采煤沉陷对水田土壤水系统的影响及改良对策——以重庆松藻矿区为例

采煤沉陷区土地生态复垦是当前土地整治面临的主要焦点问题之一。以重庆松藻矿区沉陷区受损水田为研究对象,通过实地考察和文献总结,分析水田土壤水系统组成特征,系统探讨了采煤沉陷前后土壤水系统的含水土壤剖面层物理特性和土壤水流入渗状态,针对这些变化提出了矿区生态恢复和土地复垦的具体对策。      

四川省某硅石矿土地复垦方案

长期以来,矿产资源开发留下了大量废弃地,未得到及时复垦利用,严重破坏了生态环境。为有效的保护耕地,矿区土地复垦已势在必行。露天矿山采矿废弃地土地复垦,自《土地复垦规定》发布10年来取得了长足的进步。方案以四川省某硅石矿土地复垦方案为例详细介绍了露采矿山的废弃地土地复垦从编制依据到项目实施的过程。     

基于能值理论的采煤沉陷区土地复垦行为分析

利用能值分析方法揭示采煤沉陷区土地复垦行为特征,为采煤沉陷区土地复垦决策和土地利用导向提供科学依据。以徐州城北矿区复垦区为例,采用野外试验与能值理论分析相结合的方法,对采煤沉陷区土地复垦前后能值变化进行分析。结果表明:土地复垦是以人的价值行为为导向、自然资源为依托、生态系统流为骨架,来实现和提升采煤沉陷区生态经济系统功能;以恢复和提高区域生产力为价值导向的土地复垦行为可有效提高区域和产品服务功能,年净增加能值361.61×1016 sej;复垦后土地用途增加一定面积的鱼塘和储水区,在满足生产需求的同时,可提高区域水分涵养功能,年净增加能值4.6×1016 sej;土地复垦行为是通过调整采煤沉陷区土地利用结构、土地利用布局和土地利用行为,以实现生态经济系统能量流动与转换来增加区域生态经济系统能值。      

靖远矿区采煤沉陷区复垦综合评价方法研究

以靖远矿区为例,从土地复垦和恢复生态学的角度出发,建立了靖远矿区采煤沉陷区复垦综合评价系统,选择土壤条件（土层厚度、土壤质地、有机质含量、土壤水分）、地形改造条件（地面坡度、地表破坏程度、改造难易程度）、气候及水文条件（年降雨量、灌溉条件）作为分类及评价因子对复垦潜力进行评价。将采煤沉陷地分为四种潜力区,对每种潜力类型区的复垦开发利用方向进行了优化设计,从理论上和实践上对靖远矿区采煤沉陷地的复垦能力以及复垦过程中用地结构的优化作了探讨,以期对当地沉陷地的复垦提供一定的科学依据。     

露天煤矿区受损土地景观重塑与再造的研究进展

露天煤炭的开采过程造成了对土地的挖损、占用,重型机械的参与导致土壤受到严重压实,致使地表植被难以正常生长,加大水土流失发生频率,使矿区土地景观受到损坏。因此,开展矿区受损土地景观的重塑与再造,恢复已受损的土地已成为土地复垦和生态恢复领域未来发展的关键。针对露天矿区土地景观受损特点,总结了遥感、GPS RTK、无人机、三维激光扫描等国内外相关领域获取受损土地景观信息的技术方法,分形及景观指数法等受损土地表征方法,并归纳了景观生态学、微地形和仿自然地貌等土地景观重塑与再造理论,发现在进行露天矿区土地景观获取与表征中缺乏无人机、三维激光扫描新型景观获取技术和分形等表征方法的深入应用,指出今后研究还需在获取景观数据等技术方面进行加强,注重分形参数与受损景观表征意义的深入探讨,继续探究创建景观生态学、微地形等多种重塑再造理论相互融合下的矿区受损土地景观规划技术体系,以期为露天矿区受损土地景观重塑与再造提供理论指导和科学依据。     

