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西安市临潼区骊山镇地质环境承载力动态评价 被引量：10
1
作者 王念秦 李仁伟 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第12期129-136,共8页
地质环境承载力是衡量人类活动与地质环境是否协调的标准之一。开展地质环境承载力评价,调节人类活动强度,是实现区域经济可持续发展的关键。基于地理信息系统技术,量化综合评价模型,分析评价西安市临潼区骊山镇1980年、1990年、2000年... 地质环境承载力是衡量人类活动与地质环境是否协调的标准之一。开展地质环境承载力评价,调节人类活动强度,是实现区域经济可持续发展的关键。基于地理信息系统技术,量化综合评价模型,分析评价西安市临潼区骊山镇1980年、1990年、2000年、2010年和2015年地质环境承载力,并利用相等间隔法将承载力等级划分为好、较好、中、较差、差五个等级,进而获得各评价时间地质环境承载力分区图。经对比分析,在评价时间内研究区中北部冲洪积平原承载力指数平均下降率为5.63%;南部基岩山区承载力指数平均下降率为5.19%。研究成果可为研究区发展规划提供参考依据,以达到充分利用土地资源、调控地质环境变化趋势、减小危害的目的。 展开更多
关键词 地质环境承载力 地理信息系统 综合评价模型 分区图 对比分析 区域规划
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人工智能赋能煤炭减损开采地质保障
2
作者 王双明 孙强 +4 位作者 吕超 吕文玉 潘俊康 耿济世 牛超 《西安科技大学学报》 北大核心 2026年第2期231-242,共12页
煤炭资源是保障国家能源安全的压舱石。西部生态脆弱区的煤炭资源已经成为我国能源开发的主战场,如何在大规模、高强度煤炭开采的同时,切实保护好区域脆弱生态,成为当前减损地质保障面临的重大挑战。当前,人工智能技术的快速发展为协调... 煤炭资源是保障国家能源安全的压舱石。西部生态脆弱区的煤炭资源已经成为我国能源开发的主战场,如何在大规模、高强度煤炭开采的同时,切实保护好区域脆弱生态,成为当前减损地质保障面临的重大挑战。当前,人工智能技术的快速发展为协调煤炭资源安全、绿色开采与区域脆弱生态环境保护间的矛盾提供了全新契机。聚焦人工智能赋能煤炭减损开采的目标,系统阐释其地质保障的内涵和实施路径,基于多源数据融合、深度学习、数字孪生等人工智能技术,进行多源地质数据智能解释与自动三维地质建模,实现对全生命周期(采前、采中、采后)地质条件及损害模式的精准识别和预测,构建煤炭开采扰动区多参量演化的地质大数据与智能解译平台,提出减损地质保障工程的优化决策;通过建立“地质-开采-生态”知识图谱,提出规划从采前地质条件评价到采后地质条件再利用的整体思路,结合深度学习方法预测煤矿开采易损区及损害路径,优化开发工艺参数和修复方案,基于数据大模型实现减损开采地质保障全周期智能决策和工程服务。人工智能赋能减损开采地质保障,可助力我国煤炭开采透明、数字化和智能化,促进煤炭工业转型升级。 展开更多
关键词 煤炭减损开采 地质保障 人工智能 知识图谱 全周期服务
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富油煤有机地球化学特征及其地质指示意义
3
作者 鲍园 庄玉翡 +3 位作者 王双明 郑瑞辉 胡宜亮 杨启 《煤炭学报》 北大核心 2026年第2期1545-1558,共14页
富油煤作为集煤基燃料、液态油气、气态能源三位一体的战略性矿产资源,其高效勘探与分级利用对于保障国家能源安全和实现煤炭资源价值最大化具有重要意义。针对当前富油煤有机地球化学特征认识不足及其评价中焦油产率单一指标的局限性,... 富油煤作为集煤基燃料、液态油气、气态能源三位一体的战略性矿产资源,其高效勘探与分级利用对于保障国家能源安全和实现煤炭资源价值最大化具有重要意义。针对当前富油煤有机地球化学特征认识不足及其评价中焦油产率单一指标的局限性,采用煤岩显微分析、可溶有机质族组分分离与生物标志化合物测试相结合的方法,系统分析了不同含油性煤的煤岩学特征、可溶有机质族组分组成及生物标志化合物分布规律,并探讨了焦油产率与煤岩-地球化学参数的关联性。结果表明:镜质体和类脂体与焦油产率呈显著正相关,惰质体与焦油产率呈显著负相关关系。富油煤(含高油煤)的氯仿沥青“A”质量分数(均值0.73%)显著高于含油煤(均值0.44%),且氯仿沥青“A”与焦油产率呈显著的正相关关系。富油煤(含高油煤)的饱和烃质量分数(均值21.99%)显著高于含油煤(均值10.22%),富油煤(含高油煤)的芳香烃质量分数(均值25.65%)显著低于含油煤(均值41.33%)。基于煤岩显微组分和生物标志化合物数据分析,建立了包含煤的显微组分、族组成及诸多分子标志物在内的3+3+9项综合评价指标体系。沉积环境分析表明,富油煤和高油煤形成于还原环境,其有机质来源以高等植物(如柏科、杉科)及浮游植物为主。研究成果能够科学、全面地预测和评价煤岩的含油性,有效弥补了焦油产率单一指标的局限性,为煤岩含油性预测提供了新的量化指标,对煤炭资源分级利用和高效开发具有重要指导意义。 展开更多
