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。     

化工原理国家精品在线开放课程的建设和开放

文章介绍了化工原理国家精品在线开放课程的建设思路和内容构建，并基于该课程的开放应用探讨了基于在线开放课程的教学模式改革，进而提出了持续建设课程的思路和计划。     

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。     

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。     

基于不确定性研究的油田开发后期指标预测方法

针对油田开发后期开发指标不确定性、波动程度大导致常规预测方法适应性差,且无法提供预测结果概率分布特征的问题,建立了基于不确定性研究的开发后期指标预测方法。该方法通过历史生产数据确定指标影响因素的概率分布,并采用随机算法生成服从概率分布的大量样本,最后通过所建立的指标与影响因素之间的定量关系预测指标的概率分布特征。用该方法对H采油厂注采比进行预测,其2013年前6个月注采比的预测误差平均为0.53%,而多项式回归模型及支持向量机模型的误差分别为3.33%和1.46%;2013年1月的注采比概率分布范围为0.77~0.93,最大概率的注采比为0.834 3。不确定性开发指标预测方法精确度较高,能为开发决策提供可靠依据,并大大降低决策风险。     

基于GIS的高潜水位煤矿区边采边复表土剥离策略

高潜水位煤矿区采煤塌陷后积水现象严重,积水后再治理造成复垦后耕地所占比例低,复垦成本增多,且施工难度增大。在地面沉陷积水前,预先进行表土的剥离存储以便后期复垦利用,是提高复垦效率的最有效方法。本文以山东某矿工作面为例,结合GIS的空间分析功能,将地面划分为40m×40m的地面格网单元(共7875个),对煤炭开采后地面的动态沉陷过程进行了模拟,明确了地面开始沉陷及出现积水的时间,最后定量的确定了461个地面格网单元表土剥离的时间、范围与深度,剥离的表土可用于后期土地复垦工作。研究有利于井工煤矿区的边采边复技术的研发,并促进开采与治理的同步进行。     

大口径低真空蝶阀漏气速率的测试

介绍了大口径低真空蝶阀漏气速率的测试，对测试过程中的出现的一些现象进行了分析，并就有关辅助容器提出了要求。     

间接蒸发冷却技术在数据中心应用的经济性分析

本文分析了间接蒸发冷却技术在数据中心中应用的背景,对间接蒸发冷却技术原理进行了介绍,通过实际案例对间接蒸发冷却技术在项目中的应用进行了初投资和运行费用的分析比较,指出了间接蒸发冷却技术在数据中心领域应用前景。     

基于MPS方法数值模拟三维LNG液舱的晃荡问题

该文基于自主开发的无网格粒子方法求解器MLParticle-SJTU,将MPS方法(moving particle semi-implicit)应用到三维LNG液舱的晃荡问题中,分别研究了LNG液舱在单自由度纵摇和横摇激励下,装载高度和激励频率对液舱晃荡作用的影响。首先,对装载高度为70%H的LNG液舱在单自由度纵摇和横摇激励下的晃荡问题分别进行了数值模拟,并将计算结果与实验结果进行比较,验证了MPS方法的可靠性。其次,对比不同装载高度,不同激励频率下液舱晃荡的拍击压力和流场分布情况,分析了装载高度和激励频率对晃荡作用的影响,并分析了一阶固有频率和共振频率随装载高度的变化规律。数值结果表明:激励频率对晃荡幅度影响较大;当激励频率在一阶固有频率附近时,会发生剧烈的晃荡现象;52.5%H为危险装载高度,在共振频率下,产生的拍击压力最大。     

油田注水开发系统能耗整体优化方法

为了解决注水开发系统能耗整体优化的问题,应用能量守恒定律及流体能量表征方法,建立了油藏系统能耗表征方法,阐述了表征方法分项物理意义。在此基础上,以阶段时间内吨油能耗最低为目标函数,以注水、油藏和举升3个系统能耗表征方法及油藏开发方案为约束条件,以注水系统单井采油量和注水量为决策变量,建立油田注水开发系统能耗整体优化模型。应用整体优化方法,借助数值模拟手段获取油藏相关参数,对某一注一采实际井组方案进行优化,得到最佳注采方案以及地层压力保持水平,验证了该方法的合理性。