高原高寒生态脆弱区露天煤矿采区生态修复技术讨论

遵循“绿水青山就是金山银山”的环境保护理念,坚持绿色发展,对青海省木里矿区聚乎更露天煤矿四号采区关停后存在的主要生态环境问题加以研究分析。结论表明,其主要环境地质问题有不稳定边坡及滑坡、采坑积水、渣石占地与草甸破坏、冻土层揭露破坏4个类型。按照“以自然恢复为主、人工修复为辅、通过一定人工干预”的要求,为自然生态恢复创造条件,依据矿区开采现状,结合工程地质和水文地质条件,基于研判,提出河流-高原湖泊水系自然连通+边坡与渣山整治+滑坡体动态监测+覆土恢复植被的生态修复治理模式。在治理工程实践中,综合运用了滑坡体削顶减载+动态监测、河流-湖泊水系自然连通、土壤重构与植被恢复及冻土层回填保护4种生态修复技术手段加以恢复治理,取得了良好的治理效果,使聚乎更四号采区生态系统功能基本得到恢复。     

高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术

矿山的生态治理与环境修复是保证资源开采可持续发展的必要条件。高原高寒煤矿区生态修复涉及煤炭资源勘查开发与保护、冻土、水资源、草甸湿地、土壤、植被、生态环境等多方面的科学问题,难度较大。根据问题导向、科学精准、集中整治、分类施策的要求,遵循“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念,对青海木里矿区煤炭露天开采存在的生态环境问题研究发现,目前矿区存在的生态环境问题有地貌景观破坏、植被破坏、土地挖损和压占、冻土破坏、水系湿地破坏与采坑积水、地下水含水层破坏、土地沙化与水土流失、不稳定边坡8种类型。针对以往煤矿开发造成的八大生态环境问题,以煤炭生态地质勘查理论为指导,综合研究并形成了地形地貌重塑技术、土壤重构及植被恢复技术、水系自然连通技术、煤炭资源保护技术、边坡稳定性综合监测技术五大关键技术。综合运用以上技术,系统对采坑渣山治理、植被恢复、水环境和资源等进行统筹规划,对矿区生态环境进行综合整治,形成4种具有高原高寒特色的生态修复重点治理模式,分别为水系连通、引水代填、关键层再造以及依山就势。治理工程实践中按照“地质+生态”、“自然恢复+工程治理”的综合治理思路,通过与各井渣山边坡稳定程度、水系传输与采坑积水情况、资源赋存状态等相结合,最终形成“一坑一策”的7种治理方法:边坡阶梯整治+坑底部分复绿+引水代填形成高原湖泊(聚乎更三号井)、保留采坑积水形成的高原湖泊+边坡与渣山整治+覆土恢复植被+水文定期监测(聚乎更四号井)、采坑部分回填形成梯田+边坡与渣山整治+植被复绿+地表水系自然连通(聚乎更五号井)、资源保护+边坡与渣山整治+采坑形成高原湖泊+水系自然连通+植被复绿(聚乎更七号井)、边坡与渣山平整+植被复绿+保留高原湖泊+水系自然连通(聚乎更八号井)、资源保护+采坑回填+削坡整治美化+地貌恢复与周围环境相协调(聚乎更九号井)、采坑回填+边帮整形+坑底就势整平+景观协调(哆嗦贡玛区)。探索了露天煤矿区生态环境一体化修复治理路径,在木里矿区生态修复治理实践中得到有效的应用。     

遥感技术在绿色矿山建设与评估中的应用

本文研究了遥感技术对绿色矿山建设提供技术支持的关键问题,列举了卫星遥感与无人机遥感的技术优势、应用领域,提出了以多源、多时相的高分辨率的国产高分卫星数据作为基础,通过影像数据处理与图像制作、遥感解译、编制解译成果图、无人机遥感实时动态监测与野外查证工作,参照绿色矿山建设评估指导体系对绿色矿山各项评价指标进行识别,对遥感技术在矿山企业矿区环境、资源开发方式、科技创新与数字化矿山等方面应用进行系统研究分析,建立了遥感绿色矿山建设应用的技术体系。目前高分遥感和低空无人机遥感技术在露天煤矿山绿色矿山审核、煤田火区调查监测、地表沉降监测和矿区三维建模等方面已经有了成熟的应用,通过本文的研究,为遥感技术在绿色矿山建设评估、矿区恢复治理、国土空间规划等领域中的应用提供理论支撑,以期发挥更大的作用。     