关键词 富油煤 有机地球化学特征 生物标志化合物 判识阈值 地质意义
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基于保水采煤理念的地质环境承载力研究 被引量：20
4
作者 孙魁 范立民 +4 位作者 夏玉成 李成 陈建平 仵拨云 彭捷 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期830-839,共10页
我国西部生态脆弱区采煤引起的水资源破坏和地质环境变化,已经严重制约了矿区经济、社会、环境的可持续发展。通过梳理保水采煤、煤矿区地质环境承载力的研究进展,结合目前西部富煤缺水地区的地质环境现状,提出了基于保水采煤理念的地... 我国西部生态脆弱区采煤引起的水资源破坏和地质环境变化,已经严重制约了矿区经济、社会、环境的可持续发展。通过梳理保水采煤、煤矿区地质环境承载力的研究进展,结合目前西部富煤缺水地区的地质环境现状,提出了基于保水采煤理念的地质环境承载力内涵及基本研究思路。分析认为:基于保水采煤理念的地质环境承载力研究,应将保水采煤理念与地质环境承载力理论有机融合,系统分析"采煤活动—水资源破坏—地质环境效应"作用机理,从寻求煤炭开采、水资源保护、地表生态环境保护3者之间的最优解中阐述内涵。地质环境承载力评价方法研究,可采用属性分析、生态需求分析、数值分析、突变理论等方法,重点研究评价指标的量化方法、综合评价方法、承载能力及承载状态等级划分方法。对于承载能力的计算,可采用模拟实验,取得典型煤矿区承载能力下地质环境与开采强度临界值的关系数据,进而提取出控制和减轻煤矿区地质环境问题的保水采煤技术方法,确定合理的开采强度和规模。在承载力评价和计算的基础上,提出地质环境承载力影响因素的协同监测技术方法,并给出了承载力预警等级判定标准。所提出的基于保水采煤理念的地质环境承载力内涵及基本研究思路,以期丰富和发展保水采煤及地质环境承载力的科学内涵,为西部生态环境脆弱区煤炭资源开发与水资源保护协调发展提供理论与技术支持。 展开更多
关键词 保水采煤 地质环境承载力 科学内涵 评价方法 监测预警
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甘肃矿山生态地质环境现状综合评价分区研究 被引量：15
5
作者 王念秦 王永锋 王得楷 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期225-228,232,共5页
根据甘肃矿山实地调查资料,从矿山开发对生态地质环境的影响程度、地质环境背景条件、地质灾害发育程度及矿山恢复治理难易程度4方面确定影响矿山生态地质环境的指标体系,采用模糊综合评判方法,建立矿山地质生态环境定量评价模型。利用M... 根据甘肃矿山实地调查资料,从矿山开发对生态地质环境的影响程度、地质环境背景条件、地质灾害发育程度及矿山恢复治理难易程度4方面确定影响矿山生态地质环境的指标体系,采用模糊综合评判方法,建立矿山地质生态环境定量评价模型。利用MAPGIS空间分析模块求取综合指数的突变点以确定矿山生态地质评价分区的阈值,综合分析综合指数的分布特征,编绘甘肃省矿山生态地质环境综合评价分区图。分区评价结果与实际情况吻合良好。 展开更多
关键词 甘肃矿山 生态地质环境 指标体系 模糊综合评判模型 MAPGIS空间分析
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城镇化与地质环境耦合协调时空演化分析--以临潼区为例 被引量：10
6
作者 杨盼盼 王念秦 +1 位作者 郭有金 王超 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第9期3790-3797,共8页
