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基于30年遥感监测的矿区生态环境变化——以南四湖周边矿区为例 被引量：29
1
作者 刘虎 姜岳 +2 位作者 夏明宇 高均海 姜岩 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第4期197-206,共10页
南四湖地区煤炭资源丰富,湖区有上百年的采煤历史,煤炭开采为地方社会经济发展发挥支撑作用的同时,也对区域内的生态环境带来了重大影响。为研究煤炭开采对南四湖地区生态环境的影响,采用Landsat系列遥感数据,对南四湖上级湖区域1988—2... 南四湖地区煤炭资源丰富,湖区有上百年的采煤历史,煤炭开采为地方社会经济发展发挥支撑作用的同时,也对区域内的生态环境带来了重大影响。为研究煤炭开采对南四湖地区生态环境的影响,采用Landsat系列遥感数据,对南四湖上级湖区域1988—2019年间的生态环境进行了遥感动态监测。利用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器提取了南四湖上级湖1988—2019年间每年的水域面积,并基于遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)分析了研究区内的生态环境状况及其时空变化特征。研究表明:1988—2019年间,南四湖上级湖水域面积变化与煤炭开采无明显相关性,而与每年的降水量有显著关系,湖区与非湖区区域生态环境变差主要受到地下采煤活动影响。为了保护湖区的生态环境,煤矿有序地退出南四湖自然保护区是十分必要的。 展开更多
关键词 南四湖 煤矿开采 矿区生态环境 遥感监测 遥感生态指数 环境变化
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木里矿区生态环境受损特征及治理方法研究 被引量：16
2
作者 李凤明 白国良 韩科明 《煤炭工程》 北大核心 2021年第10期116-121,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 木里矿区 江仓一号井 地质灾害 露井联合开采 矿区生态治理
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高原高寒露井联合矿区生态地质环境综合治理模式 被引量：16
3
作者 李凤明 丁鑫品 +5 位作者 白国良 刘祥宏 孙家恺 桑盛 任慧君 郭孝理 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4033-4044,共12页
矿产资源开发所造成的环境污染与生态破坏是矿区生态环境退化的主要影响因素。干旱、寒冷、土壤贫瘠的高海拔地区,煤炭开采诱发的高寒草甸破坏、冻土层退化、生物多样性锐减等问题更加突出。在工程地质勘查和生态环境现状调查的基础上,... 矿产资源开发所造成的环境污染与生态破坏是矿区生态环境退化的主要影响因素。干旱、寒冷、土壤贫瘠的高海拔地区,煤炭开采诱发的高寒草甸破坏、冻土层退化、生物多样性锐减等问题更加突出。在工程地质勘查和生态环境现状调查的基础上,对2003年以来青海木里煤田的生态地质环境问题及其演化规律进行了比较全面的梳理和分析,结果表明:长期大规模的煤炭开采导致矿区生态系统急剧退化、生态服务功能显著降低、地形地貌遭到破坏、生态地质环境风险不断增加,生态环境亟待整治修复,然而高寒缺氧、表土匮乏、复绿植物自我更新困难等不利因素是生态修复工程必须面对的难题。针对以上破坏问题和治理技术难题,以江仓一号井高原高寒露井联合矿区生态地质环境综合治理工程为背景,遵循"山水林田湖草是一个生命共同体"理念,坚持"节约优先、保护优先、自然恢复为主"的方针,以"技术可靠、经济合理、依法依规"为出发点,充分借鉴已有经验,按照"因地制宜、分区管控、消除隐患、贴近自然"的生态地质环境综合治理思路,针对性的提出了基于"渣山削坡整形+采坑回填缓坡+井巷工程保护+岩壁坡面整治+微地形地貌重塑+土壤重构与植被复绿"的采坑、渣山一体化治理模式,构建了基于"地质灾害防控+生态环境修复"理论的高原高寒矿区生态地质环境综合治理关键技术体系。采用基于"最大限度揭露原位土、优先利用剥离土、适当配以人工土"的地形地貌重塑技术和"腐熟羊板粪基础增容—商品有机肥优化提升"为核心的快速土壤改良重构技术,解决了复绿表土缺乏的问题;采用"削坡减重"和"回填压脚"相结合的边坡稳定控制技术,解决了冻融高陡复合边坡易发生变形失稳的问题;采用井上"分区施工-双向回填-缓坡推覆"和井下"锚杆-注浆加强支护"相结合的回填施工工艺与巷道保护技术,解决了浅埋巷道工程易受采坑回填扰动破坏的问题。 展开更多