山西省矿山环境恢复治理年度监测与分析

山西省是我国的能源大省,为我国的经济建设做出了巨大的贡献,同时经过多年的矿山开发,也给环境带来了极大的破坏,生态环境变得越脆弱,因此矿山环境恢复治理迫在眉睫。在国家生态文明建设的进程中,山西省的矿山生态环境修复治理投入了大量的人力和财力,使得山西省的矿山环境恢复治理取得了一系列成效,生态环境得到有效改善。本项目通过遥感技术,利用 2017—2018 年度的卫星遥感影像,对山西省 2017—2018 年度新增的矿山环境恢复治理状况进行遥感监测,同时分析了不同矿种的新增恢复治理状况的空间分布特征及恢复治理后土地类型,并结合矿山环境恢复治理的现状,为后续的矿山环境生态修复提出了相关的治理建议,为矿政管理部门提供了可靠的决策依据。     

某金矿采选项目生态治理方案研究

矿产资源的开采过程中,不可避免地会破坏生态环境,矿区生态环境的修复对于矿业的可持续发展非常重要。针对湖北省咸宁市嘉鱼县某金矿,分析了矿区生态环境现状,总结了矿山现有植被恢复情况,归纳了矿山现有生态治理经验。提出矿山生态治理方案,包括复垦技术标准、复垦目标和复垦措施。依据矿山现有生态治理经验,主要选择刺槐、泡桐、紫穗槐和狗牙根来开展矿区的土地复垦工作,开展植被措施的同时,应开展地表稳固、地形整理和完善截排水等工程措施。为其他类似矿山的生态治理提供参考。     

无人机倾斜摄影测量技术在废弃矿山环境恢复治理中的应用

使用无人机倾斜摄影测量技术,选取正在开展恢复治理的废弃露天矿山进行2期倾斜摄影三维建模.根据获取的恢复治理前后2期三维模型,对该矿山采用的平整土地、边坡治理、格沟、拉网固坡等恢复治理效果进行监测与评估,进而探索利用无人机开展露天矿山生态修复遥感监测的技术方法.     

煤矿生态修复治理模式研究与探讨

分析了煤炭资源开发过程中产生的主要生态环境问题，认为应推动生态补偿机制领域法律法规的落实，建立完善多部门联合的生态环境监测体系，规范矿山资源开采生态治理工作，加大矿山环境保护力度。对煤矿生态修复治理模式进行了探究；介绍了山不拉煤矿生态修复治理的具体实践。山不拉煤矿对矿山生态环境进行了有效监测，能针对不同生态损害区采取不同防治措施，使破坏的地形地貌景观及时得到了恢复。     

木里矿区生态环境受损特征及治理方法研究

木里矿区地处黄河重要支流大通河的发源地,是祁连山区域水源涵养地和生态安全屏障的重要组成部分,生态地位极为重要。由于无序、掠夺式开采引发了一系列生态环境问题,如地貌景观的破坏、植被破坏、土地损毁压占、冻土退化、水系湿地破坏、边坡失稳(滑坡、崩塌)等。文章对木里矿区的生态环境特点及煤炭开采引发的生态环境受损特征进行了深入分析,提出了"地质+生态""自然恢复+工程治理"的治理思路,并以木里矿区江仓一号井为例,构建了"采坑回填缓坡+边坡与渣山整治+土壤重构与植被复绿+湿地与岩壁景观塑造"治理模式。     

矿山生态环境定量遥感监测与智能分析系统设计与实现

矿山生态环境监测与治理是国家生态文明建设和“双碳”目标下的重中之重,其信息化、智能化建设在新一代信息技术革命的助推下成为数字中国建设的重要一环,也是当下时代发展的必然趋势。然而,现有矿山生态环境监测系统仍然停留在单一专题、要素不全、基础量测、本地管理的初级阶段,无法满足现实环境中对矿山生态环境多要素、长时序、高频次监测与分析的需求。基于此,提出一种B/S架构下的矿山生态环境定量遥感监测与智能分析系统——矿山生态天眼,并详细介绍了其研发需求、技术架构、关键技术及核心功能。系统依托卫星遥感技术及其他监测手段,获取并聚合不同来源、信息丰富的矿山生态大数据,形成矿山分布一张图和数据资源服务;进而基于定量遥感反演矿山生态环境各生态参数,形成一套长时序、多要素的矿山生态监测产品,涵盖人类活动、自然地理条件和“植-土-水-气”各生态要素;在此基础上,系统提供GIS时空分析、统计分析及综合定量评价等工具集,分别实现对矿区土地利用、归一化植被指数（NDVI）等参数伴随采矿活动在空间上的变化监测,对土壤含水量、水体悬浮物浓度等生态要素历史统计值在不同时空位置和区域下的查询与可视化,对顾及多项生态因子的矿山...     

