矿区塌陷土地复垦与可持续利用

 随着煤炭大量开采,大面积土地资源遭到破坏,矿区环境恶化。本文在分析安徽某矿区塌陷地特征的基础上,结合矿区开采沉陷预计结果和国内外土地复垦的经验,提出塌陷地复垦远景规划与可持续利用的战略对策,对其他矿区塌陷地整治有积极的指导意义。     

矿区塌陷地复垦规划方法研究

随着煤炭大量开采,大面积土地资源遭到破坏。结合矿区开采沉陷预计结果,基于多层次因子权重综合评价法对塌陷地复垦模式进行综合评价,建立复垦模式决策模型,为优化矿区复垦模式提供依据,同时也为其它矿区治理塌陷地提供参考。     

高潜水位矿区塌陷地损坏评价方法研究——以徐州旗山矿为例

对高潜水位矿区的土地破坏进行评价可以掌握开采沉陷破坏程度,为高潜水位矿区土地复垦提供依据。文章以旗山矿为例,对旗山矿的开采沉陷进行预计,建立土地破坏综合评价指标体系,利用模糊综合评价原理对矿区塌陷地破坏进行二级模糊评价,掌握了塌陷地的破坏程度,为高潜水矿区塌陷地破坏评价提供了理论依据和技术支撑。     

矿区原始地形对采煤沉陷区地形特征的影响分析

采煤塌陷地预测对于矿区土地复垦具有重要意义,是矿区损毁土地复垦工作的基础,对于确保土地复垦方案科学性、准确性及合理性起决定性作用。采煤塌陷地预测一般仅考虑开采计划和地质特点,未考虑矿区原始地形的影响,预测结果往往无法准确反映矿区地表沉陷情况。以我国东部某煤矿为研究对象,通过对矿区原始地形、采煤沉陷区DEM进行融合,获得考虑原始地形的采煤沉陷区,通过计算并提取坡度、地表起伏度、积水面积地形因子,分析矿区原始地形对采煤沉陷区地形特征的影响。研究表明:考虑矿区原始地形后的采煤沉陷区地形特征发生了明显变化,沉陷区地形坡度、地表起伏度明显增大,积水面积明显减少,采煤沉陷区损毁土地地形特征更加准确、真实。分析结果可为矿区开采沉陷预测和损毁土地复垦治理提供可靠依据。     

一种矿区地表变形三维可视化预计方法

针对目前开采沉陷三维可视化方法中没有考虑矿区三维地形特征的不足,利用CASS提取了矿区原始地形数据,在CASS中实现原始数据的数据加密和粗误差消除,开发了开采沉陷预计系统,并实现了系统与GIS软件的结合,形成了一个包含CASS,开采沉陷预计系统,GIS软件的松散式集成系统,系统实现了开采沉陷数据的采集、预处理、沉陷三维预计与融合、塌陷地表可视化预计更新、空间分析等一系列功能,并且克服了传统沉陷预计系统无法表达矿区塌陷地表状况的不足,大大提高了开采沉陷预计的效率和表达效果。     

典型高潜水位矿区采煤塌陷地损毁特征及复垦模式分析

以济宁市为例,在分析采煤塌陷现状及2020、2025年预测数据的基础上,从开采沉陷特点、塌陷区稳定性、土地利用影响等角度对高潜水位矿区采煤塌陷地损毁特征进行深入剖析,提出了适合于济宁市的采煤塌陷地治理边界判定标准,最终确定了适合济宁市的采煤塌陷地复垦模式。结果表明:高潜水位矿区下沉范围大,积水严重;治理过程中需加强基本稳沉区与采动影响区的工作,避免末端治理;高潜水位矿区采煤塌陷形成的季节性积水、常年积水对农田、建筑等影响巨大,破坏方式与程度有别于其他区域。在考虑开采沉陷差异、未来开采以及地域性特点等前提下将济宁市采煤塌陷地划分为4个不同的功能区,并分区进行治理模式分析。     

对某煤矿采区塌陷治理技术的研究

通过对某大型煤矿项目开采沉陷情况进行调研分析,对该矿区的塌陷区治理方法进行技术总结,制定合理的沉陷区治理措施,利用煤矿生产运行时自身产生的煤矸石对沉陷区进行土地复垦,对该煤矿治理技术和复垦效果的研究。     

济宁高潜水位采煤塌陷地预复垦 设计方案探讨

高潜水位平原区开采沉陷造成大面积积水,土地复垦难度大、周期长。文中在与传统采煤塌陷地治理方法对比的基础上,系统分析采煤塌陷地预复垦的基本原理和实施步骤;通过构建井下煤炭开采和地面沉陷的时空关系,选择合适的施工时机,明确表土剥离-回填厚度,实现采煤塌陷地预复垦。采煤塌陷地预复垦可以降低积水对表土层的破坏,降低施工难度,缩短土地损毁时间,经济、社会效益明显。     