关键词 生态地质环境 高原高寒地区 露井联合矿区 治理模式 木里矿区
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长春新区地下水水质特征及其对生态健康的评价 被引量：15
4
作者 孙岐发 杨柯 +5 位作者 孙茁桉 贾林刚 田辉 郭晓东 李旭光 朱巍 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期834-848,共15页
【研究目的】为查明长春新区地下水特征及演化,支撑东北老工业基地建设。【研究方法】本文在调查取样的基础上,充分利用前人成果资料,应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件,通过对长春新区的地质条件、水化学参数空间分布特征、地下水... 【研究目的】为查明长春新区地下水特征及演化,支撑东北老工业基地建设。【研究方法】本文在调查取样的基础上,充分利用前人成果资料,应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件,通过对长春新区的地质条件、水化学参数空间分布特征、地下水化学类型、地下水化学成因的分析,得出系列结果。【研究结果】长春新区地下水的硬度较高且矿化度较大,HCO_(3)^(-)在地下水的离子中占据主导,Ca^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)在地下水中的绝对质量浓度较高;pH、H_(2)SiO_(3)、Sr、TDS、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)的质量浓度相对稳定;地下水离子以HCO_(3)^(-)和Ca^(2+)为主;Na^(+)和K^(+)同时来自岩盐和硅酸岩的溶解;Ca^(2+)和Mg^(2+)主要来源于碳酸盐的溶解。区内地下水质量可分为四级,其中Ⅴ类水未评出。【结论】总体来看,Ⅰ类水占7.50%,Ⅱ类水占32.10%,Ⅲ类水占20.80%,Ⅳ类水占39.60%。较好以上地下水占60.4%,总体情况较好。 展开更多
关键词 长春新区 地下水 水质特征 水文环境地质调查工程
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蒙东典型大型露天矿生态储存指标体系及过程分析——以宝矿、敏矿、胜利矿为例 被引量：7
5
作者 赵玉国 吉莉 +3 位作者 董霁红 房阿曼 曹志国 张峰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期271-280,共10页
为研究草原矿区不同开采时期的生态状况,选取自然条件及开采现状较为相似的、具有不同开采年份的3个大型露天矿宝日希勒露天矿(20 a)、伊敏露天矿(36 a)、胜利一号露天矿(45 a),在初步划定各矿区生态敏感区的基础上,基于生态服务价值分... 为研究草原矿区不同开采时期的生态状况,选取自然条件及开采现状较为相似的、具有不同开采年份的3个大型露天矿宝日希勒露天矿(20 a)、伊敏露天矿(36 a)、胜利一号露天矿(45 a),在初步划定各矿区生态敏感区的基础上,基于生态服务价值分析,结合生态储存状态、过程、能力、格局及条件指标,综合评价对比各矿区的生态储存效应。研究结果表明:①宝矿、敏矿、胜利矿矿区生态服务价值变化幅度分别为-4212.19、1915.68、-2491.49元/a;生态储存状态指标显示,宝矿、敏矿、胜利矿的矿区生态系统单位面积生态服务价值分别以83.68、75.38、48.01元/(hm^(2)·a)的速度发生退化。②三个矿生态储存转化率均为负值,生态系统呈现高服务功能向低服务功能转换的过程,生态储存过程均呈现消极转化趋势;宝矿、敏矿、胜利矿生态储存能力值分别为-410、-310、-240元/(hm^(2)·a),其中胜利矿具有相对较好的生态储存能力;三个矿的生态储存格局值较为接近,宝矿、敏矿、胜利矿生态储存条件值分别为0.37%、0.69%、0.62%。③生态储存效应综合指数显示,敏矿综合指数相对较高为4.37,宝矿次之、胜利矿相对较低为1.65,表明土地利用对区域生态储存影响伊敏矿最小,胜利矿最大。研究结果有利于及时采取应对措施以减缓矿区生态效应的累积趋势,促进煤炭开采与草原生态的协调发展。 展开更多
关键词 露天煤矿 生态储存 指标体系 过程分析 生态累积效应