基于2010、2013、2017年临潼区23个街办面板数据,利用组合赋权法,构建城镇化与地质环境综合评价体系,首次提出城镇化-地质环境耦合协调度概念模型,并对其耦合协调的时空演化规律进行了分析。结果表明:2010-2017年,临潼区城镇化发展水平... 基于2010、2013、2017年临潼区23个街办面板数据,利用组合赋权法,构建城镇化与地质环境综合评价体系,首次提出城镇化-地质环境耦合协调度概念模型,并对其耦合协调的时空演化规律进行了分析。结果表明:2010-2017年,临潼区城镇化发展水平提升了5.9%,呈现出以骊山、秦陵、代王、斜口街办向北辐射的发展格局,地质环境承载力提高了6.9%,地质环境承载力依次为北部>中部>南部,位于东南部基岩山区的街办地质环境承载力最差;城镇化发展水平起点高的骊山、代王、秦陵街办发展速率较慢,但地质环境承载力提升空间较大;城镇化与地质环境的耦合协调水平整体有较大提升,良好协调以上由48%提升至78%,濒临失调的街办于2017年降至0个,两者耦合协调水平的空间集聚效应较明显。 展开更多
关键词 城镇化发展水平 地质环境承载力 组合赋权法 耦合协调度模型 ArcGIS软件
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地质环境抗扰动能力的可拓学评价 被引量：6
7
作者 夏玉成 唐利君 张海龙 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期48-51,共4页
根据地质环境抗扰动能力合理规划开采强度,是保证资源开发与环境保护协调发展的必要前提。煤矿区地质环境的抗扰动能力取决于构造介质、构造形态、构造界面、构造应力等构造环境要素,而且受地下水影响。由此建立的评价指标体系,即有定... 根据地质环境抗扰动能力合理规划开采强度,是保证资源开发与环境保护协调发展的必要前提。煤矿区地质环境的抗扰动能力取决于构造介质、构造形态、构造界面、构造应力等构造环境要素,而且受地下水影响。由此建立的评价指标体系,即有定量体现的指标,又包含定性描述的指标。对地质环境的抗扰动能力进行分级评价,实质上是一个复杂的模糊模式识别问题。应用以物元理论和可拓集合论为核心的可拓学理论评价方法,将矛盾问题转化为相容问题,将定性指标进行量化处理,将定性结论进行量化表达,为准确地评价煤矿区地质环境的抗扰动能力探索出一条比较理想的路径。 展开更多
关键词 抗扰动能力 地质环境 可拓学 评价方法
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中国地质环境承载力评价研究进展 被引量：17
8
作者 王念秦 李仁伟 +2 位作者 蒲凯超 王鹏 彭朝洪 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期150-155,共6页
地质环境承载力是衡量人类活动与地质环境是否协调的标准之一。开展地质环境承载力评价,调节人类活动,是实现区域经济可持续发展的关键。20世纪90年代以来,中国关于这方面的研究广受重视,硕果累累。该文综合总结、归纳、考量近30年来中... 地质环境承载力是衡量人类活动与地质环境是否协调的标准之一。开展地质环境承载力评价,调节人类活动,是实现区域经济可持续发展的关键。20世纪90年代以来,中国关于这方面的研究广受重视,硕果累累。该文综合总结、归纳、考量近30年来中国区域地质环境承载力评价研究的基本情况,将其划分为3个阶段:自主理论探索阶段、实践运用与理论深化阶段、"3S"技术与大数据综合评价阶段。从评价流程、评价指标、权重计算、评价模型等方面进行简要回顾与总结,并指出当前研究中存在的问题。然后提出城市地质环境承载力演化模型。最后认为国内地质环境承载力研究的发展趋势应包括:完善评价理论,更加客观地评价地质环境承载力;注重对敏感指标的研究;注重评价的实用性。 展开更多
关键词 地质环境承载力 阶段 评述 演化模型 发展趋势
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陕西商南矿山地质环境质量评价 被引量：13
9
作者 王念秦 李仁伟 《中国矿业》 北大核心 2018年第12期83-87,共5页