伊川郭沟铝土矿矿山环境问题及恢复治理技术研究

为改善矿区地质环境,履行矿山业主主体责任,对研究范围内的21个图斑进行治理,分为10个治理区进行统一治理。分析了1号、2号治理的矿山环境问题,主要为地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等。并对矿区内的生态环境问题、矿山地质环境问题(如地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等)进行治理修复,通过拆除工程、危岩清理工程、坑底整平及边坡修整工程、覆土工程、绿化工程、养护工程等工程手段,基本消除治理区内因采矿造成的地形地貌景观破坏与地质灾害隐患等地质环境问题,修复治理区内地形地貌景观,改善当地居民的生产生活环境,建立和谐的自然生态环境。研究最大限度地修复了因矿山建设和采矿活动对矿山地质环境、生态环境带来的影响和破坏,实现了生态环境、矿山地质环境的有效恢复。     

我国采煤沉陷区生态环境现状与治理技术发展趋势

针对我国采煤沉陷区生态环境破坏现状,以露天矿区和井工矿区面临的不同生态环境问题为切入点,探讨了现阶段不同区域、不同类型采煤沉陷区生态环境修复工作的难点。结合工程实践,对比分析了物理修复、化学修复、生物修复以及联合修复技术在我国的应用现状及其优缺点,认为联合修复技术因其利于诱发协同效应、强化生态修复效果,将成为矿区生态修复技术的主要发展趋势。基于采煤沉陷区生态环境治理技术研究现状,提出了矿区生态修复理论与技术未来主要发展方向,包括开采对生态环境破坏的监测与诊断技术、采煤沉陷地治理技术与标准体系、矸石山污染治理及煤矸石综合利用技术、露天矿土地复垦与生态修复技术等。     

废弃露天矿山生态修复治理现状及发展趋势研究

为了研究废弃露天矿山生态修复治理现状及发展趋势,以郑州市矿区为例,结合无人机遥感调查、野外实地调查等技术,明确了研究区域生态修复治理现状,即当前矿山土地资源破坏总面积约为19 105 000 m²,仅有9%的土地资源完成了生态修复。经过治理的矿区土壤有机质含量为6.6 g/kg,植被资源覆盖度为25.07%,空气达标率为80%,区地上地下水资源均呈现出匮乏状态。当前矿山生态修复取得了一定效果,但需要进一步完善。根据区域生态修复治理现状,从土地资源、土壤适宜性、水资源分布、植被资源覆盖、水土流失、空气质量等方面出发分析矿山生态修复治理未来发展趋势,以期保障相关生态修复治理工作的顺利进行。     

基于遥感信息的矿区生态扰动监测研究——以迁安市为例

矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年Landsat系列遥感数据对该市矿区生态扰动进行了监测研究。利用随机森林（Random Forest, RF）算法对迁安市2000—2018年间矿区演变进行了提取研究,并构建了遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index, RSEI）定量分析研究区生态环境质量及变化特征。研究表明：2000—2018年间,迁安市矿区范围变化明显,矿区总面积明显变少,且有修复效果优良的矿区;该市生态环境质量整体呈现波动下降趋势,其变化与矿区活动及矿区生态修复具有较强的相关性。结合RSEI时空分布与矿区生态修复活动,迁安市生态环境变化可分为两个阶段：①2000—2008年间,生态环境质量主要由优、良向中、差转变,生态环境质量改善和恶化面积占比分别为20.18%和34.31%;②2008—2018年间,生态环境质量整体上升,生态质量改善面积占比达到43.11%,且变化具有明显的区域性。2000—2018年,迁安市生态环境经历了先恶化、后逐步恢复的过程,表明该市在实行功能分区、健全矿产资源规划和矿区分区治理政策后,生态环境得到改善,生态修复效果显著,为矿区城市环境治理和生态文明建设提供了参考。     

青海省矿山地质环境恢复治理成效评估方法研究：以青海省某矿区为例

矿山绿色开采是以先进的开采技术最大限度减轻采矿的环境损伤,促进采矿与环境保护协调一致。为了促进青海省自然保护区矿业权绿色开采以及矿业权退出地质环境保护工作,以某探矿权和采矿权工程为研究对象,选取了景观一致性、植被恢复效果、管护措施等三个方面的指标,建立了多层次地质环境恢复治理成效评估体系,采用赋权法对各个工程进行评价指标权重赋值,基于GIS平台采用多因素综合法计算了矿区内地质环境恢复治理成效,并结合外业核查、低空无人机遥感对矿区矿山地质环境问题、恢复治理方法和恢复治理成效进行评估,研究了当前矿山地质环境问题及影响程度。根据地质环境恢复治理实施方案对工程治理、生态恢复、后期管护等为主的监测与管护措施进行监测与评估,旨在摸清矿山地质环境恢复治理现状,监测恢复治理前后矿山地质环境变化趋势,评估恢复治理成效,制定矿业权退出地质环境恢复治理验收技术、方法和规范,为矿业权退出地质环境恢复治理验收提供支撑和依据。     

