生态保护型煤炭开采技术与实践

针对生态脆弱区煤炭规模化高效开采造成生态影响范围大、周期长和强度高,缺乏统筹开采全周期源头减损与生态全要素系统技术,导致矿区生态修复成本高、效率低和效果差的问题,提出了生态保护型煤炭开采理念,露天开采损伤传导途径和井工开采损伤传导模型、生态损伤定量分析方法和矿区生态修复决策方法,研发了露天矿节地减损开采、生态型地层重构、分布式水资源集-储-用、基于“生态修复窗口期”协同修复技术;研发了井工开采损伤传导控制、含水层生态功能恢复、装配式楔形地下水库坝体构筑、沉陷区分时分区生态修复技术。建成蒙东矿区生态保护型露天开采示范工程,宝日希勒露天矿示范区植被盖度由开发前30%提高到59%,胜利露天矿示范区植被盖度由开发前5%提高到39%;建成神东井工生态保护型煤炭开采示范工程,植被盖度由开发前不足10%提高到70%。研究成果为生态保护型煤炭开采提供了科技支撑,具有广泛的应用和推广价值。     

矿区生态修复技术

本文依据矿山开发过程中,对生态环境产生的环境问题,以实例指出危害。并根据矿山生态治理实践,说明矿山生态恢复的任务、时序、内容、主要修复技术与建议。     

基于遥感生态指数的宝日希勒露天矿区生态修复效果评估

煤炭资源露天开采严重破坏了矿区及周边的生态环境,而实现绿色发展则要求矿山企业及时对遭受破坏的地区进行环境治理和生态修复.为评估宝日希勒露天矿区的环境治理和生态修复效果,本文选取该矿区范围内多时相Landsat遥感影像,计算该区域1996—2019年期间的遥感生态指数,并在矿区内部选取已修复区域和对照区域,通过对比矿区开...     

大型露天矿区生态评价模型研究及应用

根据景观生态评价的理论与方法,并结合露天煤矿开采对环境破坏的特点,构造了基于景观的稳定性和宜人性指标的露天矿区生态评价模型．以胜利矿区为例,通过选用多样性、代表性、空气污染浓度、重金属污染、土壤侵蚀、地下水污染等6项指标建立了生态评价指标体系,运用层次分析法对生态评价因子进行等级化处理,确定评价指标的权重,计算出各生态评价因子的综合评价指数（CEI）为0．96,表明该矿、区的生态质量很好,能满足可持续发展的要求．     

东部草原区露天煤矿减损开采与生态系统修复技术及应用

东部草原区是我国重要的煤能源基地,煤炭开发为东北区能源保供和我国经济发展做出了巨大贡献。东部草原区气候酷寒干旱、土壤瘠薄、植被抗扰动能力低,而煤炭大规模开发导致了当地草原退化和水位下降等问题,因此开展了东部草原区露天煤矿减损开采与生态系统修复研究,提出了露天煤矿源头减损-过程控制-末端治理的生态修复理念,研发了开采节地减损、物料跨时空调配储用和“生态窗口期”协同修复等技术,并在胜利露天矿和宝日希勒露天矿进行技术应用和示范。结果表明：胜利露天矿原排土工作帮坡角提高了2.9°,可开展生态修复时间提前0.9 a,采场占地面积缩小75.2 hm²;仅在宝日希勒露天矿南帮实施冻结期靠帮开采-快速回填技术多回收煤炭资源69.55万t,占年生产能力的2%,在满足露天矿生产能力的前提下少征地2.4 hm²/a。研究成果为相似露天矿开展减损开采与生态修复工作提供了技术支撑,具有广泛的应用和推广价值。     

露天矿区生态问题及生态重建方法探讨

露天矿由于在地表开采,产生的生态问题比地下矿严重.吞占土地、破坏植被、次生地质灾害、水体污染和破坏、大气污染、重金属污染、水土流失和土地沙漠化等,是露天矿区常见的生态问题.从露天矿区目前所存在的生态问题入手,探讨露天矿区生态重建的内容与特点、生态重建技术、目前国内外矿区生态重建工作概况、我国露天矿区生态重建存在的问题等.最后就我国露天矿区目前的生态重建工作,提出进一步的建议:利用采矿大型机械运移岩土进行露天矿土体再造;进行物理、化学、微生物等相结合的综合治理;加强群落结构优化配置模式的多样性研究等.     