陕西省商南县矿产资源丰富,矿业开发是该县的支柱产业。频繁的矿山建设、开采活动是地质环境问题频发的原因之一。由于矿山数量较多、集中性差,以商南县为研究区,构建包括矿业开发对地质环境的影响、基础地质和生态环境3个方面,共计16... 陕西省商南县矿产资源丰富,矿业开发是该县的支柱产业。频繁的矿山建设、开采活动是地质环境问题频发的原因之一。由于矿山数量较多、集中性差,以商南县为研究区,构建包括矿业开发对地质环境的影响、基础地质和生态环境3个方面,共计16个指标的矿山地质环境质量评价指标体系。将研究区划分为196个4km×4km的评价单元,通过实地调查、统计年鉴等方式获取数据。基于SPSS20.0软件,利用熵值法计算各评价单元指标权重,并结合集对分析理论计算各评价单元联系度,最后依据联系度将其划分为"严重区""一般区"和"良好区"3类矿山地质环境质量区。结果表明:商南县矿山地质环境质量空间分布差异较大,中北部矿山地质环境质量明显优于南部,且南部矿山地质环境问题主要集中在水沟镇、湘河镇、赵川镇等地,以地质灾害、矿渣占用土地、破坏植被及水土污染为主。"严重区""一般区"和"良好区"各占研究区面积的8.16%、46.95%、44.89%。评价结果可为商南县矿山地质环境综合治理提供理论依据。 展开更多
关键词 商南县 矿山地质环境质量 评价单元 集对分析
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西安市降尘粒度空间分布特征及环境意义 被引量：8
10
作者 端木合顺 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2005年第2期160-163,182,共5页
笔者在西安市区11个取样点进行了为期1a连续采样,采集样品14件。结果证明,降尘可以分为大小明显的两群,小于10μm的颗粒物以工业污染的产物为主,较大颗粒主要为自然源沙尘。西安市降尘粒度明显偏小,其中≤50μm的颗粒占总量的80%～98%;... 笔者在西安市区11个取样点进行了为期1a连续采样,采集样品14件。结果证明,降尘可以分为大小明显的两群,小于10μm的颗粒物以工业污染的产物为主,较大颗粒主要为自然源沙尘。西安市降尘粒度明显偏小,其中≤50μm的颗粒占总量的80%～98%;≤10μm的颗粒占30%～60%;≤2.5μm的颗粒占≤10μm颗粒的20%～46%。受城市风动力条件控制,沿东北—西南方向降尘平均粒径依次降低;降尘粒度分选性与小于10μm粒级颗粒的含量负相关,相关系数为-0.9212,负相关性明显。颗粒平均粒径和粒度分选性可以作为当地空气质量的综合性标志。 展开更多
关键词 降尘粒度 空间分布特征 西安市 环境意义 平均粒径 连续采样 工业污染 条件控制 相关系数 负相关性 空气质量 取样点 颗粒物 自然源 大颗粒 城市风 分选
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西安市大气降尘中石膏的成因与环境意义 被引量：10
11
作者 端木合顺 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期135-140,共6页
运用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜、激光粒度仪和硫同位素分析等方法对西安市11个采样点大气降尘中石膏等矿物进行研究,表明石膏矿物是在大气环境中形成.西安市大气降尘中石膏含量范围0～20%,平均6.3%, 多为μm级自形微晶.降尘中... 运用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜、激光粒度仪和硫同位素分析等方法对西安市11个采样点大气降尘中石膏等矿物进行研究,表明石膏矿物是在大气环境中形成.西安市大气降尘中石膏含量范围0～20%,平均6.3%, 多为μm级自形微晶.降尘中硫同位素组成与其硫含量负相关;同时,降尘硫含量(平均SO2含量6%)远远高于源区物质(平均0.94%),说明其主要来自大气气相硫.结合降尘微形貌特征与SO2含量的关系分析,降尘中的SO2含量不仅受粒度控制,还与大气降尘的种类和性质有关.降尘对空气中SO2的'捕捉作用' 具有不均匀性,可以影响和改变城市大气中S元素的分布、传输路径和沉积方式.加强对大气降尘环境矿物学研究, 查清大气降尘矿物成分及其组合的时空变化,对探索含硫污染物的演化轨迹和评价含硫污染物的环境危害性具有重要意义. 展开更多
关键词 大气降尘 气相硫 石膏 环境矿物学
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论“碳、水、环”约束下的煤炭减损开采地质保障 被引量：16
12
作者 王双明 李识博 +6 位作者 孙强 侯恩科 耿济世 师庆民 王生全 周书涛 郑鑫超 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