《土地复垦与生态重建》

——土地复垦与生态重建是对人为活动和自然灾害损毁的土地和环境采取整治措施．因地制宜地恢复到期望状态的行为或过程。本书介绍了土地复垦与生态重建的概念、内涵与发展历史,阐述了采矿对土地与环境的影响．介绍了相关的基础理论知识．详细讨论了土地复垦与生态重建的十大技术：工矿区环境破坏的动态监测与评价技术、土地复垦管理技术、土地复垦规划设计技术、采煤沉陷地复垦与生态重建技术、露天矿土地复垦技术、煤矸石山绿化技术、矿区重金属污染土地的修复技术、土地复垦与生态重建的信息技术、土地复垦与生态重建的评价与验收技术和微生物复垦技术.     

重建植被视角下露天煤矿区土地复垦演替过程及管控模式研究

重建植被在能量交换与生态循环中发挥着重要作用,其动态变化可表征煤矿区生态系统受扰动和修复的广泛细节。从植被的不同扰动状态(未扰动状态、采煤扰动状态、复垦恢复状态和修复后状态)出发,分析了煤矿区重建植被演替的6种情景：高效恢复至成熟型、低效恢复至成熟型、高效恢复而后退化型、高效恢复发展型、低效恢复发展型与无效恢复型。通过模拟重建植被发展的阶段性特征,将煤矿区土地复垦全生命周期划分为：未复垦期、土地复垦发展期(复垦初期、快速发展期和稳定发展期)和成熟期。再对不同恢复阶段的重建植被分别设置判断标准,提出煤矿区土地复垦关键保护区域的识别思路,据此确立煤矿区土地复垦管控的4种修正模式：生态保育、生态管护、生态修复、生态重建。并以黄土高原山西平朔大型露天煤矿区为研究区开展应用分析,在学习掌握重建植被发展规律基础上,通过判断土地复垦模式与矿区生态系统演变机理的适应性水平,具体落实平朔露天煤矿复垦排土场集群区生态保育、生态管护、生态修复和生态重建等4大修正模式的具体管控措施。本研究归纳了露天煤矿区重建植被动态发展的演替规律,并据此提出加强土地复垦管控的修正模式,可为国家绿色矿山建设提供方法论基础。     

我国矿区棕地综合治理及再利用

矿区土地治理与再利用是一项紧迫的任务,由于多年的矿产开采,导致矿区的大面积土地破坏和废弃,土壤及地下水污染,从而形成了矿区棕地并造成大量的土地价值损失,加剧了矿区的人地矛盾。因此,研究棕地这一类特殊土地的再利用对于矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过分析国内外矿区棕地研究相关理论与方法,结合我国矿区棕地的现状,探讨了矿区棕地综合治理的方案和措施。建议我国矿区棕地治理和再利用方案框架可划分为调查评价、生态修复和土地复垦与景观再造3个阶段:调查评价阶段主要包括棕地土壤环境质量评价与可持续利用评价;生态修复阶段可选择适宜的技术方法进行污染土壤和地下水修复;土地复垦与景观再造阶段是根据矿区棕地类型及分布特点,因地制宜,进行棕地复垦和综合治理利用。同时讨论了每个阶段的主要工作内容和措施,比较了不同修复技术方法的优劣,给出了我国矿区棕地复垦和综合利用的模式建议。      

煤矸石-水相互作用的溶解动力学及其环境地球化学效应研究

煤矸石—水相互作用的溶解动力学及其环境地球化学效应研究党志（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词水—岩作用煤矸石地球化学动力学采煤矿区复垦环境效应收稿日期：１９９７－３－１０作者简介：党志男１９６２年生博士生环境地球化学煤矸石以其量多、...     