北方大型露天矿区土壤有机碳库扰动与恢复研究

大规模露天煤矿开采严重扰动了矿区地形地貌和土壤碳循环过程。露天矿区土壤有机碳恢复提升符合“双碳”目标,对土壤肥力改善和生态系统自维持具有重要意义。为揭示露天采矿引起的土壤有机碳库的损失扰动特征,掌握矿区土壤有机碳恢复的影响因素及其提升策略,以我国最大的露天煤矿群准格尔矿区为研究区域,通过哨兵二号遥感影像提取了采损区域,采用了149个土壤采样和统计插值、影响因素回归分析等方法。研究结果表明,半干旱地区露天矿排土场矿山土与自然土壤的理化性质、生物活性等都具有明显差异,缺少自然表土覆盖的新复垦排土场矿山土有机碳含量极低,平均为0.19%;由于自然表土剥离不规范,无序混排等,据测算该区域表层土壤有机碳损失累计超过62万t;回归分析表明影响矿山土有机碳的恢复的因素依次是全氮（0.559）、复垦年限（0.225）和植被NDVI(0.172);调查表明复合植被恢复模式的土壤有机碳含量显著高于单一植被恢复模式,其中沙棘、苜蓿、草木樨构成的草灌群落土壤有机碳含量接近自然土壤。在单一植被恢复模式下,土壤有机碳含量恢复表现为：以沙柳等为主的灌木>以油松等为主的乔木>以火炬树等为主的小乔木>...     

矿山生态保护修复治理技术研究

为了改善当地居民生态环境质量,研究了矿山生态保护修复治理技术,分析了矿山地质环境主要问题,主要包括矿山地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏、土壤污染及土地资源破坏,分析了设计条件和有关参数选取。基于此,研究了矿山生态保护修复治理技术,主要分为工程修复分区、自然修复单元及治理单元,根据不同单元特性,采用了不同的技术措施。研究使当地生态环境与地貌景观得以改善,促进了人与自然的和谐发展。     

大型露天矿山稳产技术研究与应用

论述具有10万t/d出矿能力的大型露天矿山,如何实现两采区内部采剥技术工程的合理布置,并确保采区之间采矿技术工程衔接,稳定延长矿山10万t/d采矿能力的服务年限,指导矿山长远生产,确保矿山稳定均衡发展。     

阜新露天煤矿区生态风险分析

煤炭作为一种不可再生资源，长期的开发话动已经引起了与我国国民经济可持续发展不协调的诸多环境问题，并且这些问题也已成为影响我国社会、经济和区域环境发展的综合性制约因素。本文主要从地形地貌的破坏、“三废”污染、重金属污染、水土流失等方面，分析了阜新露天煤矿区的生态风险问题。     

浅埋高强度开采矿区生态损伤特征与减损实践

为解决浅埋高强度开采损害与生态保护间的矛盾问题,基于神东矿区地质开采条件、生态本底特征,总结了高强度开采的损伤特征。神东矿区采用大工作面快速推进降低非均匀沉降面积、开采初期工作面注浆减沉、建造地下水库保水及生态利用、填埋地表裂缝持水保墒、植物接菌微生物抗逆性提升、驯化筛选适生植物等技术,有效降低了煤炭开采引起的生态损伤。遥感监测表明,神东矿区2011—2015年技术应用初期,植被覆盖度50%左右,处在中高植被覆盖度级别,2018年植被覆盖度提高到62.4%,达到了高覆盖度水平。结合开采实践与理论研究,提出从开采源头设计着手、传导过程调控、末端修复治理采动损伤的全过程控制技术。     

露天采矿活动对生态脆弱区水资源的影响及其对策

 随着西部地区煤炭开采活动强度的不断增大,西部地区水资源的短缺与煤炭开采活动对环境的破坏之间的矛盾越来越突出。为实现煤炭开采地区的可持续发展,通过对地下水系统的分析,结合地下水运动的规律,提出了针对露天矿的保水开采方法,即能够实现内排的露天矿通过重构关键地层技术实现地下水系统的重构与恢复,不能够实现内排的露天矿通过重建地下水补给区的办法恢复地下水系统。最后针对水资源保护的目标,对排土工艺做了适当的调整。     

