陕北侏罗纪煤田矿区生态保护与可持续发展途径探讨

通过对陕北侏罗纪煤田之神府、榆神、榆横矿区的地质采矿条件、开采沉陷损害和矿区生态环境的现状调查,结合已有研究成果详细分析矿区的地质地貌、采矿和环境条件,以及开采沉陷损害的特点与特殊性,给出了控制开采沉陷损害的开采方法与区域景观生态修复相结合的可持续发展模式。     

基于灰色关联度的开采沉陷关键影响因子分析

根据陕西榆神府矿区15个典型矿点的煤炭地质赋存条件和开采设计方案以及地表岩移观测数据,采用灰色关联分析法研究了地表最大下沉系数与其影响因素之间的关系.按照灰色关联度大于或等于0.70的原则,确定覆岩综合普氏硬度、扰动系数、深厚比、采高、覆岩岩层厚度、覆岩土层厚度为榆神府矿区开采沉陷关键影响因子,为该矿区的开采沉陷损害控制和评价提供科学依据.     

薄基岩下浅埋煤层开采地表沉陷预测方法

综合分析榆神府矿区薄基岩下浅埋煤层综采工作面上覆基岩的断裂下沉机理,以及基岩控制层破断与工作面周期来压及地表沉陷之间的动态关系。根据基岩控制层破断下沉的分布函数,利用随机介质理论导出此类条件下地表沉陷的预计模型,并提出参数的确定方法。该模型直接建立起工作面周期来压步距与地表移动分布的数学关系,适用于榆神府矿区薄基岩下浅埋煤层开采的地表沉陷预计。     

榆神府矿区开采沉陷的灰色关联分析及其回归预计

根据陕西榆神府矿区15个典型矿点的煤炭地质赋存条件和开采设计以及地表岩移观测数据,采用灰色关联分析法研究了地表最大下沉系数与其影响因素之间的关系,分析结果表明:覆岩综合普氏硬度、扰动系数、深厚比、采高等是影响该矿区开采沉陷的关键影响因子;用逐步回归分析方法,建立了开采沉陷回归方程,对煤矿区开采沉陷的采前预计提供了科学依据。     

基于GIS的开采沉陷区土地损害评价研究

以兖州矿区鲍店煤矿十采区为例,为对地下开采引起的地表沉陷以及土地资源损害进行合理评价,选择符合实际的损害评价模型,基于GIS开发了"开采沉陷环境资源损害评价"系统,实现了土地资源在开采沉陷影响下的损害可视化评价。评价计算结果与现场实测结果基本一致,同时通过自主设定评价指标与评价标准的临界值,该系统可在其他矿区进行推广应用。     

浅埋煤层高强度开采区地裂缝发育特征——以陕西榆神府矿区为例

通过遥感解译结合实地调查,对榆神府矿区采煤损害进行了分析研究,结果表明：自1993年以来,榆神府矿区塌陷区面积共94.47 km2,地面沉陷区95处,地裂缝1 802条（组）;地裂缝在地表的展布具有明显的分带性,黄土沟壑区高强度开采区,地裂缝密集,地表破坏严重;风积沙地区,高强度采煤地裂缝密集,部分地裂缝自然弥合,地表表象不明显;开采强度对本区地裂缝的发育起决定性作用。本区地裂缝主要分布在石圪台-大柳塔、大昌汗-老高川、榆家梁、锦界、柠条塔煤矿北翼以及大砭窑、麻黄梁一带,均为煤炭高强度开采区。     

西部生态脆弱矿区矿井突水溃沙危险性分区

以榆神府矿区为例,开展了以多因素融合为基础的突水溃沙评价研究。在突水溃沙机理分析的基础上讨论了突水溃沙灾害形成的影响因子,选取沙层厚度、含水层富水性、有效隔水层厚度和采动空间等作为研究榆神府矿区突水溃沙的关键因素,编制了无量纲图,采用熵权法确定了各因素的权重,在GIS平台下构建了基于多因素融合技术的榆神府矿区突水 溃沙评价模型,以此为基础对榆神府矿区突水溃沙危险性进行综合分区,经验证,评价结果较为合理,说明构建的评价模型适用于榆神府矿区突水溃沙危险性评价。     

高潜水位矿区耕地生产力损害评价GIS系统实现

GIS技术已成为煤炭开采损害评价重要和便捷的工具.针对我国东部高潜水位矿区开采沉陷耕地损害的特征,着重从系统构建的角度,分析了系统功能的总体设计、数据库的建立和实现的技术方法.基于Arcgis的AO组件库,借助ActiveX技术、三维可视化等技术,构建了采煤沉陷区耕地生产力损害评价、二维及三维可视化和补偿计算的一体化评价系统.选取鲍店矿典型采煤沉陷区为评价对象,对本系统进行了工程应用.评价结果基本符合实况,表明了系统的科学性、有效性.     

