煤矿区地质环境承载能力及其评价指标体系研究

煤矿区的地质环境受自然地质作用控制和人类工程活动的扰动,其地质环境又具有一定的抗扰动能力。本文提出煤矿区地质环境承载能力的概念及其评价指标体系,并举例介绍地质环境承载能力的评价方法。      

构造环境对煤矿区地表环境灾害的控制作用

在不同构造环境下,同样强度的地下采矿活动在地表所造成的环境灾害现象是有明显差异的。在不同构造条件的煤矿区,地质环境的抗扰动能力不同,因而对地下开采的承载能力也就不同。抗扰动能力强的煤矿区可以承受较大的开采强度,而抗扰动能力差的煤矿区,同样强度的地下开采,就会导致严重的地表损害甚至环境灾害。从这个意义上说,与地下采矿有关的煤矿区地表环境灾害,源于采动,但其形式与发展受控于构造环境。      

煤炭地下气化地质选区指标体系构建及有利区评价技术

为厘清影响煤炭地下气化的地质因素,构建科学的地质指标评价体系,对影响煤炭地下气化的七大类地质条件、41个次级地质指标进行了系统分析和分级量化,建立了地质选区指标体系;根据对选区的重要程度,将各地质指标分为基本地质指标（A）和关键地质指标（B）两类,基于这两大类指标,提出了两种新的煤炭地下气化有利区定量评价方法,精细型（A+B）和通用型（B）;利用专家打分法和层次分析法确定了这两种评价方法中所涉及到的地质指标权重;依据资源、开采技术、区域构造和环境四大类条件,厘定了评价结果的定性分级方案;综合定量评价和定性分级,提出了有利区优选的一般步骤,最终形成了一套完整的煤炭地下气化有利区评价技术体系.该评价技术体系的有效应用,可为煤炭地下气化科学选址和产业化进程推进提供重要理论支撑.      

矿井地质动力环境评价方法与冲击地压矿井类型划分研究

冲击地压等矿井动力灾害的发生受多因素影响,是自然地质动力环境条件和开采工程扰动条件耦合作用的结果。冲击地压发生的时间、空间、强度等特征与矿井所处区域地质动力环境有关,由于不同煤田、不同矿区、不同矿井所处的区域地质动力环境存在差异性,致使有些煤矿不具备发生冲击地压的地质动力环境条件,而有些煤矿发生冲击地压的类型也不同。提出矿井地质动力环境评价方法,并构建评价指标体系。在地质动力环境研究中,主要考虑自然地质条件下外部地质体的动力作用对冲击地压的影响效应,确定构造凹地反差强度、矿井区域断块构造运动、断裂构造、构造应力、开采深度、上覆岩层结构特征、本区及邻区判据条件等影响因素为评价指标,根据各因素对矿井的影响程度情况,给出每个因素的不同量化评价值。综合量化评价结果,判定矿井是否具有发生冲击地压的地质动力环境：(1)当综合评价指标值n为0～0.25,表明矿井不具备冲击地压发生的地质动力环境;(2)当综合评价指标值n为>0.25～0.50,矿井具有弱冲击地压发生的地质动力环境;(3)当综合评价指标值n为>0.50～0.75,矿井具有中等冲击地压发生的地质动力环境;(4)当综合评价指标值...     

地质环境复杂程度可拓评判法

地质环境复杂程度评价方法主要采用定性评价方法或者经验方法来评判,其评价结果具有过多的主观性因素。而可拓评判的方法是从可拓集合理论出发,引入模糊数学中隶属度的概念,选取主要影响因素并进行量化,建立多指标性能参数的综合评判模型,应用一种定量的指标权重的确定方法,以定量的方式表示评价结果。应用实例结果表明,该方法可以使评价指标最优化的接近场地的实际地质情况,有效避免主观因素的影响,评价结果有更高的可信度,具有推广价值和良好的应用前景,并可为相关规范规程的修订提供参考依据。      

煤矿区构造环境内涵及类型划分

开展煤矿区构造环境类型划分是提高采煤沉陷预计精度的有效途径。将影响采煤沉陷地质因素总结为构造介质、构造界面、构造形态和构造应力4个因素,在此基础上探讨了煤矿区构造环境的内涵,确定了煤矿区构造环境类型分类的指标。认为煤矿区构造环境突出采煤沉陷灾害发生的地质构造背景是地质环境的重要组成部分,更多地反映着地球的内动力地质作用。按照构造介质的不同,把煤矿区构造环境划分为浅埋介质型和深埋介质型;按照构造界面的不同,将其分为连续型、似连续型和不连续型;按照构造形态的不同,将其划分为近水平型、倾斜型和褶皱型;按照煤矿区构造应力的性质,把煤矿区构造环境划分为自重应力型、挤压构造型和拉张构造型。以铜川矿区为例,对煤矿区构造环境类型做了划分,铜川矿区以A型构造环境为主。      

