生态植被自然修复及其人工促进技术研究进展与展望 被引量：13

1

作者 刘祥宏 尹勤瑞 +4 位作者 辛建宝 刘伟 许秀泉 黄占斌 安如意 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期1476-1488,共13页

在国家政策高度重视生态自然修复的背景下,系统梳理了生态自然修复理念、效果及应用条件,探讨了人工促进生态植被自然修复的概念、范围及技术方法,展望了未来进一步研究的重点方向,以期推动自然修复模式的发展进步及其在国家生态建设领... 在国家政策高度重视生态自然修复的背景下,系统梳理了生态自然修复理念、效果及应用条件,探讨了人工促进生态植被自然修复的概念、范围及技术方法,展望了未来进一步研究的重点方向,以期推动自然修复模式的发展进步及其在国家生态建设领域的有效应用。通过生态自然修复、人工促进自然修复与人工恢复等技术模式技术要点的对比,认为人工促进自然修复模式需采取有限的人工治理措施实现植物自然恢复的效率与质量提升,常规生态修复技术方法均可认作人工促进生态修复措施,但需界定人工干预程度。其中,需基于生态承载力理念,考虑界定人为措施治理面积占比与当地自然植被盖度之间的比例关系。研究认为人工促进自然修复模式下,需要构建植被种源区与扩繁区两大体系。其中,种源区可通过植被种植区域选择、适生植物选择与植被建植处理过程,为未处理区域的植被自然恢复提供长期的种源条件;扩繁区可通过地表微地形整理提升粗糙度,来促进区域内的天然落种的截留与植物萌发生长。预期关键节点的植被建植、土壤改良、微地形塑造研究,典型脆弱生态或不利环境条件下的针对性技术研究以及技术规范、考核指标编制等,将成为未来人工促进自然修复的重要研究方向。 展开更多

关键词 生态修复 自然修复 植被恢复 人工促进 种源区 微地形

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煤矿区生态自然修复及其人工促进模式探讨 被引量：18

2

作者 刘伟 尹勤瑞 刘祥宏 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期110-124,共15页

生态自然修复为国家生态修复政策的重要方向;采取有限人工措施实现煤矿区生态的自然恢复促进,符合“双碳”目标背景下的工程实际需求也更具市场应用前景。针对煤矿区3种主要受损土地类型,系统梳理生态自然修复方向的研究成果,研究分析... 生态自然修复为国家生态修复政策的重要方向;采取有限人工措施实现煤矿区生态的自然恢复促进,符合“双碳”目标背景下的工程实际需求也更具市场应用前景。针对煤矿区3种主要受损土地类型,系统梳理生态自然修复方向的研究成果,研究分析人工促进自然修复的理念内涵,并结合煤矿区受损生态生境特征,探讨煤矿区人工促进生态自然修复的分区分类治理模式及主要技术方向。研究表明,分区分类实施人工促进措施是低扰动、高效率实现煤矿区生态自然恢复的主要策略;具体实施中可在煤矿区生态自然修复潜力评估基础上,构建基于大部免于干扰、关键局部处理原则的人工促进生态自然修复3类区域治理体系,综合选用原有植被保护与促进更新、易扩繁乡土植被建植、微区域土壤重构改良、微地形地貌塑造等技术方法,来充分挖掘煤矿区的生态自然修复潜力,并应在矿区微地形与植被恢复关系、人工促进措施实施区域选择等方面加强研究,以进一步有效提升生态治理效率、降低工程成本。本研究可为经济、高效和稳定地实现煤矿区生态治理目标提供基础理论及技术策略支撑。 展开更多

关键词 生态修复 自然修复 人工促进 煤矿区

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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

3

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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基于生态功能分区的沱江流域土壤侵蚀研究 被引量：9

4

作者 钟旭珍 刘馨悦 +2 位作者 姚坤 王丽霞 门雷雷 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期127-136,共10页