大佛寺矿沉陷区变形预计及危险性分区

以大佛寺煤矿30201工作面为例,首先分析了矿区地形地貌、工程地质条件及开采情况,结合矿区实际调查结果总结出地层岩性、地形坡度、断层构造、降雨作用、人类工程活动等5类矿山开采沉陷影响因子,并对各因子的影响能力进行了定量化分级;然后利用逻辑回归分析软件SPSS对矿区样本数据进行反演,构建了矿山开采沉陷危险性系数计算模型;最后结合Arc GIS软件构建了物元模型,对矿区沉陷区变形进行了预计,在此基础上以5个开采沉陷影响因子为变量,以10 m×10 m正方形网格为最小评价单元,分别得出各影响因子危险性分布情况作为基础图件,结合概率分析法计算出各模型的关联度与重要性程度,将矿区开采沉陷危险区划分为高危区、中危区、低危区和极低区4类。研究表明:大佛寺煤矿30201工作面地表沉陷范围由北部向东南部倾斜,沉陷预计值为300~650 mm,预计误差为1.7%~7.8%,表明该矿区开采沉陷预计及危险性分区结果基本符合矿区地表沉陷变形规律,对于该矿区安全开采及沉陷区治理有一定的参考价值。     

综合应用VB和VBA语言的开采沉陷预计及治理系统开发

矿区沉陷预计和采空区综合治理是开采沉陷研究的重要内容。现有的开采沉陷预计软件程序功能单一,数据综合处理能力较低,为此,综合应用采用VB(Visual basic)、VBA(Visual basic for application)语言,并结合SUFER、EXCEL和CAD软件,开发了融合地表移动观测站设计、资料整理、数据提取、拟合计算、残余变形预计以及塌陷区综合治理等功能为一体的软件系统。首先通过加载VBA程序提高观测站设计的自动化程度,增加了程序的可移植性;其次调用MATLAB拟合程序实现对概率积分法预计参数的精确求取,并利用求取的概率积分法预计参数以及采矿地质资料进行开采沉陷预计;然后通过调用SUFER、CAD软件程序实现开采沉陷预计的可视化。系统理论和实例分析表明,该系统一体化的设计提高了观测数据的处理效率,有助于提高开采沉陷预计的针对性和精确性,此外,该系统特别增加了适用于条带式、充填式采煤法的矿区地表沉陷预计模块,可为"三下"采煤方案优化设计、矿区生态环境保护以及矿区土地复垦等提供科学依据,为实现绿色开采提供参考。     

煤矿塌陷区景观生态研究

基于景观生态学理论,研究塌陷区土地资源的破坏规律。以徐州市贾汪区的采煤沉陷地为研究对象,对沉陷地的图斑形状和规模分别进行了研究,研究的结果表明:同标准田块相比,沉陷地的斑块指标平均值接近优质农田,但变化幅度较大。图斑面积变化较大,面积小于500亩的图斑较多,占总地块数的65%,占总面积的27%。并以贾汪区商湖复垦项目为对象,分析了复垦前后的景观结构变化,结果表明,复垦工程实施后土地资源的可持续利用能力明显提高。     

单一工作面不同采深条件下边采边复时机研究

传统的土地复垦一般为事后处理方式,该方法复垦周期长且土地恢复率低无法及时保护土壤。随着边采边复理论的提出,边采边复技术在高潜水位地区复垦中展现出一定的优越性。对于井工煤矿边采边复而言,由于要在沉陷过程中采取措施,而不同采深条件下地面沉陷的过程及趋势对复垦时机的影响有所不同,因此对不同采深下边采边复时机的研究显得尤为必要。文章采用室内模拟方法,对单一工作面8个开采阶段在6种采深(500m、600m、700m、800m、900m、1000m)下的动态沉陷过程进行模拟分析。基于模拟结果得出随着采深增加边采边复时机随之推迟,并选出各个采深条件下的最佳土地复垦时机。同时发现,该矿区条件下,当采深达到921m以上,采用边采边复与塌陷稳定后治理是基本一样的效果。     

矿区塌陷地土地复垦辅助决策支持系统研究

从矿区塌陷坑的数字高程模型（DEM）入手，通过空间分析，利用空间数据库技术和决策系统理论，保存矿区塌陷坑空间数据和土地复垦经验数据来进行决策，以期取得科学合理的矿区土地复垦方案，并且可为环境评价提供信息。     