基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用

坝基岩体质量综合评价是一个复杂的工程决策问题,常常表现为指标与指标之间的矛盾、定性信息与定量信息的共存,解决这类多属性、不相容问题,应采用定性与定量综合集成的方法加以研究。而可拓学正是采用物元的概念将研究对象、评估指标与其值域结合为一体,研究事物可拓性及其开拓规律,解决矛盾问题的一门新学科。应用可拓理论,基于多指标优化融合的思想,通过物元变换建立了坝基岩体质量评价的物元体系,计算评价指标对评价等级的关联系数,引入熵权法确定物元指标体系的权重系数,建立了基于熵权的可拓学理论,并将此理论应用于某工程坝基岩体质量评价,取得了与工程地质报告相一致的评价结果。     

基于灰色关联度法的可拓理论在霍尔古吐水电站坝址区泥石流危险性评价中的应用

泥石流危险性评价是灾情预测、防灾救灾决策中的重要内容,是国内外灾害科学研究的热点之一。本文以新疆开都河霍尔古吐水电站坝址区群沟泥石流为研究对象,在对泥石流区域地质环境研究的基础上,选取泥石流规模、爆发频率等8个因素作为评价因子,采用灰色关联度确定评价因子权重,运用可拓理论,通过定性和类比的方法对群发泥石流区域进行危险性评价。将评价结果与刘希林提出的单沟泥石流评价结果比较,清水沟与雪莲沟的可拓法评价危险度等级要高于单沟泥石流评价结果,这一结果和现场调查情况相吻合。因此,基于灰色关联度法的可拓理论对霍尔古吐水电站坝址区群发泥石流危险度评价结果合理可靠,进而为坝区泥石流危险性评估、规划防治提供合理的科学依据。     

山区煤矿矿山地质环境多层次灰色综合评价

以山区煤矿矿山地质环境为研究对象,从地质环境条件、矿山开发程度、资源损毁、地质环境问题和环境污染问题等5个方面构建一个3层次的矿山地质环境综合指标评价体系,运用灰色系统理论,建立了山区矿山地质环境多层次灰色综合评价模型,并结合实例进行计算,得出矿山地质环境综合评价值。评价结果与实际情况基本相符,表明该模型能有效地利用评价指标的信息,所给出的综合评价值能够对受评矿山地质环境进行定性或定量的评判,为政府和企业进行矿山地质环境恢复治理及矿产资源合理利用提供科学依据。     

西藏玉龙成矿带各贡弄、恒星错、马牧普地球化学异常优选评价

各贡弄、马牧普、恒星错为玉龙成矿带上具有找矿潜力的地球化学异常区,综合考虑成矿地质条件和地球化学数据的异常区评价方法能降低资源勘查的风险和投入.本文采用确立评价指标并量化赋值,按指标的得分对异常区进行优选评价的方法,分析了各异常区的地质特征并类比玉龙成矿带的成矿地质背景确定地质评价指标(GP),并据此分析异常区以铜为主的多元素水系沉积物测量数据,将衬度、面金属量、元素组合、变异系数作为地球化学评价指标(GCP).对各指标按其对成矿有利程度赋值,根据评价指标赋值和权重对异常区进行打分,最后用现有工作程度的勘查成果对上述优选结果进行检验,优选结果与实际矿床规模一致,得分高的地区其资源潜力大,将定性的成矿地质条件量化,可提高异常区优选评价的可靠程度.     

A comparison of the predictive potential of various vegetation indices for leaf chlorophyll content

Leaf chlorophyll is an important indicator of nutritional stress, photosynthetic capacity, and growth status of plants. Therefore, it is important to accurately estimate leaf chlorophyll content over a range of spatial and temporal scales. However, traditional methods for chlorophyll measurement mainly rely on chemical analysis, which is not universally applicable to dynamic monitoring of plants in large areas because it is time consuming and requires destructive measurements. Hyperspectral remote sensing has enormous potential for accurate retrieval of plant biochemical parameters. Therefore, it has become the most popular means to retrieve chlorophyll content, by establishing empirical relationships between different vegetation indices and chlorophyll content. In recent years, many vegetation indices have been developed for the inversion of chlorophyll content. Only the vegetation indices that are less affected by the external environment are used, in order to establish a strong and robust model. Therefore, it is very important to assess the anti-disturbance ability of different vegetation indices. In this paper, a new method is proposed to quantitatively assess the anti-disturbance ability of vegetation indices. The anti-disturbance ability of several vegetation indices that are commonly used for chlorophyll estimation was evaluated using this method. We concluded that the anti-disturbance ability of VogD, TCARI/OSAVI, and Datt99 is stronger than the other vegetation indices tested. However, if a vegetation index is not sensitive to chlorophyll content, predicting chlorophyll content holds no value even though it has a strong anti-disturbance ability. Therefore, we used the slope of the best fitting function between the vegetation index and chlorophyll content (defined as d(VI)/d(Chlorophyll content)) to measure the sensitivities of different indices to chlorophyll content. Finally, we found that TCARI/OSAVI was one of the best vegetation indices to estimate chlorophyll content at the leaf level. However, we have only considered three factors to evaluate the anti-disturbance ability of different vegetation indices, which is still far from enough because the canopy reflectance is affected by many factors. Therefore, we should account for more factors in the future.     