运用RS和GIS技术,在综合分析沱江流域自然人文环境特征的基础上,科学合理地选取评价指标,建立生态功能区划指标体系,划分出对应的生态功能区.选用RUSLE模型计算沱江流域土壤侵蚀结果,分析不同生态功能区内土壤侵蚀的分布特征及二者之间... 运用RS和GIS技术,在综合分析沱江流域自然人文环境特征的基础上,科学合理地选取评价指标,建立生态功能区划指标体系,划分出对应的生态功能区.选用RUSLE模型计算沱江流域土壤侵蚀结果,分析不同生态功能区内土壤侵蚀的分布特征及二者之间的关系,结果表明:沱江流域可划分为农业种植区、河道保护区、土壤侵蚀控制区、重要自然与文化遗产保护区及地质灾害保护区.目前沱江流域土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,分别占研究区面积的76.42%和18.62%,各等级侵蚀面积占研究区面积比例按从大到小的顺序排序为微度、轻度、中度、强度、极强度、剧烈.沱江流域中部、西北部草地林地覆盖区多属于强度及以上土壤侵蚀等级;沱江流域中部、东南部耕地利用区多属于中度及以下土壤侵蚀等级.生态功能区与土壤侵蚀分布特征关系密切,从空间分布来看,农业种植区内主要是微度和轻度土壤侵蚀等级,土壤侵蚀控制区内主要是强度及以上土壤侵蚀等级;从数量分布来看,除土壤侵蚀控制区和地质灾害保护区外,其他几个生态功能区内的土壤侵蚀等级栅格数量均从微度到剧烈逐渐减少.此研究有利于明确沱江流域的生态功能和生态环境问题,为相关部门制定水土流失防治措施和保护生态功能提供理论参考. 展开更多

关键词 GIS技术 生态功能区划 土壤侵蚀 RUSLE模型 沱江流域

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采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系框架构建研究 被引量：10

5

作者 胡炳南 刘祥宏 +4 位作者 郑厚发 陈永福 孙凯华 周源 门雷雷 《煤炭工程》 北大核心 2021年第7期114-118,共5页

为有效推动采煤沉陷区治理利用工作的系统化、规范化,通过系统分析相关国家标准、行业标准现状和问题,充分借鉴相关领域技术体系建设经验,开展了采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系构架研究。研究发现,我国采煤沉陷区土地治理利用领域... 为有效推动采煤沉陷区治理利用工作的系统化、规范化,通过系统分析相关国家标准、行业标准现状和问题,充分借鉴相关领域技术体系建设经验,开展了采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系构架研究。研究发现,我国采煤沉陷区土地治理利用领域存在标准体系不健全、关键技术标准欠缺、标准化工作滞后等问题;遵循全面性、先进性、实操性、开放性原则,探索构建了由基础标准、土地治理利用2个一级体系及若干二级、三级体系组成的体系框架,并对关键技术标准的制定提出思路和建议。该技术标准体系框架的建立,将有助于健全完善煤炭行业标准体系和指导具体技术标准的制定,进而推动采煤沉陷区土地治理利用的发展进步。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 土地治理利用 技术标准体系 框架构建

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抚顺西露天矿矿区土壤肥力评价研究

6

作者 刘宝勇 李玥蒨 白国良 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期186-191,共6页

为了明确抚顺西露天矿土壤肥力现状,考虑土壤主要理化性质,选取土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤机械组成、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、有效磷作为土壤肥力评价指标,采用修正的内梅罗指数法对矿区土壤进... 为了明确抚顺西露天矿土壤肥力现状,考虑土壤主要理化性质,选取土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤机械组成、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、有效磷作为土壤肥力评价指标,采用修正的内梅罗指数法对矿区土壤进行综合评价。评价结果表明,北帮滑坡区样地、南帮变形区样地及西帮修复区样地土壤肥力综合指数为0.4~0.6,肥力分级为Ⅲ级,土壤肥力水平表现为一般;东帮采矿区样地土壤肥力综合指数为0.2~0.4,肥力分级为Ⅱ级,土壤肥力水平表现为较贫瘠。土壤肥力大小顺序为北帮滑坡区样地>南帮变形区样地>西帮修复区样地>东帮采矿区样地,可以看出西露天矿东帮土壤肥力较为缺乏,西帮土壤稍缺,北帮和南帮土壤肥力较为丰富。 展开更多