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黄河流域陕西段大宗固废煤矸石综合利用现状与展望
6
作者 王振刚 马杨爱 +2 位作者 朱才辉 张佳瑶 曲波 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期305-315,共11页
黄河流域陕西段是全国煤炭资源主产区之一,正面临着大宗煤矸石固废堆存量大、利用率低的挑战,影响着矿区生态环境保护、区内“无废城市”的建设进程和煤炭资源的绿色开发利用。本文对陕西五大煤炭产区的大宗煤矸石固废产生的地质背景、... 黄河流域陕西段是全国煤炭资源主产区之一,正面临着大宗煤矸石固废堆存量大、利用率低的挑战,影响着矿区生态环境保护、区内“无废城市”的建设进程和煤炭资源的绿色开发利用。本文对陕西五大煤炭产区的大宗煤矸石固废产生的地质背景、理化特征与类型进行深入总结和分析,同时还归纳总结了煤矸石固废综合利用的途径与方法。分析表明,陕西主要产煤区煤矸石的理化性质与类型存在明显的地区差异;煤矸石固废综合利用中,规模化处置以地面处置和地下处置方式为主,资源化利用是以建筑材料制备、矿物提取与化工产品开发为主。考虑煤炭资源开采引发的地质环境效应、区域内自然地理特征与固废特征等密切相关因素,提出了煤矸石固废综合利用与地质灾害防治、土地复垦、储能循环利用、多源固废协同开发利用的高值化利用新方法,并阐述了技术可行性与利用原理;遵循“就地取材、因地制宜”的利用方针,提出了煤电化产业链中多源固废分级分质协同循环利用的技术方法。本文研究内容对实现黄河流域陕西段大宗固废资源化高效利用、生态环境保护与优化区内产业布局等多方目标具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 煤矸石 综合处置 资源化利用 灾害防治 土地复垦 循环利用
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埋地管道采动影响相似模拟试验:以蒲县—河津管线为例
7
作者 易四海 石文校 +2 位作者 蔡音飞 陈文聪 朱伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5394-5399,共6页
埋地管道是油气输送的重要组成部分,煤矿采空区地表沉降会造成经过采空区的管道相应沉降,造成管道变形、断裂等事故。以蒲县—河津管线穿越采煤沉陷区为研究背景,运用3D打印技术弥补了管道模拟材料与岩土模拟材料在力学相似上的不匹配性... 埋地管道是油气输送的重要组成部分,煤矿采空区地表沉降会造成经过采空区的管道相应沉降,造成管道变形、断裂等事故。以蒲县—河津管线穿越采煤沉陷区为研究背景,运用3D打印技术弥补了管道模拟材料与岩土模拟材料在力学相似上的不匹配性,构建管道与岩土的耦合相似模拟实验,分析了埋地管道因煤矿开采所导致的采动响应,建立了管道移动变形与地层移动变形的相关关系。研究表明:埋地管道与下伏岩层不同步沉降,使其上覆岩层和下伏岩层间出现脱层,管道在上覆岩层荷载及其自重作用下发生弯曲变形,当脱层跨度足够大时,导致管道底部所受到的弯曲拉应力超过其许用应力,发生拉伸破坏;埋地管道下沉值约为地层下沉值的1.21倍,地层水平变形只有约18%传导至管道。研究成果对沉陷区管道安全铺设和日常维护具有指导意义。 展开更多
关键词 埋地管道 沉陷区 采动变形 相似模拟
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采煤沉陷区治理修复与开发利用关键技术进展
8
作者 孟庄涵 王玉涛 田延哲 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期227-252,共26页
【背景】煤炭资源开采形成的采煤沉陷区已成为制约我国生态文明建设与社会经济可持续发展的难题,其治理修复与开发利用对生态安全、粮食保障及能源转型意义重大。【方法】针对采煤沉陷区“旧账未清、新账叠加”的治理困局,研究基于治理... 【背景】煤炭资源开采形成的采煤沉陷区已成为制约我国生态文明建设与社会经济可持续发展的难题,其治理修复与开发利用对生态安全、粮食保障及能源转型意义重大。【方法】针对采煤沉陷区“旧账未清、新账叠加”的治理困局,研究基于治理、修复、开发、利用的核心概念,构建“理论-现实”双层分区依据体系,将全国采煤沉陷区划分为平原耕地修复区、高寒林草地生态保护区、高潜水位湿地建设区、荒漠新能源开发区、城市建设利用区、地下空间开发利用区6类功能导向型分区,系统梳理各分区关键技术进展、实践成果及现存挑战。