榆神府矿区保水采煤的实验与数值模拟研究

针对榆神府矿区开采引起的生态环境恶化、荒(沙)漠化扩展问题,提出保水采煤的开采方法,并通过相似模拟实验和数值模拟得出保水采煤开采方法的有关参数。     

浅埋煤层保水开采的研究进展

分析了陕北榆神府矿区浅埋煤层保水开采的水文及工程地质条件,对砂基型保水开采地质条件进行了分类,推导出浅埋煤层导水裂隙发展计算公式;通过一系列不同地质条件下的"固—液"耦合相似材料模拟实验,得出了不同砂基型条件下及河流下的间歇式保水开采参数;建立了保水煤柱稳定性分析的三维数值模拟模型,计算了煤柱和基岩保护层的稳定性。通过地质分析、实验研究、数值模拟,对榆神府矿区实行保水开采的可行性进行了综合分析。     

采动区建筑物损害综合评价技术研究

采动区建筑物破坏一直是大量学者研究的重点,然而建筑的破坏往往不是单一原因造成的,而是多种因素协同作用下的结果,这给采动区建筑损害预计评价带来困难,所以亟待开展研究。本文以采动区受损建筑物为研究对象,首先对造成采动区建筑物受损的主要因素进行分析,建立采动区建筑物受损风险的评价指标体系,在此基础上建立采动区建筑物损害综合评价模型,可为采动区建筑物损害前期的预防保护与后期的鉴定赔偿工作提供一定的参考。     

基于Matlab的矿区地表移动与变形计算方法研究

运用开采沉陷理论、概率积分法、Knothe时间函数和坐标转换理论,基于Matlab编程语言对煤矿采空区地表移动变形值计算方法进行了探讨,主要得到了以下几个方面的成果:采空区上方地表移动与变形计算;预计时刻地表下沉与变形动态值预计;地表下沉等值面图和三维可视化效果图的自动绘制;采空区上方地表任意方向下沉与变形剖面图绘制;地表移动变形分布规律分析。本文的程序运行成果与矿区数字地形图一起作为G IS的输入数据进行矿区地表历史DEM的反演,对生产矿井开采技术可行性分析、地下保护煤柱设计以及矿区生态环境损害评价分析将起到至关重要的作用。     

煤矿采空沉陷区地面稳定性评价研究

通过对影响煤矿采空沉陷区地面稳定性的时间因素和空间因素的综合分析,提出了煤矿采空沉陷区地面稳定性评价分区方法,根据不同的稳定状态在空间上可将煤矿采空沉陷区地面分为稳定区、暂时稳定区、不稳定区3个区域。在治理工作实施之前,应对采空沉陷区地面进行稳定性评价,对于不同地面稳定性等级的区域,应根据其稳定状态采取不同的治理对策。     

陕北榆神府矿区保水采煤方法研究

论文研究了陕北榆神府矿区与保水采煤有关的地质因素,结合采空区上覆岩层的移动规律,提出了矿区保水采煤的采煤方法划分体系。对矿区进行了保水采煤的采煤方法区划,对不同区划提出相应的保水开采方法,为矿区保水采煤的宏观决策提供了参考和依据。     

采煤沉陷区土地复垦的几种简易方法

采煤沉陷是严重影响人民生活和生产建设的主要地质灾害之一,为了解决这一问题,土地复垦势在必行。使用粉煤灰、煤矸石、湖泥、河泥进行土地复垦,使可耕土地面积增大,土地功能得以恢复,取得了很好的社会和经济效益。     

风积沙矿区开采沉陷影响因素研究

以补连塔风积沙矿区12407工作面为研究背景,采用层次分析法,从开采因素和地质因素2个方面选取了9个指标作为开采沉陷的影响因子,建立了风积沙矿区开采沉陷影响因素分析模型。在此基础上构造了5个具有不同松散层厚度、基岩厚度、沙基比和覆岩综合普氏硬度的数值实验模型,进行了数值分析。研究表明,采深保持不变时,松散层厚度和沙基比与地表最大下沉值正相关,基岩厚度和覆岩综合普氏硬度与地表最大下沉值负相关。     

兖州矿区厚冲积层条件下地表移动观测与采动充分性探讨

厚冲积层条件下的开采充分性问题,对兖州矿区"三下"采煤工作有重要影响,有必要对充分性的判别方法进行探讨。根据地表移动实测资料,分析了兖州矿区厚冲积层条件下综放开采地表沉陷的特点,在开采充分性分析的基础上,提出了采用基岩厚度作为开采充分性判别方法。应用直流电测深和地震2种物探方法勘测上覆基岩破坏的分布范围和空间展布进行了验证。研究结论对于本矿区"三下"采煤有重要的指导意义。     

淮南矿区利用采煤塌陷区建设平原水库研究

淮南矿区煤炭的大规模开采,引起地面大范围塌陷,影响当地经济及可持续发展。在实地调查、开采沉陷预测和理论分析的基础之上,结合矿区有利条件,提出变塌陷区为蓄水水库的思路。研究结果表明:2010年,矿区采煤塌陷面积已达121.4 km~2,积水面积59.8 km~2;根据预测,2020年塌陷面积186.9 km~2,积水面积112.7 km~2;2030年塌陷面积为275.2 km~2、积水面积为195.4 km~2;矿区周边水系众多、天然洼地多,通过湖泊节制闸、花家湖、西淝河闸等与淮河干流相连接,为建设平原水库提供条件。     

煤矿沉陷区的新农村建设模式

煤矿开采必将造成土地塌陷及其上方的建(构)筑物损害,特别是我国目前开采的煤矿区多位于人口相对密集的地区,开采对土地、农村民房等的损害相对严重。从国家建设社会主义新农村重大决策出发,结合土地保护、环境保护的要求,利用煤矿开采地表沉陷规律,探讨了煤矿沉陷区(影响区)新农村建设的特点,提出了煤矿沉陷区农村建设走"统筹兼顾、合理规划、环境保护、土地保护、三方付担(企业、农民、地方政府)、三方收益"的"大村庄制"模式。