关键词 矿区复垦 土壤肥力 综合评价 内梅罗指数法

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土壤重金属固化稳定化材料研发及其应用基础研究进展 被引量：18

7

作者 黄占斌 赵鹏 +2 位作者 王颖南 马妍 刘祥宏 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期435-445,共11页

固化稳定化是土壤重金属污染治理的主要技术之一,加强对固化稳定化材料的环境功能研发尤为重要。土壤重金属固化稳定化材料作用机理包括沉淀作用、吸附作用、配位作用、有机络合作用和氧化还原作用等。本文重点围绕土壤重金属固化稳定... 固化稳定化是土壤重金属污染治理的主要技术之一,加强对固化稳定化材料的环境功能研发尤为重要。土壤重金属固化稳定化材料作用机理包括沉淀作用、吸附作用、配位作用、有机络合作用和氧化还原作用等。本文重点围绕土壤重金属固化稳定化材料研究的系统化,提出土壤重金属固化稳定化材料的研发方法,如材料筛选对比方法、优化复配方法、表面改性方法、表面负载和桥连复合等,固化稳定化材料应用基础研究框架包括固化稳定化材料-重金属-水体、固化稳定化材料-土壤-重金属、固化稳定化材料-土壤-植物-重金属、固化稳定化材料-田间-作物-重金属,以及重金属治理的环境安全和应用效果评价等5个层次,针对每个层次研究主要内容及其关键环节进行要点说明,旨在为促进土壤重金属固化稳定化材料的规范化和系统化研究、强化土壤重金属固化稳定化的应用基础研究提供科学参考。 展开更多

关键词 土壤 重金属 固化 稳定化 功能材料 作物

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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

8

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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基于离散元的给料高度对分级破碎机齿辊的磨损研究 被引量：5

9

作者 李志强 王宏 王保强 《煤炭工程》 北大核心 2019年第10期135-138,共4页

文章以SSC1150分级破碎机实际给料高度2m为背景,利用SolidWorks建立分级破碎机双齿辊的三维模型,采用Hertz-Mindlin with Archard Wear built-in接触模型,通过黄金分割实验设计并结合SSC1150分级破碎机现场使用状况,采用DEM模拟软件对... 文章以SSC1150分级破碎机实际给料高度2m为背景,利用SolidWorks建立分级破碎机双齿辊的三维模型,采用Hertz-Mindlin with Archard Wear built-in接触模型,通过黄金分割实验设计并结合SSC1150分级破碎机现场使用状况,采用DEM模拟软件对该分级破碎机双齿辊破碎过程进行模拟。通过改变给料高度来研究分级破碎机双齿辊的磨损情况,探究出适合该分级破碎机的最佳给料高度。模拟结果表明:适合SSC1150分级破碎机的最佳给料高度为1. 809m。模拟结果可以为后续该分级破碎机升级改造、优化设计以及现场工艺布置参数提供参考。 展开更多

关键词 双齿辊 接触模型 黄金分割实验设计 DEM 磨损研究

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基于Workbench的不同公称传动比下SSC1150分级破碎机齿辊强度研究 被引量：2

10

作者 李志强 王宏 王保强 《煤炭工程》 北大核心 2019年第6期136-139,共4页

文章以SSC1150分级破碎机减速机选型为背景,针对有限元分析软件对复杂结构几何体,不能全面、精确的将其所受的载荷进行模型化的弊端,通过离散元与有限元耦合的方法,以最大应力为指标,对不同公称传动比下齿辊的强度进行了分析对比。结果... 文章以SSC1150分级破碎机减速机选型为背景,针对有限元分析软件对复杂结构几何体,不能全面、精确的将其所受的载荷进行模型化的弊端,通过离散元与有限元耦合的方法,以最大应力为指标,对不同公称传动比下齿辊的强度进行了分析对比。结果表明:在相同的强度载荷下,公称传动比不同时,齿辊所受最大应力的位置和数值有较大差异;SSC1150分级破碎机在选型中选择公称传动比为20的方案,可以有效降低齿辊所受的最大应力值。 展开更多