【进展】平原耕地修复区聚焦“充填材料优化-科学土壤重构工艺-主动修复策略”,实现损毁耕地生产力恢复;高寒林草地生态保护区构建“耐寒植物筛选配置-适生土壤基质构建-合理人工植被重建-差异化水资源管理”,解决极端环境下生态系统重建难题;高潜水位湿地建设区发展“湿地新农业-水资源调蓄-光伏开发”模式,实现水文系统重构与生态价值转化;荒漠新能源开发区探索新能源开发建设、生态效应评估以及新能源消纳难题,支撑“沙戈荒”能源基地建设;城市建设利用区形成“精细勘探-靶向治理-结构抗变形-注浆质量检测-多手段协同监测-残余变形监测预警与塌陷风险控制”全流程技术链,保障地上、地面工程安全开发;地下空间开发利用区基于废弃矿井功能转化潜力与开发适宜性,探索废弃矿井多维开发利用路径。研究表明,功能导向型分区具有科学性与有效性,当前采煤沉陷区在土地结构转型、生态功能恢复方面取得显著成效,但仍面临技术适配性不足、多源数据融合滞后、生态价值转化路径不明等共性问题。【展望】从智能化水平、数字化转型、碳汇经济开发等方面,展望了采煤沉陷区治理修复与开发利用发展趋势,提出围绕黄河泥沙资源化利用与智能采复协同、高寒矿区生态修复功能群落精准配置与冻土防护、高潜水位沉陷区湿地碳汇经济价值评估等进一步的研究方向,为我国矿山城市可持续发展提供参考。 展开更多
关键词 采煤沉陷区 治理修复 土地复垦 生态修复 湿地开发 新能源开发 城市建设 地下空间开发
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断层影响下覆岩离层注浆减沉关键技术研究
9
作者 王兵强 郝鸿儒 +2 位作者 李凡 侯成科 才芃 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期8-16,共9页
针对冀中能源峰峰矿区大社矿断层下盘03工作面村庄下压煤这一难题,结合矿区地质条件,对覆岩离层注浆减沉方案予以优化,并提出断层影响下异常工况的处置措施。依据现场钻孔揭露的断层情况,调整钻孔布设位置,实现断层上下盘离层区域及破... 针对冀中能源峰峰矿区大社矿断层下盘03工作面村庄下压煤这一难题,结合矿区地质条件,对覆岩离层注浆减沉方案予以优化,并提出断层影响下异常工况的处置措施。依据现场钻孔揭露的断层情况,调整钻孔布设位置,实现断层上下盘离层区域及破碎带的注浆加固。03工作面累计注灰量17.83万t,总注采比为55%。研究发现:煤层采动会引发断层活化,下盘易形成离层空间,而上盘形成离层空间的能力较差。据此提出,在断层影响下的覆岩离层注浆作业中,应增加上盘治理孔数量以保障治理效果,同时增大下盘注浆量以有效充填离层区域。采用概率积分法预测地表下沉结果显示,常规开采时最大下沉量达2200 mm,经覆岩离层注浆减沉后降至1025 mm,预计减沉率为53.4%。现场监测表明,工作面上方地表最大下沉量为768 mm,位于工作面中部,减沉效果显著。 展开更多
关键词 离层注浆 断层 “三下”采煤 钻孔优化布置 地表沉陷 概率积分法
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彬长矿区采空塌陷注浆技术的应用研究
10
作者 赵文豪 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期74-78,共5页
由于彬长矿区早期部分煤矿不规范和大规模开采,导致当地的耕地裂缝、塌陷,房屋损毁,所种菜籽、小麦减产,无法正常收耕,严重影响了生产生活,受到了当地政府的高度重视。为了解决彬长矿区日益突出的采空塌陷地质灾害问题,在充分分析彬长... 由于彬长矿区早期部分煤矿不规范和大规模开采,导致当地的耕地裂缝、塌陷,房屋损毁,所种菜籽、小麦减产,无法正常收耕,严重影响了生产生活,受到了当地政府的高度重视。为了解决彬长矿区日益突出的采空塌陷地质灾害问题,在充分分析彬长矿区覆岩导水裂隙带发育高度和隔水性的基础上,利用疏堵结合的思路,提出相对隔水层内浇筑注浆管封堵法与外围钻孔疏水法相结合、分区段施工的采空塌陷注浆技术方案。经项目应用表明彬长矿区采空塌陷注浆技术方案可行,治理效果良好,这也为后期同类采空塌陷治理工程提供了一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 彬长矿区 采空塌陷区 注浆 煤炭开采 塌陷治理
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陕西省部分地区煤矸石基础理化性质分析利用
11
作者 张博超 李星 王祥任 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期579-582,共4页