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。     

基于RSEI的平朔矿区生态环境变化研究

矿区生态环境问题涉及到社会经济可持续发展,历来是社会关注的焦点。本文选取1987、1998、2007、2013、2018五期遥感影像为数据源,提取绿度、湿度、干度、热度指标,采用主成分分析法计算各指标贡献率,构建RSEI模型,研究平朔矿区32年的生态环境质量及其变化趋势。结果表明：1987-2007年,受煤炭开采的影响,矿区生态环境质量下降,RSEI指数由0.564下降至0.512;2007-2018年,矿区大力开展生态恢复治理工作,生态环境逐渐改善,RSEI指数逐渐上升至0.576,生态质量优与较优等级的面积分别提高了4.14%和3.65%。矿区北部地区生态质量较好,安家岭及安太堡露天矿周边及南部地区生态质量较差,经生态恢复治理后,煤矿周边及南地区生态环境得到改善。建议后续仍应着重开展南部地区生态治理工作,注重整体土地利用的协调性。     

西部地区黄河湿地景观设计生态恢复研究

研究生态恢复方法,以恢复西部地区黄河湿地的生态环境,以无痕设计作为景观设计生态恢复的设计理念,遵循自然循环性、生物多样性、景观生态学以及安全性原则,通过湿地用水预处理、湿地用水净化工程以及生态景观修复工程3部分设计景观设计生态恢复工程,为恢复西部地区黄河湿地生态环境提供理论依据。选取西部地区某市的黄河湿地作为研究区域,研究结果表明,景观设计生态恢复项目实施后,黄河湿地的斑块数量、生物多样性等指标明显提升,黄河湿地沉积物内的总有机碳、总磷以及总氮呈现下降趋势,验证了景观设计生态恢复项目可以改善西部地区黄河湿地的生态环境,具有明显的生态效益。     

基于模糊层次法分析评价河南省矿区生态环境

河南省矿产开发与利用工程活动破坏与改变生态环境严重,选用AHP法(层次分析法)通过设计结构指标、功能指标和协调度指标建立生态综合水平评价体系,用模糊分析法研究与评价矿区生态环境质量,对河南省矿区绿色可持续开发具有指导意义,为矿区的可持续开发,矿区生态环境保护与修复提供科学依据.     

矿区生态环境定量遥感监测研究进展与展望

矿区生态环境的科学有效监测是矿区生态环境保护与治理的前提,对于促进生态文明建设具有重要意义。遥感技术已经成为矿区生态环境监测的重要手段,特别是近年来遥感技术在数据、算法、算力方面的迅速发展极大地促进了国内外矿区生态环境定量遥感监测研究的进步,涌现出了一系列优秀的研究成果。从矿区地表要素类型识别以及矿区植被、土壤、水体、大气、生态系统的参数反演与监测方面归纳和剖析了矿区生态环境定量遥感监测的研究进展。结果表明：新兴遥感数据的应用提升了监测的时空分辨率,矿区地表要素识别以及参数反演方法得到了优化改进,提升了识别和反演的精度;深度学习和遥感云计算平台在矿区应用中崭露头角。但是也存在一些不足：①深度学习在矿区地表要素识别的应用尚未完全展开,缺乏矿区遥感地表分类体系标准与大规模高分样本库,矿区地表要素识别的自动化与智能化水平有待提高;②矿区定量遥感参数反演的广度有待拓展,反演与监测方法研究有待深入;③矿区多要素参数的中高分辨率、长时序、高频次同步观测与协同分析的研究还相对缺乏。在此基础上,对未来的研究方向进行了展望：①构建矿区遥感地表分类体系与大规模高分样本库,跟踪最前沿的深度学习算法,实现矿区地表典型要素的高精度识别;②研究矿区场景下的定量遥感物理机理建模方法,拓展遥感反演的矿区要素参数,提升反演方法的精度和稳定性;③融合矿区多源大数据,实现参数的中高分辨率、长时序、高频次的体系化同步定量遥感反演与监测。     

基于遥感技术的露天铁矿扩帮生态环境现状评价研究

对露天扩帮工程区域和周边环境进行生态评价,需要对存在的环境问题进行识别和对生态环境预测,查明了矿区存在及可能引发的矿山生态环境问题。针对这些问题实施一些工程措施以最大程度保护环境,恢复矿区的生态功能。以遥感手段对项目区的生态现状进行定量分析是目前最有效最直观的一种手段。以燕山地区露天铁矿扩帮项目为背景进行项目研究,获得了生态环境评价的定量数据,为矿山生态文明建设和评价提供技术手段。