关键词 离散元法 WORKBENCH 公称传动比 耦合 齿辊强度

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煤矸石土壤化消纳利用研究综述 被引量：8

11

作者 刘祥宏 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第4期1345-1356,共12页

煤矸石作为煤矿区最主要的固废资源,其大规模的消纳利用关乎矿区资源与生态问题。从煤矸石直接应用、改性应用两大方面探讨其土壤化消纳利用的可行性与潜在路径。研究表明:碳含量在20%以下的煤矸石应作为土壤化消纳应用的主要类型;煤矸... 煤矸石作为煤矿区最主要的固废资源,其大规模的消纳利用关乎矿区资源与生态问题。从煤矸石直接应用、改性应用两大方面探讨其土壤化消纳利用的可行性与潜在路径。研究表明:碳含量在20%以下的煤矸石应作为土壤化消纳应用的主要类型;煤矸石与其他材料混合或经改性处理后可提升土壤改良效应;煤矸石对盐碱地等特殊土壤类型的改良效应以及特异性煤矸石土壤改良培肥产品开发应得到重视;煤矸石的土壤应用还应关注其对土壤的污染风险以及炭化改性应用价值。 展开更多

关键词 煤矸石 土壤改良 改性 炭化 利用

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我国充填采煤技术回顾及发展现状 被引量：61

12

作者 胡炳南 刘鹏亮 +1 位作者 崔锋 王浩宇 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期39-47,共9页

煤矿充填开采技术在固体废弃物处置、控制采煤沉陷、提高资源采出率和建设生态矿山等方面发挥着举足轻重的作用。自20世纪初至今,世界矿山充填开采技术已有百年的发展历史。根据资料分析,按照充填材料类型划分,20世纪矿山充填技术经历... 煤矿充填开采技术在固体废弃物处置、控制采煤沉陷、提高资源采出率和建设生态矿山等方面发挥着举足轻重的作用。自20世纪初至今,世界矿山充填开采技术已有百年的发展历史。根据资料分析,按照充填材料类型划分,20世纪矿山充填技术经历了废石干式充填、水砂充填、低浓度尾砂胶结充填和膏体充填4个发展阶段,回顾了当时我国充填采煤技术的应用和发展历程以及水砂充填、矸石自溜充填等主要充填工艺。21世纪以来,我国充填采煤技术取得了快速发展,形成了固体、膏体和超高水3种充填材料和应用于综采、连采工作面的2种充填工艺,固体废弃物利用种类、充填效果、机械化程度、整体技术水平大幅提升,对充填材料及其制备输送,工作面充填工艺特点进行了归纳总结,尤其是剖析了综采工作面充填的特点及生产效率制约因素,提出应从新型装备研发、临时护顶技术、充填空间高效密封措施等方面减少充填各环节时间。最后,结合实践效果,从充填采煤能力、地表下沉系数、充填开采增加成本、资源采出率和技术适用条件方面对固体充填综采、膏体充填综采、超高水充填综采、固体充填连采、膏体充填连采5种充填采煤方式进行了分析,为各矿选择适合自身的充填方式提供了依据。 展开更多

关键词 充填开采 固体充填 膏体充填 超高水充填 充填材料 充填工艺

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端帮采场覆岩移动破坏规律及边坡稳定控制方法 被引量：23

13

作者 丁鑫品 李凤明 +1 位作者 付天光 李磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2883-2894,共12页