沪蓉西马水河大桥岸坡稳定性评价

马水河大桥是沪蓉国道主干线关键性工程,大桥桥头边坡地质条件复杂,构造发育,边坡整体稳定性对大桥施工和安全运行影响很大,但其整体稳定性非常难以判断。如何在计算中反映马水河大桥岸坡的地质结构、岩体结构特征及岩体结构面网络以及变形破坏模式,是决定岸坡稳定性分析结果客观性的重要因素。基于岸坡地质条件、地质结构和岩体结构面网络模拟的有限差分数值分析方法和数值分析模型,分别模拟了边坡在天然状态下、桥荷载作用下及水位升高50 m情况下的应力状态和变形大小。研究结果表明,在桥荷载作用下,斜坡应力场局部影响较大,深度达50 m,因此建议桩基设计时应加大桩基断面尺寸以改善桩体承载力。     

资源再生型地区资源环境承载能力评价指标体系构建——以河南省洛宁县为例

为构建资源再生型地区资源环境承载能力评价指标体系,以河南省洛宁县为例,通过开展1:5万环境地质调查与地质环境背景资料收集,查明了该区资源环境禀赋条件和短板要素,并在地质环境承载能力、地下水资源承载能力和矿产资源承载能力评价的基础上,引入了矿山地质环境承载能力评价,创新性地构建了一套适用于资源再生型地区的资源环境承载能力评价指标体系。在完成实际验证评价的基础上,与通用资源环境承载能力评价指标体系进行了对比分析,结果发现,矿山地质环境承载能力评价结果与地质环境承载能力评价结果并不完全一致,且与矿产资源承载能力评价结果也有一定差异。研究表明,构建的资源再生型地区资源环境承载能力评价指标体系更适宜此类地区矿区分散分布且发展方式迥异的特点,能进一步突出地域主导特色,可为同类地区地质环境保护及资源开发规划提供参考。     

松辽盆地CO2地质储存适宜性评价

为缓解全球气候变暖趋势,CO2地质储存成为目前减少向大气排放CO2量的有效方法之一.区域CO2地质储存适宜性评价是筛选CO2地质储存目标区和工程建设的基础,合理的评价指标体系和指标权重对评价结果有重要影响.本次研究结合松辽盆地地质条件,建立包括地质储存规模、储存经济性、储存条件和储存安全性4个方面、20个指标、5个指标...     

构造高差分析原理及其在地学研究中的应用

构造高差分析是构造解析及平衡剖面制作与恢复的基础.长期以来,构造高差并没有一个严格的定义,也缺乏原理性描述;构造高差分析也主要局限在构造地貌和地形高差的分析.本文在分析前人有关构造解析、地貌高差和构造高差研究的基础上,提出构造高程概念,将构造高差定义为构造高程之差,拓展了构造高差的内涵;并将构造高程定义为地质点所在构造...     

青藏高原构造混杂岩带的孕灾地质基因与重大工程地质问题研究

孕灾地质基因是指一定区域所具有的促进地质灾害孕生的内在关键因素。板块构造混杂岩带所处的特殊构造部位决定了其复杂的演化过程和特殊的地质基因。本文在梳理青藏高原构造混杂岩带地质特征的基础上,总结分析了其孕灾地质基因,包括活跃的地质构造、复杂的水热条件、混杂的岩性组合、特殊的蚀变软岩和构造岩溶导水通道等,是引发重大地质灾害和工程地质安全风险的根源。结合典型案例,剖析了构造混杂岩带大型滑坡的成因类型主要有三大类：构造控制型、泥质软岩控制型和蚀变蛇绿岩带控制型,其中蚀变蛇绿岩带是构造混杂岩带最具特色的易滑地质结构,具有典型的地质构造与特殊岩性联合控制特征。构造混杂岩带隧道工程变形破坏主要有塌方、水平收敛、环向收敛、底鼓和错断等五种模式,黏土化蚀变软岩的不良工程特性是制约构造混杂岩带隧道围岩稳定性的重要因素。针对传统的工程地质理论和灾害风险防控技术难以适应构造混杂岩带大规模工程建设面临的挑战,提出了有待深入研究的关键问题和防灾减灾策略。     

江苏宜兴市地质资源环境承载能力评价

当前资源环境承载能力的研究多针对区域尺度,县域尺度地质资源环境承载能力评价较少。以江苏宜兴市为例,基于承载本底和承载状态建立了评价指标体系,并从地质资源、水土环境和地质安全3个方面,开展了地质资源环境承载能力评价,为县市地质资源环境承载能力评价技术要求制定提供了支撑和参考。评价结果显示,宜兴南部丘陵山区地质资源承载能力大于北部平原区,地质安全承载能力则小于北部平原区,水土地质环境承载能力总体为中等水平,提出宜兴市应加强南部山区资源环境保护与地质灾害防范,中部地区水土污染重点防控,为宜兴市地质资源合理利用与地质环境安全保障提供科学依据。