巨厚煤层开采覆岩含水层破坏模拟——以准东大井矿区为例

本文针对准东矿区巨厚煤层典型赋存特征,以大井矿区为研究对象,通过识别覆岩关键层及含水层,采用UDEC数值模拟方法,建立大井矿区巨厚煤层开采覆岩力学模型,对不同开采方法覆岩含水层破坏进行了模拟研究。结果表明:研究区覆岩关键层分为4层、覆岩含水层共2层;开采厚度相同时,大采高开采覆岩下沉量、裂隙带发育高度及开采对含水层的扰动影响均大于放顶煤开采;采高24m,推进长度为300m时,导水裂隙已发育至含水层Ⅱ;主关键层对覆岩位移、裂隙分布及开采对含水层的扰动影响起关键作用。     

资源型城市转型力评价指标体系构建与测度:以山西省资源型城市为例

资源型城市面临资源枯竭等问题,寻求转型成为资源型城市发展的突破口。为了充分把握资源型城市转型力的发展状况,研究资源型城市转型的能力,评判资源型城市转型的发展态势,通过转型环境、转型投入、转型绩效三个方面构建综合指标体系,反映资源型城市转型力的综合水平,以山西省资源型城市为例,通过实证分析对指标体系予以验证。结果表明:2006年以来,山西省资源型城市转型力波动显著,近一半的城市转型力表现为下降趋势;在空间分布中,山西省资源型城市转型力表现为东强西弱的特征,其中大同市最强;整体分析上,山西省内部资源型城市转型力差异变动不大,差距依然明显;城市转型系统耦合协调度水平较低,60%的集中在勉强协调程度。随着资源型城市的发展,转型所包含的因素也会随之变化,用于测度城市转型力的指标体系也应适当加以调整,切实把握资源型城市转型力的主导因素,为我国资源型城市转型提供指导。     

准东地区土壤重金属污染特征及来源分析

以准东地区不同区域为研究对象，共采集168个表层土壤样品测定了Zn、Cu、Cr、Hg、Pb和As等6种重金属含量，运用内梅罗综合污染指数和污染负荷指数法对该地区进行了总体污染评价，并利用多元统计学方法解析了其污染来源。研究表明：Cr、Pb、Hg和As等元素均值都超出了新疆土壤背景值，超标率在30%~100%之间，存在较严重的污染，主要受自然和人为因子的共同影响；Zn和Cu元素污染处在警戒水平，而As、Cr、Pb和Hg元素污染贡献较大，不同区域污染程度依次为A区＞B区＞C区；多元统计分析可知，Zn、Cu、Cr和As元素存在较高的相关性，Pb与其他元素均没有显著相关关系，Zn和Cu元素污染来自成土母质，Pb元素污染源可能与交通尾气排放和轮胎磨损有关，Cr和As元素受到了煤炭开采、工业生产和农业活动等人为污染的影响，应需引起重视。     

煤田土壤热红外发射率特征及其有机质估算模型

利用傅立叶热红外光谱仪探测煤田土壤的光谱数据和土壤有机质含量数据,分析了原始光谱发射率的特征,求算原始发射率的一阶、二阶导数,分别建立原始发射率、一阶导数、二阶导数与有机质之间的模型,检验和评价了每个模型的适用性。结果表明：(1)土壤的有机质含量随着地表地物类型和周边环境的不同而存在明显差异;(2)无论有机质含量存在多大的差异,热红外光谱发射率随波长的增加的而变化的趋势不变;但土壤热红外光谱的发射率在8-11.5 um范围内最敏感,有机质含量的大小会对其敏感性产生影响;(3)一阶导数、二阶导数的发射率与有机质的相关性明显优于原始发射率数据,发射率数据的导数处理能够有效的增强与有机质之间的相关性,且在该研究区发射率数据的二阶导数与有机质含量相关性最高;(4)一阶导数和二阶导数的热红外光谱发射率与有机质含量之间的拟合函数效果均较为良好,尤其二阶导数发射率的指数函数效果最佳;一阶导数的多元逐步回归拟合模型预测能力略优于线性函数模型。     

准南煤田大泉湖火区地表温度反演及时空变化特征

本文采用2013~2016年每年11月份Landsat8影像数据,运用辐射传输方程(大气校正法)反演准南煤田大泉湖火区地表温度,分析该火区温度场时空变化特征。通过研究得到以下结论:在时间尺度上,研究区最高温度、平均温度和温度阈值变化趋势基本一致,最高值都出现在2016年;研究区温度异常区面积则大体上呈U型变化,2013年、2015年温度异常区面积较大;在空间尺度上,温度异常区呈东西走向不连续分布,研究期间温度异常区位置基本不变,温度异常区面积有所变化。     