受工艺和安全因素限制,我国露天煤矿端帮边坡角较缓,正常情况下仅为20°~35°,全国范围内数十亿吨的煤炭资源被端帮边坡压滞,随着内排及复垦工作的完成,这些压滞资源多数将无法回收。随着煤炭资源的日益减少和采矿技术的不断进... 受工艺和安全因素限制,我国露天煤矿端帮边坡角较缓,正常情况下仅为20°~35°,全国范围内数十亿吨的煤炭资源被端帮边坡压滞,随着内排及复垦工作的完成,这些压滞资源多数将无法回收。随着煤炭资源的日益减少和采矿技术的不断进步,煤炭开采逐渐由易采资源开采向深部资源和复杂难采资源开采过渡,露天矿端帮压煤及残煤回收逐步得到重视。工程实践表明,端帮采煤机开采技术是一种快速灵活、安全高效、经济环保的露天矿端帮压煤开采工艺,该技术的实质是在边坡下部煤层出露位置沿煤层施工一系列垂直于边坡走向的巷硐,开采全程无支护,通过各巷硐之间保留的支撑煤柱来支承上覆岩土体重量,致使“露采”和“巷采”2种开采方式的采动效应相互叠加、相互影响,最终形成了一个动态的空间形态多元化的复合系统,一旦支撑煤柱发生破坏,很可能诱发煤柱群的连锁失稳,从而导致端帮采场的大面积滑坡。因此,端帮采场安全的重要性不言而喻,而支撑煤柱和采场边坡的稳定性问题是保证端帮采场安全的关键。针对以上问题,以鄂尔多斯地区端帮采煤为背景,综合考虑“露采”与“巷采”2种采动效应叠加对边坡稳定的影响,构建了近水平条件下端帮采场岩土体变形破坏的3DEC数值分析模型,模拟研究了端帮压煤开采全过程采场覆岩的变形移动和应力分布规律。研究结果表明,根据岩土体移动变形特征,可以将采动边坡变形破坏过程划分为表生改造、结构改造、时效变形和最终失稳(稳定)4个阶段,结构改造阶段是边坡发生变形破坏的关键阶段,边坡上部区域是端帮采场边坡发生变形失稳的关键区域,可能的失稳模式为散体物料内部的圆弧滑动或沿软弱岩层的顺层滑动。通过研究,揭示了巷道群上覆岩体“扩大压力拱”的形成过程及其演化规律,提出了基于巷间煤柱合理留设的端帮采场覆岩稳定控制方法和永久隔离煤柱尺寸参数的确定方法,结合数值分析与工程实践,对理论公式的适用性进行了验证。 展开更多

关键词 端帮采煤 岩层移动 边坡稳定 支撑煤柱 资源回收

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采煤沉陷区损害防治对策与技术发展方向 被引量：24

14

作者 胡炳南 郭文砚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期21-29,共9页

煤矿采动损害防治与沉陷区治理是我国煤矿区亟待解决的技术难题。客观评价了煤炭开采社会贡献和存在的采动负面效应;较全面地梳理总结了采煤沉陷区治理国家部委政策鼓励、资金支持和技术研发方面取得的进展;归纳了我国东北平原资源枯竭... 煤矿采动损害防治与沉陷区治理是我国煤矿区亟待解决的技术难题。客观评价了煤炭开采社会贡献和存在的采动负面效应;较全面地梳理总结了采煤沉陷区治理国家部委政策鼓励、资金支持和技术研发方面取得的进展;归纳了我国东北平原资源枯竭矿区、西部生态脆弱区、中东部平原高潜水位区和西南山区、丘陵岩溶区4种不同区域类型采煤沉陷区采动沉陷损害特征和存量、增量变化情况;提出存量科学治理和增量预防控制的采煤沉陷区防治重点;基于岩层移动控制关口前移、煤矿区采动沉陷预防与损害治理并重理念,提出实现绿色开采采动沉陷损害防治的采前优化设计、采中损害控制和采后科学治理三原则对策;针对采煤沉陷区存量与增量特征,提出东北、西部、中东部与西南采煤沉陷区存量治理关键技术和采煤沉陷区建筑复垦关键技术、增量控制关键技术共6方面治理关键技术发展方向;针对采煤沉陷区综合治理中的不足,提出开展全国范围采煤沉陷区现状调查评估和制定综合治理中长期专项规划,完善采煤沉陷区综合治理利用标准体系,构建新时期采煤沉陷区“源头防治-过程控制-综合利用-全程监测”一体化治理新模式,加大采煤沉陷区综合治理政策和资金支持力度等沉陷区综合治理建议,为我国煤矿采动沉陷损害防治和沉陷区治理技术提供参考。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 采动损害防治 存量治理 增量控制 绿色开采 沉陷区治理