大冶铁矿废石场复垦及矿区可持续发展研究--以尖山废石场为例

大冶铁矿历史悠久 ,是武钢的主要矿石原料基地 ,目前的生产能力为每年 44 0万 t,长期的矿产开发创造了巨大的财富 ,也破坏了自然环境和生态系统 :尾矿库、废石场和采空区占用和破坏土地超过 3333333m2 ,矿区周围的水和土壤被污染。要改善生态环境 ,缓解矿区人多地少的矛盾 ,追求矿山的可持续发展 ,土地复垦迫在眉睫。针对尖山废石场现状及复垦适宜性等问题 ,在野外调研和取样分析的基础上 ,着重对废石场的农业复垦进行了规划和技术、经济评价 ,并提出了采用淤泥覆土的观点。同时对矿山土地复垦工作在资金、人力、工程技术等方面提出了一些建议。     

榆神矿区煤矿防治水的几点思考

为了科学解释榆神矿区矿井涌水量较大的涌（突）水事件,为煤矿防治水奠定基础,分析了近年来区内发生的突水事件及矿井较大涌水情况,提出矿井较大涌水形成机理、红土层水文地质性质、矿井涌水量预测的准确性等疑问,阐述了突破“井田”范围,从区域上研究地下水系统和突水水源,关注延安组、直罗组、安定组、洛河组等砂岩弱富水含水层,从导水裂隙带中寻找突水水源,科学评价各岩（土）层的水文地质条件,采动岩层（含水层）渗透性演化以及探索矿井水害源头预防和区域治理思路等几点思考,提出应该从区域上认识水文地质条件及对煤矿涌（突）水的“贡献”,揭示矿井较大涌水形成机理,进一步加强水文地质补充勘探,准确识别含水层、隔水层及其空间赋存关系,探测大采高、大采面环境下导水裂隙带发育规律,并提出从区域上识别地下水强径流带和局部富水区的基础上,制定矿井水害防控措施的思路,为榆神矿区煤矿水害防治提供借鉴和帮助。      

高盐矿井水深部转移存储介质特征与水动力演化规律

高盐矿井水处理及排放是近几年影响煤炭高效开采的重要因素之一,选择开采煤层底板下深部适当的含水层,将高盐矿井水进行异位转移存储是一种值得探索的矿井水排放减量方法。以鄂尔多斯盆地X矿为例,分析认为开采煤层以下宝塔山砂岩和深层刘家沟组砂岩地层具备转移存储空间。采取压汞实验和岩石力学分析研究2组地层介质特征;采用水位自然恢复试验、压水试验和数值模拟等手段研究水文地质参数和水动力场特征。结果表明:宝塔山砂岩孔隙率为6.57%~19.89%,储水潜力大但距离开采煤层过近,转移存储矿井水可能引起底板突水威胁,现今开采阶段不考虑作为转移存储目的层;刘家沟组孔隙率为4.18%~7.49%,原始状态下渗透系数为5.31×10-6 m/d,注水压裂后为0.008 14~0.015 27 m/d,渗透能力大幅提升并可保持稳定;MODFLOW模拟结果表明,刘家沟组含水层在长期转移存储矿井水方面具备较好前景。      

采动影响下煤层覆岩渗透性变化规律及垂向分带特征

以孟加拉国Barapukuria煤矿X工作面为试验区,采用井下钻孔分段压水原位测试及相关理论计算方法,研究了工作面回采前后覆岩渗透性变化规律及垂向分带特征。研究结果表明,工作面回采前后,覆岩渗透性变化显著,采后覆岩渗透性具有明显的垂向分带特征。自覆岩导水裂缝带顶部至底部,渗透性呈阶梯状逐渐增大,可细分为弱渗透带、中渗透带和强渗透带。研究结果对煤矿区水文地质参数识别与涌水量预测工作具有指导意义。      

贵州岩溶山区井采煤矿水土流失问题及防治对策探讨

贵州煤炭丰富,开采活跃。据统计,贵州已探明的煤炭储量约500亿t,2005年,有煤矿2143对,其中乡镇小煤矿1 700多对。煤矿开采占压土地普遍,水土流失严重,其中,仅煤矿整合、技改和新建占压土地和引起水土流失面积约达250～300 km2,新增水土流失量达100万t以上;特别是煤矿建设施工引起的水土流失最为严重,平均侵蚀模数大多高于7 500 t/a?km2,个别地段有的甚至大于15 000 t/a?km2。贵州煤矿整合新建过程中多存在“三同时”制度落实不到位、防治责任范围界定不合理、防治措施覆盖不够、树种选择不当、水土流失防治技术手段落后、水保投入不足等问题。为此,今后的井采煤矿区水土流失防治应与区域水土保持有机结合,加强岩溶山区环境与矿山水土流失关系研究,增强防治措施的科学性。同时,在水土流失方案编制时应适当扩大防治责任范围和提高预算单价。      