陕西省地处黄河上游地带,煤炭资源丰富,然而煤矿在采掘过程中产生大量的煤矸石固体废弃物,煤矸石的堆积不仅造成土地资源的浪费,而且产生了各种生态环境污染。因此,煤矸石固废的资源化利用是实现煤炭产业可持续发展的必经之路。不同地... 陕西省地处黄河上游地带,煤炭资源丰富,然而煤矿在采掘过程中产生大量的煤矸石固体废弃物,煤矸石的堆积不仅造成土地资源的浪费,而且产生了各种生态环境污染。因此,煤矸石固废的资源化利用是实现煤炭产业可持续发展的必经之路。不同地区的煤矸石由于成岩地质作用及次生风化作用的不同,导致其物化性质有所不同,如矿物结构、外貌特征及化学组成有所差异。采集陕西省五个典型矿区的煤矸石样品,系统研究了煤矸石的物理学结构、化学组成和矿物成分基础理化性质,进而为陕西地区煤矸石资源化利用提供科学依据。 展开更多
关键词 煤炭资源 固废 煤矸石 理化性质 分析利用
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高海拔区露天煤矿边坡时效稳定性分析与评价
12
作者 田延哲 孟庄涵 《中国煤炭》 北大核心 2025年第10期50-57,共8页
随着高纬度高海拔区露天煤矿矿坑开采深度和开采范围的不断扩大,由于昼夜与季节温度交替,边坡岩体频繁经历冻结与融化过程,岩体内部温度-应力-水分三场不断变化,导致露天煤矿边坡稳定性分析评价过程中存在参数取值不准的问题,结合青海... 随着高纬度高海拔区露天煤矿矿坑开采深度和开采范围的不断扩大,由于昼夜与季节温度交替,边坡岩体频繁经历冻结与融化过程,岩体内部温度-应力-水分三场不断变化,导致露天煤矿边坡稳定性分析评价过程中存在参数取值不准的问题,结合青海木里地区高纬度高海拔矿区的温度、水分、岩层特征与边坡特征等条件,基于相似比原则设计了符合高海拔区露天煤矿边坡现场实际的岩石冻融循环实验方案。通过测试不同冻融次数岩体的物理力学指标变化,总结了经历不同次数冻融循环后岩石波速、微裂隙率、岩石三轴抗压强度等物理力学参数的变化规律,得出冻融循环条件下露天煤矿边坡工程岩体的物理力学及相对应的工程特性将发生不可逆的改变,边坡稳定性分析评价需考虑边坡的时间效应;建立了冻融循环条件下基于时间效应的露天煤矿边坡稳定性分析方法。 展开更多
关键词 时间效应 岩质边坡 冻融循环 稳定性分析 露天煤矿
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厚松散层条带采空区工后地表变形规律
13
作者 赵文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8003-8012,共10页
为研究厚松散层非充分开采采空区工后地表变形规律,评价注浆充填法治理厚松散层条带采空区效果;以济宁岱庄煤矿厚松散层条带采空区为例,采用理论分析、数值计算、地表变形观测和深部岩层光纤监测等方法,对注浆治理前后的采空区地表变形... 为研究厚松散层非充分开采采空区工后地表变形规律,评价注浆充填法治理厚松散层条带采空区效果;以济宁岱庄煤矿厚松散层条带采空区为例,采用理论分析、数值计算、地表变形观测和深部岩层光纤监测等方法,对注浆治理前后的采空区地表变形规律对比分析。结果表明:①厚松散层采空区叠加条带式非充分开采影响,地表移动活跃期下沉量减少,后期残余变形占比增大,采用概率积分法和数值计算综合分析采空区地表最大总沉降量为611.8 mm,残余沉降量为157.8~288.1 mm,采空区地表残余变形对场地拟建高层建筑群影响大;②采用注浆充填法治理后的采空区地表在工后观测期间累计下沉量为-5.6~-1.5 mm,采用深部分布式光纤监测和地表水准观测综合得出工后采空区覆岩沉降量小于1 mm/a,分析得出工后地表变形主要由上部厚松散层沉降引起;③采用注浆充填法可显著缩短采空区上覆岩层移动稳定时间,有效降低采空区深部岩层变形量,计算分析工后地表变形值趋于稳定,采空区场地处于稳定状态,注浆治理效果良好,满足高强度工程建设需要。研究成果可为类似条件采空区地表变形预测、场地稳定性评价及工后治理效果检测提供指导。 展开更多
关键词 厚松散层 条带采空区 注浆治理 地表变形 光纤监测
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考虑断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆技术研究
14
作者 何骞 《中国矿业》 北大核心 2025年第8期213-223,共11页