受“缺油,少气,相对富煤”能源资源禀赋制约,煤炭开发是中国能源安全的兜底保障。当前,煤炭开发中,碳排放增加、水资源损害和水质污染、生态环境损害等是制约煤炭工业高质量发展的“碳、水、环”三重约束难题,如何协调煤炭资源的安全开... 受“缺油,少气,相对富煤”能源资源禀赋制约,煤炭开发是中国能源安全的兜底保障。当前,煤炭开发中,碳排放增加、水资源损害和水质污染、生态环境损害等是制约煤炭工业高质量发展的“碳、水、环”三重约束难题,如何协调煤炭资源的安全开采和绿色开采,保障“碳达峰、碳中和”、生态文明建设和美丽中国的战略需求,成为煤炭工业高质量发展亟待破解的瓶颈。围绕煤炭开采地质条件演化和多圈层结构响应,提出了破解煤炭安全开采、环境保护和可持续发展问题的“6R”(可恢复“Recover”、可再用“Reuse”、可减损“Reduce”、可再储“Restore”、可循环“Recycle”、可再生“Renewable”)开发理念和煤矿区资源安全、绿色开采和减损地质保障的科学内涵和研究思路,主要内容包括:明晰煤炭开采地质条件的演化规律,厘清安全开采与绿色开采的关系,建立煤炭安全开采和绿色开采的协调机制,应用地质工程手段保障煤炭安全减损开采和绿色开采,形成煤炭开发、多资源利用、水土保护、生态屏障、土地安全等一体化的全链条调控策略和开发理念;基于安全开采和绿色开采协调的“碳、水、环”约束下煤炭开采区采动影响地质结构和地质条件功能再利用理念,建立基于煤炭开采区地质结构保护与煤炭安全、绿色开采的多方位、全时空监测-预测-预警体系,剖析减损开采的地质主控因素,提出关键岩层组合关系和隔水封闭层位的动态评价和保护与修复方法,形成基于关键岩层和隔水层损害程度、宏观裂隙形态与地下水导流能力控制的减损开采理论与模式;推进“煤炭安全、绿色开发→地质条件保护、修复、利用→资源再利用和可持续发展”全周期和全链条减损保障研究,通过开采调控、岩层控制、工程防治和修复重构,形成多圈层功能服务的煤矿区地质条件保护和重构技术及理论,打造“碳、水、环”约束下地质条件再利用的煤炭开采区“碳-水-生态-能源”的储蓄库,发展人地和谐和产业可持续开发模式。“碳、水、环”约束下的煤炭减损开采地质保障研究,服务于煤炭安全、绿色开采和地质环境保护、经济社会可持续发展,实现煤炭开采区地表生态和谐与地下空间功能利用,形成能源安全牵引、减碳低碳驱动、水资源和水环境保护、生态环境和谐下的煤矿区可持续发展的全链条开发减损地质保障格局。 展开更多
关键词 “碳、水、环”三重约束 多圈层响应 减损机制 煤炭开采地质保障 全链条综合开发
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西安市大气沉积颗粒中铅的赋存状态及环境效应 被引量：10
13
作者 代革联 《桂林工学院学报》 2004年第3期377-380,共4页
研究了西安市大气沉积颗粒物中铅元素的赋存状态,采用连续化学浸提萃取的方法进行实验室分析,结果表明,大气颗粒中铅含量与残渣态和铁锰结合态的铅含量的相关系数分别为0 977和0 747,铅元素在污染颗粒中主要以残渣态和铁-锰结合态存在,... 研究了西安市大气沉积颗粒物中铅元素的赋存状态,采用连续化学浸提萃取的方法进行实验室分析,结果表明,大气颗粒中铅含量与残渣态和铁锰结合态的铅含量的相关系数分别为0 977和0 747,铅元素在污染颗粒中主要以残渣态和铁-锰结合态存在,水溶态、交换态、有机质结合态存在的量虽然很少,但都以矿物质形式存在,这说明铅元素具有比较稳定、不易迁移和转化的特性,对周围环境和人体的危害比较持久.在治理措施上应及早遏制铅元素向环境中排放,以免其与灰尘发生相互作用而对环境造成长期的危害. 展开更多
关键词 大气颗粒物 微量元素 铅 赋存状态 环境效应 西安
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智能时代的矿井地质工作展望——矿井开采智能地质保障技术体系架构 被引量：11
14
作者 夏玉成 孙学阳 +2 位作者 苗霖田 郭晨 杜荣军 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第1期64-76,共13页