陕北榆横矿区小纪汗井田水文地质特征及矿床充水条件分析

从用顶板充水、底板突水两个角度对矿坑充水强度进行了分析,为小纪汗井田及周边开采提供了参考。     

新疆吉木萨尔县水溪沟地区煤田矿坑涌水量预算与检验

对新疆吉木萨尔县西南水溪沟地区煤矿区按不同地质构造单元选取不同水文地质参数,采用＂大井法＂对煤矿床未来各开采中段进行矿坑涌水量预算。其中,用＂大井法＂预算的顺通煤矿现已开采矿井907 m中段的矿坑涌水量与该段实际矿坑涌水量基本一致。     

Measurement of Longwall Mining Induced Strata Permeability

The paper summarizes the findings of the underground permeability measurements (using inflatable packers) undertaken at a mine site in New South Wales in Australia and highlights the difficulties encountered during packer testing. The research project was supported by the Australian Coal Association Research Project. Within this project, systematic sub-surface and underground hydrogeological monitoring and measurements were carried out e.g. underground packer tests and piezometer, extensometer, and water inflow monitoring during mining. The project was aimed at investigating the effects of longwall mining on strata pore pressure, permeability, and water inflow to facilitate prediction of mining induced aquifer interference and mine water inflow. This paper presents only the results of underground permeability tests conducted at the mine site. The tests show that the drivage of main headings (roadways) can induce a significant change in permeability into the solid coal barrier. Permeability can be seen to increase by as much as 50 times at a distance of 11.2–11.5 m from the roadway rib. The measured permeability values varied widely and strangely on a number of occasions; for example the test conducted from the main headings at 8.2–8.5 m test section in the solid coal barrier showed a decline in permeability value compared to that at 11.2–11.5 m section contrary to the expectations. The tests conducted in the roof strata near (above) the longwall goaf indicated a possibility of more than 1,000 fold increase in permeability. Though the underground packer testing appears to be a good technique for measuring in situ permeability of rocks and coal seams, the study highlighted that (1) boreholes for packer testing need to be drilled with extreme care so as to avoid any undue damage or smearing of the borehole wall and (2) a sufficient number of tests at a number of locations needs to be conducted to cater for the possible variations of the test results.     

基于高瓦斯煤层保护层开采的煤矿水害防治技术

晋煤集团赵庄矿3号煤层为高瓦斯煤层,瓦斯抽采难度大,存在煤与瓦斯突出的安全隐患,防治水方面还存在底板带压开采问题,严重制约了矿井安全高效生产。通过提出保护层开采方案,先期开采下伏8-1号薄煤层,释放3号煤层应力,增加煤层透气性,同时制定8-1号煤带压开采的防治水技术策略,最终实现了3号煤瓦斯安全疏放抽采,防治水工作顺利开展,对同时存在高瓦斯和承压水上采煤问题的类似矿井具有指导意义。      

巨野煤田矿坑热水特征及其开发利用

根据矿坑热水水质、水量、水温,立足矿山实际,因地制宜提出了综合开发利用方式：赵楼煤矿矿坑水可向巨野县城提供洗浴用水;彭庄煤矿矿坑水宜作为种植冬暖式大棚蔬菜的热源;经热能梯级利用后,郭屯煤矿矿坑水可与低氟水混合后作为水产养殖用水;龙堌煤矿矿坑排水量大,距巨野县城较近,经降酸处理后可作为城镇工业供水水源。矿坑水经全部梯级利用后,可节省地下水资源及煤炭资源费2 493.84万元/a。