煤矿绿色开采是“双碳”目标下矿井可持续发展的重要前提,覆岩离层注浆是降低煤矿开采引起地表建构筑物损坏,实现绿色开采的一项重要技术。为了研究受断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆关键技术,以及浆液的物理性能及适用性,本... 煤矿绿色开采是“双碳”目标下矿井可持续发展的重要前提,覆岩离层注浆是降低煤矿开采引起地表建构筑物损坏,实现绿色开采的一项重要技术。为了研究受断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆关键技术,以及浆液的物理性能及适用性,本文以921103工作面为例,采用理论计算及试验,并结合现场实践,分析了工作面上方覆岩岩性,根据采矿地质条件,确定了该工作面上部岩层为“无典型”关键层类覆岩,应采用多离层位注浆技术;研究了F49断层活化对该类覆岩离层注浆的影响,确定了注浆层位、钻孔数量及针对性的布孔原则。测试了注浆用粉煤灰物理性能及微观性能,确定了粉煤灰选用原则。研究了三种类别粉煤灰制成浆液的物理性能,结果表明随着水灰比减小,三类粉煤灰制成的浆液比重、体积浓度均呈增长趋势,同配比条件下三类粉煤制成浆液的比重及体积浓度,原灰最小,细灰最大,混合料居中,解决了细灰需水量大浆液黏稠、原灰沉淀速率过快的问题,将原灰制成的浆液1h沉降率平均减缓35.6%。结合压力及注浆流量,将覆岩离层注浆总结为低压高流量、高压高流量、高压低流量三个主要阶段,提出了每个阶段的注浆关键技术。将研究成果应用于921103工作面覆岩离层注浆工程中,经实际监测,地表平均沉降量为243.9 mm,注采比达46.1%,注浆减沉效果良好。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 断层 无典型关键层 粉煤灰浆液性能 减沉
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煤矸石基沸石分子筛的制备及其对废水中Cu^(2+)吸附性能研究
15
作者 张博超 杜飞 +1 位作者 童辉 龙雪颖 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期214-218,共5页
煤矸石中富含SiO_(2)和Al_(2)O_(3),可作为制备沸石分子筛的廉价原料。以陕西府谷地区某典型煤矸石为研究对象,破碎筛分经过高温煅烧除杂后,采用碱熔-水热法在80℃、90℃、100℃条件下制备煤矸石基沸石分子筛。通过X射线衍射仪、扫描电... 煤矸石中富含SiO_(2)和Al_(2)O_(3),可作为制备沸石分子筛的廉价原料。以陕西府谷地区某典型煤矸石为研究对象,破碎筛分经过高温煅烧除杂后,采用碱熔-水热法在80℃、90℃、100℃条件下制备煤矸石基沸石分子筛。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、全自动比表面积和孔隙分析仪、傅里叶变换红外光谱仪对产物晶体结构、组成、微观形貌和比表面积进行了表征。将水热温度90℃制备的沸石分子筛用于吸附废水中Cu^(2+),并考察沸石分子筛投加量、溶液pH、吸附温度和吸附时间对Cu^(2+)吸附效果的影响。结果表明:水热温度90℃时产物形态较佳且结晶度较高,比表面积为66.27m^(2)/g;沸石分子筛投加量为0.35g,溶液pH=6,吸附温度为45℃,吸附时间为55min时,对Cu^(2+)吸附效果最佳。 展开更多
关键词 煤矸石 沸石 分子筛 Cu^(2+) 吸附效果
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基于水位变推法的采空区注浆效果即时分析
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作者 赵文 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期50-57,共8页
为解决全充水采空区注浆治理过程中面临的质量控制难题,以济宁岱庄煤矿充水采空区为研究对象,对注浆充填过程中地下水位变化规律及其影响因素进行了研究,借此来即时分析采空区注浆效果。依据钻孔水位、冲洗液漏失位置、注浆量等实时数据... 为解决全充水采空区注浆治理过程中面临的质量控制难题,以济宁岱庄煤矿充水采空区为研究对象,对注浆充填过程中地下水位变化规律及其影响因素进行了研究,借此来即时分析采空区注浆效果。依据钻孔水位、冲洗液漏失位置、注浆量等实时数据,并结合区域水文地质条件,查明了研究区地下水位动态变化特征,掌握了注浆充填对充水采空区地下水位影响规律,同时提出采用水位变推法即时评价采空区注浆效果,并动态调整注浆工艺参数,以改善注浆充填质量。结果表明:在注浆之前,采空区勘查钻孔水位埋深基本相同,导水裂缝带有较好的水力联系;在注浆前期,采空区地下水位变化不明显,注浆所引起的地下水位抬升具有滞后性。随着持续注浆,采空区钻孔水位不断升高,且区域之间差别明显,这表明采空区覆岩导水裂隙有所减少,采空区岩层渗透性显著降低,注浆效果逐渐显现,钻孔水位与采空区注浆效果密切相关。更进一步可根据后序钻孔水位变化特征,预测钻孔可注性,即时分析注浆效果,优化后续注浆方案。 展开更多