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我国采煤沉陷区建筑利用关键技术及展望 被引量：21

15

作者 胡炳南 郭文砚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期67-74,共8页

采煤沉陷区建筑利用是解决资源城市转型发展用地和沉陷区村庄搬迁选址土地资源短缺难题的重要途径。系统进行采煤沉陷区情况调研、城镇建设建筑利用需求分析和工程发展历程回顾总结。归纳采煤沉陷区建筑利用关键技术,首先凝练提出采空... 采煤沉陷区建筑利用是解决资源城市转型发展用地和沉陷区村庄搬迁选址土地资源短缺难题的重要途径。系统进行采煤沉陷区情况调研、城镇建设建筑利用需求分析和工程发展历程回顾总结。归纳采煤沉陷区建筑利用关键技术,首先凝练提出采空区精准勘察的多种物探勘察、钻探勘察、钻孔彩色电视和三维激光扫描等技术,并给出了5种物探方法适用条件;通过整体分析评价技术中采动空间和采动时间稳定性问题,并基于场地稳定性、地基稳定性评价判据提出了工程建设5种(不适宜作地基的区域、暂不适宜作地基的区域、要求井下采空区处理的区域、可作地基的区域和推荐作地基的区域)适宜性分类;总结列出采空区加固治理与地面建筑抗变形结构设计的井上下措施及其关键技术;最后,针对采煤沉陷区城镇建设中建筑利用技术难题和不足,提出加强采煤沉陷区城镇建设和建筑利用的空间整体规划统筹引领作用,提升采空区精准勘探和地基加固治理技术装备水平,拓展移动期后采空区残余移动变形时空规律研究,加强采空区与建筑结构变形协同作用机理和效果优化研究,加强建设场地和建(构)筑物监测监控技术装备研发等今后研究发展方向,为推动采煤沉陷区城镇化建设科学研究与工程实践发展提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 建筑利用 地基稳定性评价 加固治理技术

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鄂尔多斯煤炭资源开发与乡村振兴耦合协调发展研究

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作者 王旭东 谢松岩 +3 位作者 武书军 张锁 陈永福 刘祥宏 《中国煤炭》 2025年第8期1-9,共9页

鄂尔多斯的能源资源战略定位和干旱缺水的脆弱生态环境对区域内煤炭高质量发展与乡村振兴耦合协调发展提出了更高要求。基于水能源粮食纽带关系理念,构建了水能源粮食经济社会(WEFS)评价指标体系,运用耦合协调模型定量评价了鄂尔多斯市... 鄂尔多斯的能源资源战略定位和干旱缺水的脆弱生态环境对区域内煤炭高质量发展与乡村振兴耦合协调发展提出了更高要求。基于水能源粮食纽带关系理念,构建了水能源粮食经济社会(WEFS)评价指标体系,运用耦合协调模型定量评价了鄂尔多斯市煤炭资源开发与乡村振兴耦合协调发展的历史演变趋势。结果表明:2000-2023年,鄂尔多斯市WEFS系统整体综合评价指数呈稳定的波动增加趋势,系统间除水资源评价指数下降外,粮食、乡村经济社会指数与能源指数共同呈增加趋势,只是前二者增加幅度小于后者,水资源发展水平的降低增加了系统演变的复杂程度。而耦合度和耦合协调度则表明,以2010年为界,系统从弱耦合提升为高耦合状态,由失调衰退转变为协调发展。但受煤炭资源开发力度增加影响,协调发展的水资源制约限制更为凸显,使得系统耦合协调发展程度走势不明。新街台格庙作为区内唯一整装待开发矿区,以伴生资源综合利用尤其是矿井水综合利用为关键,提前筹划适合区域发展的矿区开发与乡村振兴协调发展新模式,具有重要示范作用和现实意义。 展开更多

关键词 煤炭资源开发 乡村振兴 协调发展 评价模型 能源安全

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高潜水位平原矿区采煤塌陷地复垦方向划定及规划分区 被引量：18

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作者 李树志 李学良 +2 位作者 门雷雷 赵晗博 郭孝理 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期60-69,共10页

