命共同体,实现整体保护、系统修复与综合治理的有效保障。边采边复需要考虑治理修复过程的动态性、系统要素的均衡性、整体价值的最大性。为了促进边采边复理念与技术的发展与进步,仍有以下几个方面需要进行深入的研究:①以系统思维的角度考虑自然资源要素的边采边复综合效益;②加强边采边复与资源开采的耦合与优化调整机制研究;③加强新材料、新技术和新方法与边采边复技术的融合。     

草原煤矿城市土地覆被环境信息提取方法研究--以霍林郭勒市为例

土地覆被是近年来生态环境监测和研究的一个热点问题。文中针对草原煤矿城市的特点。提出了基于分类树和BP神经网络的土地覆被环境信息的提取方法，并利用CPS对结果进行了随机抽样验证，证明采用本方法是完全可行的。     

煤矿沉陷地复田景观质量评价体系与方法

按照土地可持续利用的要求，建立了小尺度采煤沉陷地复田景观质量评价的三级指标体系，尤其是对景观生产力、景观健康水平和景观美学价值这3个二级指标及其以下的三级指标给予了明确的界定，提出了各个指标的衡量标准与方法以及复田景观质量综合定量评价方法，利用内插中值法建立了5级质量评价标准，当评价指标L _A＜0.7时为优质；0.7≤L _A＜1时为较优质；1≤L _A＜1.5时为一般；1.5≤L _A＜2.1时为较劣质；L _A≥2.1时为劣质，并在山东兖州某采煤沉陷地复垦项目中得到了验证.     

煤矿区土地利用景观格局变化分析

利用遥感数据对煤矿区进行景观格局及变化研究,具有十分重要的意义。选择唐山市古冶区为研究对象,以3个时相（1987年、1992年和2001年）遥感图像为数据源,利用ENVI对图像进行预处理和人机交互解译,获取3期遥感图像的土地利用/覆盖分类图,同时获取各土地利用/覆盖类型的像元数。选取斑块的规模特征、斑块的形状特征、景观多样性指标、空间异质性指标进行计算,并进行景观格局变化分析。     

新型复垦基质的植物生长适应性研究

研究了粉煤灰加城市污泥及酒糟作为矿区复垦基质的可行性,利用盆栽试验探讨紫花苜蓿对于复垦基质的适应性。通过研究基质的主要理化性质以及紫花苜蓿的生长情况,确定新型复垦基质对于紫花苜蓿有较强的适宜性,并且基质和苜蓿体中所含的重金属除镉外都未超过国家标准。     

矿业城市产业用地划分与提取研究

根据土地利用所服务的产业部门和功能．对矿业城市产业用地进行了划分;考虑到基于遥感影像提取土地利用类型的局限性，提出在实际应用过程中．以两级用地结构为宜。之后对产业用地提取所涉及的技术方法进行了简要论述。     

中国煤矿区生态修复规划的方法与实例

煤炭开采引起矿区周围景观和生态环境的破坏,土地破坏、环境污染等严重影响了生态系统的正常运转,影响了矿区周围居民正常的生活.近年来,随着世界对生态环境保护工作的重视,煤矿区生态修复已成为各界普遍关注的问题之一.在介绍中国煤矿区生态环境破坏情况的基础上,阐述了煤矿区生态修复规划的原则、意义、程序和方法,并以门头沟区煤矿废弃地生态修复规划为例,具体介绍了煤矿区生态修复规划的程序及研究内容,可以对相关研究及实践有一定的指导作用.     

煤矸石山的自燃规律与综合治理工程措施研究

自燃煤矸石山处在不同发育阶段具有不同的燃烧特点。根据矸石山自燃机理和自燃发展不同时期的特征,划分出矸石山自燃的孕育期、发生期、发展期、衰退期4个阶段,由此确定治理施工的安全区、危险区和高危险区。根据矸石山自燃规律,可以选择覆盖法、注浆法等相应的治理方法,抓住有利的治理时机,以有效预防和整治煤矸石山的自燃。针对不同发育时期的煤矸石山燃烧特点,选择不同的预防和整治措施,可以达到事半功倍的效果。     

2005-2015神东矿区不同开采强度下区域NPP时空变化分析

文中基于改进的CASA模型计算神东矿区植被净初级生产力,探究矿区十年来不同开采强度区域NPP时空分布情况和变化特征。结果表明研究区三期NPP逐年递增;矿区植被NPP时空分布与土壤环境,高程以及植被梯度较一致。除低开采区以外,其他采区和非采区增长率均大于20%,不同开采强度下的工业活动无明显规律性变化。煤炭开采活动未对神东矿区的植被造成破坏。研究成果可以很好地反映区域生态环境质量,为生态环境建设规划提供重要依据。