基于GIS的煤矿塌陷区土地利用信息图谱研究

利用地学信息图谱理论,根据采煤塌陷区土地资源的特点,研究塌陷区土地利用信息图谱。在分析地学信息图谱的基础上,针对土地利用的特殊性,提出了塌陷区土地利用信息图谱的研究方法与技术路线。选择山东某塌陷区为研究对象,分析煤炭开采前和开采后的塌陷区土地利用信息图谱变化。以徐州贾汪某复垦区为对象,分析了复垦前后的土地利用信息图谱的变化。实例证明,该方法对于研究塌陷区土地利用的变化是一条有效的技术途径。     

关闭矿山采煤沉陷地农业复垦路径选择

我国人多地少的国情决定了农业复垦是矿山关闭后首选的复垦方式,但是传统农业效益低、产出少,这极大地阻碍了地方政府和煤矿企业的农地复垦积极性,因此必须探索一条现代高效农业复垦的新路径。本文以东北老工业基地——辽宁沈煤集团沈北矿区采煤沉陷地为例,基于现场调查法、RS技术和GIS技术,以及极限条件法和指数和法相结合的方法,分析了辽宁沈北矿区采煤沉陷地损毁现状,指出了采煤沉陷地农业复垦制约因素,探讨了采煤沉陷地农业复垦的选择路径。结果表明,采煤沉陷地复垦为现代农业是可行的,也是必要的。浅塌陷区可以重点发展特色农业和生态观光农业,而季节性性积水区则可发展养殖、种植、加工三位一体的立体农业和生态观光农业,大面积深积水区则适宜开发为湿地农业,发展生态旅游。     

城市采沉区次生湿地生态治理GIS系统空间数据组织

随着人工湿地生态治理技术的发展及生态城市建设的推广,塌陷区生态的评估与管理是当前矿业工程的热点之一。针对塌陷区生态治理与评估的实际需求,以资源型城市唐山为例,运用COMGIS二次开发技术,设计城市采沉区次生湿地生态治理GIS系统的总体结构,有机结合了生态园区空间信息、采沉区塌陷信息、及不同时相的遥感数据,创新了GIS图属结合数据库模式,实现第二层次数据库的索引链接,组合人工次生湿地评估、城市采沉区生态治理等多种相关信息,构建图数结合的信息平台,为采煤塌陷地的复垦与生态治理的评估与空间分析建立一种全新的数据平台。     

淮南煤矿开采塌陷区土地综合利用

介绍了淮南开采塌陷区的分布特征及土地资源利用现状，分析了塌陷区治理开发利用潜力与土地资源利用与保护意义，探讨了塌陷区土地综合治理的保障措施。     

河南省煤矿塌陷地复垦模式研究

在调查河南省煤矿塌陷地实际情况的基础上,根据河南省煤矿塌陷地地形地貌特点和区域位置,以尽快恢复被破坏土地的原有生产能力为出发点,系统分析了煤矿塌陷地的特性,通过对不同塌陷地进行比较分析,研究提出了5种不同类型塌陷区的复垦模式和4种不同分区塌陷地的复垦模式。该研究为河南省矿区土地复垦工作的开展提供了科学依据,并可为全国其它矿区土地复垦工作提供借鉴。     

山东龙铟矿某单一工作面边采边复时机优选

我国传统采煤沉陷地复垦多采取沉陷后再复垦的模式,复垦时间长、复垦率低。近年来,有学者提出了边采边复的理论,并取得了一定的成果,但该类研究多针对多煤层或单一煤层开采造成的大范围损毁区域,并且相应的边采边复技术研究也是根据大范围内各阶段的地表变形情况来制定复垦方案,无法有效体现出地面复垦与地下开采的动态结合机理。以山东龙堌矿的某一工作面开采形成的沉陷地为例,进行单一工作面的边采边复技术研究。根据所选工作面的推进速度,划分了8个阶段,对各个阶段的开采进行了土地损毁情况分析,按照损毁程度及损毁地类型划分为9个评价单元,分别进行了土地复垦适宜性评价。结合适宜性评价结果将各单元合并为不同的复垦单元分别进行复垦规划,合理安排复垦施工工程,通过对比每个阶段可复垦出的耕地面积与相应的复垦成本,优选出了最佳复垦时机,以较低的成本尽可能复垦出更多的耕地。     

煤矿塌陷地复垦研究

采煤造成的土地塌陷，将引发许多的社会问题及环境问题。文中针对龙口市采煤塌陷地的情况，经过综合分析研究提出了如何加快复垦速度的措施