【背景和意义】面临碳达峰碳中和(“双碳”)目标的严峻挑战,煤矿智能化是新时期煤炭产业高质量可持续发展的必由之路和重要标志。矿井地质工作为地下煤矿开采提供地质基础和保障,在煤炭产业转型升级高质量发展中的重要性将日益增强。通... 【背景和意义】面临碳达峰碳中和(“双碳”)目标的严峻挑战,煤矿智能化是新时期煤炭产业高质量可持续发展的必由之路和重要标志。矿井地质工作为地下煤矿开采提供地质基础和保障,在煤炭产业转型升级高质量发展中的重要性将日益增强。通过“矿井地质+人工智能”,构建“矿井开采智能地质保障技术体系”,为矿井安全高效绿色智能开采提供全方位和全过程地质保障,是新时期矿井地质工作契合煤矿智能化建设目标的发展方向与必然趋势,必将成为助推矿井地质工作提质增效的新质生产力。【方法和结果】在探讨矿井开采智能地质保障技术体系科学内涵的基础上,初步搭建了矿井开采智能地质保障技术体系架构,并对构成该技术体系的5个子体系:基础地测信息智能化管理、矿井地质灾害的智能化预测预警、矿区生态环境的智能化监测预测预警、开采有利区块的智能化辨识、透明工作面子体系,及其核心工作模块进行系统梳理。【结论】同时特别强调,在地质探测、检测技术手段不断进步的前提下,矿井开采智能地质保障技术体系的有效性取决于原始数据的准确性和可靠性,归根结底取决于地测人员的数量和专业素养,呼吁进一步加强矿井地质专业人才的引进与培养。 展开更多
关键词 矿井地质 人工智能 地质保障 技术体系 人才队伍
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矿山地质层改性的理论架构、关键技术与工程应用 被引量：2
15
作者 王佟 韩效忠 +8 位作者 吴兆剑 赵欣 曹安业 张彪 程彦 李聪聪 孙鹏杰 王伟超 宁建鸿 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期491-505,共15页
新时代煤炭工业高质量发展对煤炭地质勘查工作提出了新要求,以资源勘查为主的传统地质勘查理论与技术方法需进一步优化、创新与发展,以适应矿山绿色勘查、高效安全智能化开采及生态环境友好绿色开发的新需求。研究指出,矿山开发过程中... 新时代煤炭工业高质量发展对煤炭地质勘查工作提出了新要求,以资源勘查为主的传统地质勘查理论与技术方法需进一步优化、创新与发展,以适应矿山绿色勘查、高效安全智能化开采及生态环境友好绿色开发的新需求。研究指出,矿山开发过程中的资源、安全和生态问题归根结底是地质问题,与岩层等地质层(体)的地质属性密切相关,通过人工措施实现地质属性的定向改造已成为地质勘查工作的又一新内容,可有效提升矿山地质保障能力。据此,从地质条件变化研究入手,提出矿山地质层改性的概念,从理论架构、研究内容、工程技术应用和发展方向等方面尝试建立矿山地质层改性理论和技术体系。地质层改性的科学内涵是在不改变地壳浅层空间系统稳定性的前提下实现区域局部或部分岩层地质属性的正向改良,科学问题是先天条件和采动影响下地质层(体)地质属性的制约机制,核心技术是基于地质属性差异的矿山地质层(体)的精细识别和精准改良技术,技术目标是实现地质层(体)由不利于开发的负向属性向符合预设条件的正向属性转化,以改良制约资源综合利用的不良资源地质属性,弱化采动引发的冲击地压、水害、瓦斯突出等有害安全地质属性,消减地表沉降、地形地貌破坏、水系断流、矿井水污染等失衡生态地质属性,为矿山资源综合利用、煤炭安全开发以及生态环境友好提供地质保障。矿山地质层改性理论将地壳浅层空间地质层(体)系统的观念贯穿整个改性过程,突出场效应和多场叠加制约下的地质属性及演变规律的重要性,强调基于自然优良属性的仿生改良和近似恢复重构等改性技术的系统性,从源头保障地壳浅层空间系统的整体稳定性,一体化推进资源、安全和生态地质属性的系统改性,为矿山绿色安全高效生产地质保障提供全新的理论和技术支撑。 展开更多
关键词 地质层改性 资源地质层 安全地质层 生态地质层 多场叠加效应 地质保障
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黄河几字弯区煤炭基地地质灾害与生态环境典型特征 被引量：48
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作者 申艳军 杨博涵 +4 位作者 王双明 寇海波 陈兴 徐雅丽 韩森磊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期104-117,共14页