关键词 充水采空区 水位变推法 地下水位 注浆效果
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陕南硫铁矿矿山酸性水形成机理及治理方法探究:以西乡五里坝硫铁矿为例
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作者 贺俊 赵强 +2 位作者 杨建强 李金钱 李麟 《西北地质》 北大核心 2025年第1期219-230,共12页
硫铁矿矿山在开采过程中往往产生含有金属硫酸盐类的酸性矿排水,不仅腐蚀管道和设备,危害工人身体健康,还会严重污染水系,影响工农业和渔业生产,因而,系统解决硫铁矿矿山环境问题是矿山环保工作亟待解决的课题之一。系统分析矿山环境问... 硫铁矿矿山在开采过程中往往产生含有金属硫酸盐类的酸性矿排水,不仅腐蚀管道和设备,危害工人身体健康,还会严重污染水系,影响工农业和渔业生产,因而,系统解决硫铁矿矿山环境问题是矿山环保工作亟待解决的课题之一。系统分析矿山环境问题,深入认识酸性水形成机理,因地制宜提出其中一个或多个方法生态修复治理方案,是硫铁矿酸性矿排水生态修复的有效途径。笔者以陕南西乡五里坝硫铁矿为例,在分析矿硐、废渣、地表水及地面塌陷等环境现状和生态环境问题的基础上,重点分析酸性水产生的根源,提出了“地表水治理+地下水治理+地质灾害治理+生态修复+末端治理+环境监测”综合治理技术,最后探究了矿硐改性充填、弃渣资源化利用和塌陷区注浆加固3种治理模式,以期为类似地区矿山生态修复治理提供科学参考。 展开更多
关键词 酸性矿排水 形成机理 综合治理 五里坝硫铁矿
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碳中和背景下煤炭矿山生态修复的几个基本问题 被引量：53
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作者 李树志 李学良 尹大伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期286-292,共7页
我国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源结构仍以煤炭、石油、天然气等传统化石燃料为主,碳排放量高,且其能源格局预计短时间内不会发生实质性改变。能源领域减排是我国实现碳达峰、碳中和的关键之处,但这并不意味着化石能源就要... 我国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源结构仍以煤炭、石油、天然气等传统化石燃料为主,碳排放量高,且其能源格局预计短时间内不会发生实质性改变。能源领域减排是我国实现碳达峰、碳中和的关键之处,但这并不意味着化石能源就要完全退出。目前,实现碳中和已上升到国家战略层面,碳中和是国家提出的一个顶层目标,落实到实际的产业层面,将会给传统的高耗能企业转型和新能源及绿色产业带来巨大的发展机遇,同时从一定程度上极大地推动环境保护与生态修复。推进碳中和,对我国现代化建设、对全球气候治理、对人类命运共同体建设,都具有极其重要的理论与实践意义。以我国的能源结构组成与碳排放现状为主要切入点,介绍了我国现阶段碳中和的具体背景,分析了生态修复与碳中和的内在联系,讨论了煤炭矿山生态修复的生态逻辑、应遵循的基本原则与实施的总体要求,同时强调了消除地质安全隐患、自然恢复、辅助再生、生态重建等矿山生态修复技术措施的内涵及分类。传统煤矿开采不仅造成了地表植被破坏、土壤质地变化,而且导致碳汇损失,在开采与选洗过程中直接和间接的导致了碳的大量排放,通过科学的矿山生态修复可较大程度改善土壤质地、增加植被覆盖率,提高减排增汇水平,实现"低碳源、高碳汇、高效益"的发展状态,有效助力碳中和的实现。 展开更多
关键词 碳中和 碳排放 矿山开采 矿山生态修复 环境保护
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煤矿采空区覆岩“三带”智能识别方法 被引量：8