乌鲁木齐西山大蒲沟地面塌陷发育特征及治理措施

由于煤矿开采形成的地面塌陷已成为乌鲁木齐市主要的地质灾害问题之一,从时空分布、影响因素以及发生破坏机理等方面,分析了乌鲁木齐市西山大浦沟垃圾填埋场地面塌陷灾害的发育分布特征及其成因等。研究结果表明:研究区内地面塌陷的分布与煤层分布特征一致,地面塌陷的规模与开采煤层的厚度及开采程度有关,其中B1煤层是本区开采规模最大,形成的采空区规模也最大,同时对公路工程的危害也最大;研究区开采煤层产状陡立、采空区顶板岩性软弱以及人类工程活动影响是诱发地面塌陷主要的因素。基于对乌鲁木齐西山大浦沟地面塌陷发育分布特征及其成因的分析和研究,提出了相应的工程治理措施。     

若羌绿洲土地利用变化与驱动力分析

根据若羌绿洲从1996年到2008年的土地利用统计数据以及相关社会经济资料,分析其土地利用变化趋势及其驱动力。结合研究区的实际情况,利用SPSS软件,通过建立多元回归模型,揭示土地利用结构空间分布及其变化与人文因子的定量关系,从中筛选出影响土地类型和结构变动的主导人文驱动因子,建立主要土地变化驱动模型。同时,运用非线型回归模型对2015年、2020年和2025年若羌绿洲8种用地类型面积进行预测,试图揭示该县土地利用未来走向,并为实现土地合理利用、土地资源优化配置提供决策依据。     

准东地区不同区域土壤重金属关联性分析及空间分布

本文以准东地区的五彩湾、荒漠带和将军庙区域为研究靶区,运用多元统计分析及空间分析法,对准东地区的五彩湾、荒漠带和将军庙区域之间的土壤重金属进行关联分析及空间分布。结果表明:Hg、As元素在这三个区域变幅较小,土壤重金属含量较为集中,相比之下Cu、Cr、Pb和Zn元素变幅较大。由主成分分析得,这三个区域均提取了四个主成分;Hg、As、Cu、Cr、Pb和Zn元素是影响五彩湾与荒漠带区域土壤重金属含量的主要因素;As、Cu、Cr和Pb元素是影响将军庙区域土壤重金属含量的主要因素。通过对不同区域的土壤重金属相关性分析得,五彩湾区域土壤Zn元素与将军庙区域土壤Zn元素呈显著性负相关,其中相关系数为-0.753,荒漠带区域Cr元素与将军庙区域的Hg、Cr元素均呈显著性正相关,其相关系数分别为0.776、0.751,显著性水平相关p0.01,荒漠带区域的Cu元素与将军庙的Pb元素具有显著性正相关,相关系数为0.792。进而对显著性相关的元素进行拟合可知,将军庙区域的Hg元素与荒漠带地区的Cr元素三次拟合关系最好,相关系数R~2=0.9491。各元素空间插值明显,高值区域主要分布在五彩湾和将军庙区域。     

准东地区土壤重金属污染分析及其来源解析*

重金属是影响土壤肥力和土壤环境的重要因素之一。本文选取阜康地区东部的准东矿区为研究区,在测定土壤重金属含量的基础上,分析不同层的重金属的污染特征,采用因子分析-多元线性回归(FA-MLR)分析重金属的来源和各来源的贡献比率。结果表明:准东矿区土壤重金属Cu和Zn元素未出现重金属污染且发生亏损现象;Cr和Pb元素存在轻微重金属污染且有轻微富集;As和Hg元素出现较为严重的重金属污染发生重度富集。FA-MLR分析表明,准东矿区90.31%的Hg来源于煤炭燃烧,43.5%的Pb来源于交通运输,21.69%的As来源于大气降尘,Cu和Cr的主要来源为煤尘,其贡献率分别为63.29%和83.67%,其中30.67%的Cu来源于土壤母质,76.01%的Zn来源于土壤母质。准东矿区主要重金属元素贡献率由高到低的来源依次是煤炭燃烧、煤尘、土壤母质、交通运输和大气降尘。除Zn以外的土壤重金属还存在未知来源。FA-MLR成功地模拟了准东矿区土壤重金属的来源,并给出各来源的贡献率,能为准东矿区重金属污染防治提供有益参考。