高潜水位平原矿区采煤沉陷范围广、深度大,积水严重,土地利用条件相对复杂。为科学指导该区域采煤塌陷地综合治理的设计与施工,以济宁市为例,通过收集济宁市辖区内各矿地质采矿资料、现有观测成果以及土地利用现状资料,在充分掌握采煤... 高潜水位平原矿区采煤沉陷范围广、深度大,积水严重,土地利用条件相对复杂。为科学指导该区域采煤塌陷地综合治理的设计与施工,以济宁市为例,通过收集济宁市辖区内各矿地质采矿资料、现有观测成果以及土地利用现状资料,在充分掌握采煤塌陷地损毁现状的基础上,利用概率积分预计软件对济宁市截至2020年的采煤沉陷情况进行了分区块科学预测,并确定了土地损毁程度与工程治理边界的界定标准。基于济宁市采煤塌陷地损毁特征,在科学确定土地单元利用方向的基础上,提出了适合济宁市采煤塌陷地的综合治理模式。结果表明:随着煤炭资源的开采,地表沉陷深度与塌陷范围逐步扩大,不同区域土地损毁特征显著不同;确定了影响济宁市采煤塌陷土地利用的主要影响因素有地面坡度、塌陷类型、地下水埋深、复垦难易程度、沉陷稳定性5项自然因子指标和城镇区位、交通条件、水源条件、政策导向、已治理区现状5项社会经济因子指标,从农业综合治理、生态综合治理、城市功能建设3个角度获得了土地利用评价成果;将济宁市采煤塌陷地分为东部矿区生态景观治理区、中部矿区城市功能开发治理区、西北部矿区农业综合治理区、南部矿区环湖特色产业治理区4个治理区,优化了治理区的治理利用方向与区域土地利用结构,实现了节约集约用地,促进了区域可持续发展。 展开更多

关键词 采煤塌陷地 高潜水位平原矿区 复垦规划 地表沉陷 土地利用

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地表荷载作用下长壁采空区覆岩结构失稳力学分析 被引量：9

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作者 韩科明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期10-16,共7页

为评价地表建(构)筑物荷载作用下长壁采空区覆岩的稳定性,借鉴“砌体梁”结构力学模型,基于采用布辛尼斯克公式解析解得到的附加应力在地基中传递的应力圆,提出了地表荷载作用下的采空区覆岩结构受力形式;基于矿山岩层控制理论中的“砌... 为评价地表建(构)筑物荷载作用下长壁采空区覆岩的稳定性,借鉴“砌体梁”结构力学模型,基于采用布辛尼斯克公式解析解得到的附加应力在地基中传递的应力圆,提出了地表荷载作用下的采空区覆岩结构受力形式;基于矿山岩层控制理论中的“砌体梁”理论,利用“砌体梁”结构的关键块分析方法,建立了地表荷载作用下长壁采空区覆岩稳定性的关键岩块受力模型,推导了地表荷载作用下长壁采空区覆岩结构关键岩块受力计算公式;基于“砌体梁”结构关键岩块的S-R稳定理论,建立了地表荷载影响下长壁采空区覆岩中“砌体梁”结构的S-R稳定性判据模型,并推导了滑移和回转失稳判别公式。研究表明:地表荷载作用下长壁开采形成的采空区覆岩结构形式仍为“砌体梁”结构,地表荷载作用下采空区覆岩结构稳定性与地表荷载作用位置和大小,关键岩块深度、块度、回转角、承受荷载值以及岩块间摩擦因数等因素有关。采用新建立的地表荷载作用下采空区覆岩结构S-R稳定性判据模型,对某新建8层楼房受采煤影响的地基稳定性进行了评价,并与传统的附加应力法(利用地表荷载影响深度与覆岩破坏高度是否重叠来判定采空区覆岩稳定性)进行了对比分析,结果表明:地表荷载作用下采空区覆岩结构S-R稳定性判别法在基础数据充分的条件下更加精准。该评价方法通过分析地表工程建设地基中的附加应力作用于长壁采空区覆岩结构是否失稳,来判别采空区的稳定性,可定量分析地表荷载对采空区覆岩结构稳定性的影响,发展了传统的利用地表荷载影响深度与覆岩破坏高度是否重叠来判定采空区稳定性的半定量评价方法。 展开更多