废弃露天石灰岩矿山生态恢复综合治理措施

怀来县枣口村石灰岩露天矿在开采过程中对当地的生态环境造成了一定程度的破坏。针对此问题,通过对露天矿山进行削坡和清理危岩等措施消除地质灾害隐患,通过客土增加可利用土地面积,通过点景、铺设生态袋、苗木种植等措施绿化环境。方案的实施使当地生态环境得到恢复,废弃矿区得以综合利用。本次实践可为类似矿山生态修复工程提供借鉴。     

铀矿开采及生态修复技术综述

在过去50年时间里,我国铀矿开采技术从跟跑到并跑,目前逐步起到在铀矿采冶领域领跑的作用。文中系统梳理了铀矿常规开采、堆浸、原地爆破浸出及地浸等采铀技术,并评述了其研究进展,其中重点介绍了目前铀矿开采的主流技术-地浸采铀技术的研究进展；评述了铀矿植物、土壤及地下水微生物等生态修复技术。铀矿地下水微生物修复技术在铀矿地下水修复中具有广阔的应用前景,选育耐重金属离子及耐低酸微生物菌群是铀矿地下水微生物修复技术的一个重要研究方向。     

大型露天坑生态修复固废回填工艺探讨

露天坑的巨大废弃空间本身是一种资源,在不影响采矿安全生产前提下,利用露天坑空间及其区位优势条件,作为城市大宗固废回填消纳场所是城市固废减量化、资源化、无害化利用的新途径。本文探讨了大型露天坑生态修复固废回填工艺,对比了湿式高浓度固废回填与干式固废碾压回填工艺,对露天坑回填过程中相关安全及环境问题进行了探讨分析。研究表明,利用城市固废回填进行生态修复,即可消除矿山地质灾害隐患,又能助力城市大宗固体废物减量化发展,具有良好的经济效益和社会效益。     

神东矿区现代煤炭开采技术下地表生态自修复规律研究

 本文通过对神东矿区现代煤炭开采（超大工作面）不同扰动程度下地表变形和裂缝、地形、地表水、地表植被的持续动态监测,揭示了地表动态裂缝宽度自修复周期以及裂缝周边土壤水分恢复周期规律。研究表明,超大工作面显著增加了开采造成的地表稳定下沉区的面积和范围,显著提高了地表生态自修复能力。植被自修复能力草本＞灌木＞乔木,草本基本恢复到开采前状态,为解决矿区水环境改善、水资源供需矛盾以及区域经济可持续发展等提供了科技支撑。     

北京寨口矿区生态修复规划

基于恢复生态学、生态经济学和景观生态学的理论和生态修复的技术方法,分析了寨口石灰石矿区生态环境问题,由此探索性的提出了适用于石灰石矿区生态修复的策略.然后根据寨口石灰石矿区的发展方向、限制性因素等实际情况,因地制宜地将其划分为若干修复区,对不同修复区给出相应的修复策略、利用方式和技术措施,最后给出规划实施的若干建议.     

煤矿开采沉陷的环境效应及其生态修复技术

主要就煤矿开采沉陷的环境效应和其生态修复技术进行研究,得出开采沉陷产生的力学机理.对开采沉陷的防治技术进行归纳探讨,主要技术有全部充填开采、条带开采、覆岩离层带充填、限厚开采、协调开采、"采一注一采"三步法开采.探讨生态修复技术实施的可行性,得出开采沉陷的生态修复可行性措施,为煤矿环境治理提供一些理论指导依据和技术指导.     

伊敏露天矿生态修复技术

对伊敏露天矿的复垦绿化技术进行了分析,提出了伊敏露天矿生态修复技术模式,总结了生态修复模式技术路线,探索了排土场绿化种植物种,建立了土壤重构标准,实施了水土保持工程措施和修复区植被养护措施。结果表明:伊敏露天矿生态修复模式实用性强,在提高露天煤矿复垦绿化效率方面具有重要作用,产生了良好的生态、经济和社会效益。     

大型胶带输送机断带保护技术

介绍了国外胶带输送机钢绳芯受损情况检测器——"CBM检测器"与国内铁磁材料及X射线检测胶带输送机钢绳芯受损技术。介绍了断带保护装置KHP119型抓捕机构工作原理及应用。对目前现场使用的胶带输送机钢绳芯受损检测技术,提出研究方向和应用建议。