“黄河流域生态保护和高质量发展”现已上升为国家重大战略,黄河几字弯区为黄河流域重要组成部分,也是我国煤炭能源重要聚集区。现区域分布有6个国家级煤炭基地,煤炭产量约占全国的40%,在我国能源安全供给保障中占有“压舱石”的地位。... “黄河流域生态保护和高质量发展”现已上升为国家重大战略,黄河几字弯区为黄河流域重要组成部分,也是我国煤炭能源重要聚集区。现区域分布有6个国家级煤炭基地,煤炭产量约占全国的40%,在我国能源安全供给保障中占有“压舱石”的地位。但该区域地处西部干旱−半干旱地区,生态环境脆弱、抗扰动能力差,易在煤炭开采过程中诱发各类地质灾害,产生水位下降、水土流失、土地沙化等生态环境问题,成为该区域煤炭工业高质量发展的核心制约因素。基于前人大量文献、报道及官方统计数据资料,对黄河几字弯区6大国家级煤炭基地地质环境特征予以剖析,并对该区域煤炭基地所面临的主要地质灾害及生态环境问题进行总结,凝练出各自的发育类型及典型特征,研究表明:(1)黄河几字弯区中主要聚煤地层为侏罗纪及石炭−二叠纪地层,区域地质构造相对简单、煤层大多埋藏较浅、厚度大而稳定,适合于开展大规模工业化开采。(2)黄河几字弯区内6大煤炭基地地质灾害处于高度易发区,地质灾害发育特征与地貌类型、采矿过程和人类工程活动密切相关,其中,宁东、神东基地和陕北基地西北部位于风积沙区,主要存在地面塌陷及地裂缝灾害;晋北、晋中、黄陇基地以及陕北基地东南部因位于黄土高原腹地,受季节性强降雨、采煤活动等影响,易发育黄土崩塌、滑坡、泥石流等灾害。(3)区内各煤炭基地生态环境问题及影响程度存在一定差异,其中,神东、陕北煤炭基地以采煤活动引起的地下生态水位的问题最为突出;宁东、神东煤炭基地土地荒漠化问题严峻;而陕北、黄陇、晋中、晋北煤炭基地则主要面临着水土流失问题。研究成果对推动黄河几字弯煤炭资源基地的可持续开发、实现黄河流域生态保护和高质量可持续发展提供基础性借鉴。 展开更多
关键词 黄河流域 几字弯区 煤炭基地 地质灾害 生态环境 典型特征 生态水位
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矿山地质环境开发式治理模式研究 被引量：24
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作者 李成 孙魁 +3 位作者 彭捷 陈建平 高帅 郑苗苗 《灾害学》 CSCD 北大核心 2020年第4期77-84,共8页
该文梳理了矿山地质环境开发式治理提出的政策背景,总结了开发式治理的概念内涵、治理模式与研究思路,并提出了开发式治理的可行性评价方法。结果表明:矿山地质环境开发式治理是在政府引领、政策支持下,吸纳多元资金,进行经济发展和生... 该文梳理了矿山地质环境开发式治理提出的政策背景,总结了开发式治理的概念内涵、治理模式与研究思路,并提出了开发式治理的可行性评价方法。结果表明:矿山地质环境开发式治理是在政府引领、政策支持下,吸纳多元资金,进行经济发展和生态环境治理并重的治理方式;开发式治理可以总结为残留资源再利用模式、废弃土地再利用模式、固体废弃物再利用模式、水资源循环再利用模式等4种模式;开发式治理可行性评价指标主要包括适宜性因素(自然地理条件、矿业开发条件)和限制性因素(经济效益、环境效益和社会效益),通过综合指数法评价认为,韩城西山石灰岩开采区最优开发式治理方案为"残留资源再利用模式"。通过矿山地质环境开发式治理模式的研究,以期为矿区环境保护和生态修复提供支持。 展开更多
关键词 矿山地质环境 开发式治理 可行性评价
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土壤含水率在地质灾害监测预警中的应用
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作者 李成 王晨兴 +2 位作者 高帅 张新宇 徐岩岩 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第6期1111-1120,共10页
为了在降雨型滑坡等地质灾害监测预警中充分考虑水对斜坡稳定性的影响,以陕西省地质灾害为研究对象,采用基于历史灾害和土壤含水率监测数据的统计分析、基于无限边坡模型和非饱和强度理论的降雨型滑坡稳定性分析2种方式,建立土壤含水率... 为了在降雨型滑坡等地质灾害监测预警中充分考虑水对斜坡稳定性的影响,以陕西省地质灾害为研究对象,采用基于历史灾害和土壤含水率监测数据的统计分析、基于无限边坡模型和非饱和强度理论的降雨型滑坡稳定性分析2种方式,建立土壤含水率监测预警模型,讨论应用的可行性。结果表明:通过历史数据的统计分析得到陕北-关中地区土壤含水率监测预警阈值范围为12%~40%,陕南地区为24%~45%,同一预警等级时,陕南地区临界阈值范围高于陕北和关中地区,根据统计分析提出了陕北、关中及陕南地区地质灾害土壤含水率预警阈值建议;此外,以陕北黄土滑坡为例进行边坡稳定性分析,发现土壤含水率越高、湿润锋深度越大、斜坡坡度越大,斜坡的稳定性系数就越低,据此提出了黄土地区不同湿润锋深度和斜坡坡度的地质灾害土壤含水率分级预警阈值。研究成果能够为陕西省地质灾害监测预警提供数据参考,对水致地质灾害的预防具有重要意义。 展开更多