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作者 李建文 赵文 +3 位作者 吴振坤 徐小兵 王庆涛 段隆臣 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期164-171,共8页
为了探明煤矿采空区覆岩破坏类型与裂隙发育情况,快速准确划分采空区覆岩弯曲带、断裂带、垮落带(简称“三带”),提出智能识别方法,为制定采空区治理方案提供依据。以山东某矿区采空区为例,采用贝叶斯在线变化点检测(Bayesian Online Ch... 为了探明煤矿采空区覆岩破坏类型与裂隙发育情况,快速准确划分采空区覆岩弯曲带、断裂带、垮落带(简称“三带”),提出智能识别方法,为制定采空区治理方案提供依据。以山东某矿区采空区为例,采用贝叶斯在线变化点检测(Bayesian Online Changepoint Detection,BOCD)算法对钻进过程中的冲洗液漏失量和钻速数据在煤矿采空区“三带”界限处的变化及响应特征进行分析。以勘察规范中有关“三带”高度计算经验公式作为约束条件,对冲洗液漏失量和钻速数据中的候选变化点进行检测、优选,进而确定煤矿采空区“三带”界限深度。智能识别的结果与实际值吻合,其中,弯曲带下限、断裂带下限、垮落带下限的深度误差分别为+0.67、+0.31和+0.52m,弯曲带、断裂带和垮落带的高度误差分别为+0.14%、-0.63%和+2.49%。基于钻进数据的采空区覆岩“三带”智能识别方法精度满足设计需要,切实可行。该方法将钻进数据与经验公式相结合,在钻进过程中即可完成“三带”界限的划分,充分发挥数据的时效性,避免了技术人员主观判断对识别结果产生影响。相较于依靠多种方式综合确定“三带”界限的传统方法,该智能识别方法显著提高了“三带”划分的时效性和准确性。 展开更多
关键词 采空区 “三带”识别 冲洗液漏失量 钻速 贝叶斯变化点检测 煤矿
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抗疏力固化剂改性黄土物理力学性质试验研究 被引量：1
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作者 王莉平 郭文涛 +2 位作者 刘奉银 韩领相 朱英豪 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-6,12,共7页
研究目的:使用改性材料(固化剂)是黄土地基加固处理的常见方法,但传统改性材料存在一定问题,如石灰改性土的强度相对较低,且耐水性较差;水泥改性黄土的收缩性大,容易开裂,且会对环境造成一定的影响。因此,寻求环境友好、性能优良的土壤... 研究目的:使用改性材料(固化剂)是黄土地基加固处理的常见方法,但传统改性材料存在一定问题,如石灰改性土的强度相对较低,且耐水性较差;水泥改性黄土的收缩性大,容易开裂,且会对环境造成一定的影响。因此,寻求环境友好、性能优良的土壤固化剂来解决传统改性材料存在的不足,对改性黄土具有重要意义。本文对抗疏力固化剂改性黄土进行试验研究,同时与水泥和石灰改性黄土进行对比分析,通过无侧限抗压强度、崩解及SEM等试验研究固化剂掺量和养护龄期对黄土强度、水稳性及微观结构的影响。研究结论:(1)抗疏力固化剂改性黄土的强度随着固化剂掺量和养护龄期的增加而增大,当养护龄期为28 d时,随着固化剂掺量的增加(1%~5%),抗疏力改性黄土的强度由55 kPa增长至95 kPa,其中5%抗疏力改性黄土的强度介于水泥改性黄土(370 kPa)和石灰改性黄土之间(71 kPa);(2)改性黄土的水稳系数和抗崩解性随着固化剂掺量的增加而不断提升,随着固化剂掺量的增加(1%~5%),抗疏力改性黄土的水稳系数由0.13提升至0.36,5%抗疏力改性黄土的水稳性介于石灰改性黄土(0)和水泥改性黄土(0.75)之间;(3)抗疏力固化剂显著提升了土体的斥水性;(4)随着固化剂掺量的增加(1%~5%),抗疏力改性黄土的渗透系数由0.63×10^(-6)cm/s降低至0.36×10^(-6)cm/s, 5%抗疏力改性黄土的渗透性介于石灰改性黄土(0.88×10^(-6)cm/s)和水泥改性黄土(0.32×10^(-6)cm/s)之间;(5)SEM图像显示,随着抗疏力固化剂掺量的提高,土体内部的大孔隙明显减少,土颗粒之间的连接更加紧密,分布更为均匀;(6)本研究成果可为黄土地区地基加固处理提供参考。 展开更多
关键词 抗疏力固化剂改性黄土 无侧限抗压强度 水稳性 微观机理
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