关键词 采空区 地表荷载 覆岩稳定性评价 砌体梁 地基稳定性评价

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我国采煤沉陷区治理实践与对策分析 被引量：62

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作者 李树志 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期36-43,共8页

采煤沉陷区治理利用是煤矿区生态文明建设和解决土地资源紧张的重要措施,笔者在介绍采煤沉陷区治理研究新进展、工程实践与政策法规现状的基础上,对目前存在的法律体系不完善、组织机构不健全、治理资金难落实、有效治理技术缺乏等一系... 采煤沉陷区治理利用是煤矿区生态文明建设和解决土地资源紧张的重要措施,笔者在介绍采煤沉陷区治理研究新进展、工程实践与政策法规现状的基础上,对目前存在的法律体系不完善、组织机构不健全、治理资金难落实、有效治理技术缺乏等一系列突出问题进行了较为深入的剖析。针对上述问题,从政府主导、综合治理、规划引领、理清责任、制度保证等方面总结分析了采煤沉陷区治理中应遵循的基本原则,重点提出了城市周边采煤沉陷区、积水采煤沉陷区、远离城市采煤沉陷区、西部干旱半干旱采煤沉陷区治理以及煤炭低损害开采、资源枯竭矿山地上地下空间转型利用开发的关键技术与预期成果,同时,详细论述了健全完善采煤沉陷区治理相关政策。最后对国内采煤沉陷区治理方面取得的成果予以总结和肯定,并展望了采煤沉陷区治理领域的发展方向和研究重点,为推动采煤沉陷区治理利用及其相关领域科学研究提供了思路。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 土地复垦 生态修复 生态文明建设

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基于2种典型固废制备托贝莫来石及其对Cd^(2+)的吸附性能 被引量：1

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作者 叶鸣雨 邹晶晶 +3 位作者 陈大野 宋永红 孙一平 郭春彬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3289-3299,共11页

以2种典型固体废弃物粉煤灰提铝酸渣和造纸白泥为原料,采用一步水热法制备托贝莫来石,并用于吸附Cd^(2+)实验。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、全自动比表面及孔隙分析仪和差示扫描量热同步热分析仪等表征手段... 以2种典型固体废弃物粉煤灰提铝酸渣和造纸白泥为原料,采用一步水热法制备托贝莫来石,并用于吸附Cd^(2+)实验。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、全自动比表面及孔隙分析仪和差示扫描量热同步热分析仪等表征手段,阐明了托贝莫来石形成机理以及对Cd^(2+)的吸附机制。结果表明:当Ca/Si摩尔比为0.8、水热时间6 h、温度180℃、NaOH加入量为2.5%~5.0%时可制备出比表面积80.956 m^(2)/g、总孔容为0.218 cm^(3)/g、孔径为1.21 nm、相对结晶度为97%、以短纤维为主,且在650℃以下具有较好热稳定性的托贝莫来石,其形成过程可分为4个步骤:造纸白泥中氧化钙转变成氢氧化钙和粉煤灰提铝酸渣非晶态二氧化硅转变成硅酸钠,氢氧化钙与硅酸钠溶液形成的凝胶块体材料,托贝莫来石晶须形成,晶须逐渐剥落并不断劈裂并长大形成托贝莫来石纤维状材料。将制备的托贝莫来石吸附Cd^(2+),结果表明:当托贝莫来石添加量为2.5 g/L、含Cd^(2+)废水pH=3、Cd^(2+)质量浓度为100 mg/L时,托贝莫来石对Cd^(2+)去除率达99.99%;托贝莫来石吸附Cd^(2+)符合准二级动力学方程和Langmuir模型,由膜扩散和颗粒内扩散联合控制,以化学吸附为主,是单层吸附。研究结果表明利用粉煤灰提铝酸渣和造纸白泥制备的托贝莫来石对Cd^(2+)具有良好的吸附效果,实现了2种不同行业典型固废资源的协同综合利用,为处理含Cd^(2+)等重金属离子废水提供一种潜在方法。 展开更多

关键词 粉煤灰提铝酸渣 造纸白泥 托贝莫来石 吸附 重金属

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