关键词 地质灾害 土壤含水率 预警模型 斜坡稳定性 湿润锋
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煤炭开采地质体复合损害与减损保障 被引量：9
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作者 王双明 孙强 +8 位作者 胡鑫 耿济世 侯恩科 王生全 周书涛 师庆民 袁士豪 陈凯 宋世杰 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
【目的和背景】煤炭长期处于我国主体能源地位。随着近年开采规模和强度的增大,煤炭开采区岩石、土壤、水圈、生态环境的关联程度得到强化,急需从地球系统科学的理念出发,理解煤炭安全开采和绿色开采中围岩移动变形、冲击地压、煤与瓦... 【目的和背景】煤炭长期处于我国主体能源地位。随着近年开采规模和强度的增大,煤炭开采区岩石、土壤、水圈、生态环境的关联程度得到强化,急需从地球系统科学的理念出发,理解煤炭安全开采和绿色开采中围岩移动变形、冲击地压、煤与瓦斯突出、涌突水、地面沉陷、水土流失、生态环境损害等之间的耦合关系和链生特征。【方法和结果】提出基于地质结构控制和岩体结构采动响应的地质体复合损害科学研究内容、关键问题与减损地质保障思路,包括:(1)开展煤矿区煤−岩−水−土−生态圈层组合关系与动态响应特征研究,剖析复合损害形成的地质基础条件,厘清开发背景下各圈层采前、采中、采后地质条件动态演化特征,建立煤−岩−水−土−生态环境动态耦合演化模型。(2)建立复合损害协同驱动模型,精准识别量化各要素的关键状态参量,查明损害类型及其主控因素,揭示采动多场耦合响应规律与复合损害演化过程。(3)基于煤炭开采下多圈层损害之间的关联性,关注复合损害动态演化过程与对应关键状态参量变化,建立煤矿区复合损害协同预测监测与防控体系。(4)构建“五体系一平台”(精准勘探体系、智能感知体系、快速解译体系、风险评估体系、工程减损体系和采动复合损害综合分析平台),科学分析煤炭埋藏条件、岩体结构条件、水文地质条件、生态环境条件等自然因素及岩−水−土−生态环境多圈层响应规律等地质信息,实现地质结构条件透明化、评价模型及方法有效化、煤炭开发模式优选化、风险动态预测超前化、地质保障策略科学化。煤矿围岩复合损害地质保障研究能够为煤炭减损开采提供科学指导,服务煤炭绿色安全开采与生态环境保护。 展开更多
关键词 岩体形变 多圈层响应 复合损害 时空演化 地质减损 煤炭
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新质生产力赋能煤炭地质工作发展 被引量：4
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作者 王双明 孙强 +7 位作者 郭晨 代世峰 耿济世 师庆民 鲍园 牛超 侯恩科 王生全 《中国煤炭》 北大核心 2025年第10期1-16,共16页
煤炭是我国当前能源安全的兜底保障。新质生产力的提出和发展,驱动着煤炭地质工作理论与技术创新、生产要素创新配置、人才学科体系重塑、产业结构转型升级、产业链提质增效等快速发展。围绕着新质生产力赋能下煤炭地质工作的核心内涵... 煤炭是我国当前能源安全的兜底保障。新质生产力的提出和发展,驱动着煤炭地质工作理论与技术创新、生产要素创新配置、人才学科体系重塑、产业结构转型升级、产业链提质增效等快速发展。围绕着新质生产力赋能下煤炭地质工作的核心内涵、实施路径和发展动态,阐述了煤炭地质工作的服务业态、研究对象、研究内容、驱动范式和发展架构的关键特征和转型方向,解析了新质生产力驱动下煤炭地质工作生产力要素特征,明确了创新人才保障、科研环境保障、政策机制保障相互协同下的煤炭地质工作新质生产力创新保障模式,结合富油煤开发、煤炭地下气化、深部煤系气开发、煤系关键战略金属开发、煤炭智能绿色低碳开发等发展动态,论证了系统科学思想和多学科融合交叉在煤地质学科融合发展、保障国家能源资源安全、服务煤炭工业转型升级、助力生态文明和“双碳”目标中的重要作用。煤炭地质工作的新质生产力研究,对于服务于国家重大战略需求、煤炭工业转型升级、经济社会可持续发展有重大指导意义。 展开更多
关键词 新质生产力 煤炭地质 能源安全 核心内涵 多学科交叉融合 创新发展
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