徐州煤矿采区地面塌陷与诱发的生态环境问题及防治对策

本文针对江苏省徐州地区矿山环境地质问题，分别论述了徐州地区煤田地下采煤历史、现状和煤矿采空地面塌陷的分布发育特征，阐述了塌陷区生态环境地质问题，提出了煤矿采空塌陷地质灾害的防治及塌陷区生态重建的对策建议。     

地面沉降的灰色Verhulst模型及其应用研究

本文将灰色Verhulst模型引入地面沉降的研究之中,根据某地面沉降观测点的近20年数据建立地面沉降发展模型,并运用所建立的模型对地面沉降的发展态势进行了预测。     

徐州市地下水开采与环境效应的研究

以大量实际资料介绍了徐州市岩溶水的赋存特征,近年来由于工农业发展,需水量增加,许多地段强烈超采,出现岩溶水水位持续下降、水质恶化和发生岩溶塌陷等环境地质问题。     

岩溶关键带水文地球化学研究进展

岩溶关键带处于岩石、水、土壤、大气、生物五圈交汇地带。正确认识岩溶关键带的结构、特点及其水文地球化学过程是当前地球关键带与岩溶水科学研究的重点问题。本文基于对国内外相关研究成果的归纳整理,剖析了岩溶关键带水文地球化学内涵、岩溶关键带水动力垂向分带、岩溶关键带框架下的水文地球化学过程与机制, 探寻变化环境下岩溶关键带水文地球化学过程演变的规律与驱动机制。指出了当前研究中存在的薄弱环节:目前工作仅停留在传统岩溶地下水科学工作范畴,未从岩溶关键带框架体系的角度考虑植物冠层至岩溶含水层之间水文地球化学过程及其耦合关系,未考虑新污染物持续输入、地球大数据科学工程深入实施、全球碳排放路径逐渐改变等时代因素对岩溶水文地球化学研究的潜在影响。进一步的研究可以从以下方面开展:基于岩溶关键带框架体系的新污染物水文地球化学研究,基于大数据框架体系的岩溶水文地球化学研究,“双碳战略”下的岩溶水文地球化学研究,岩溶关键带水文地球化学驱动的物质转化与能量迁移过程及其耦合以及高分辨率监测、评估与模拟手段的综合应用。     

煤层处置CO2 的二元气- 固耦合数值模拟

利用不可开采煤层处置二氧化碳可以有效控制温室气体的排放量并可驱动和增加煤层气资源的开采量。二氧化碳注入煤层处置后引入一个复杂的CH4-CO2二元气体与煤体的气固耦合问题,耦合了二元气体竞争吸附、竞争扩散,气体渗流以及煤体变形过程。基于COMSOL Multiphysics建立了二元气固耦合的有限元数值模型,并应用数值模拟实验对二元气固耦合进行了机理分析。模拟结果表明,CO2注入煤层后不断驱替CH4,CH4组分明显减少;气体吸附引起的煤层膨胀量可以抵消部分有效应力引起的压缩变形,由于CH4-CO2二元气体较单一CH4引起的煤层吸附膨胀量大,二氧化碳注入煤层后可以缓解煤层的压缩变形;不同孔隙压力条件下,吸附膨胀与孔隙压力两者竞争作用引起的煤层净变形不同,而净变形也控制着煤层孔隙压力和渗流率的变化,煤层渗透整体呈现先降后升,模拟进行到4.66×107 s时煤层渗透率发生反弹。     

镇江市主要地质灾害的成因机制与防治对策

镇江市是江苏省地质灾害较严重的地区之一。主要地质灾害为滑坡、崩塌和地面塌陷,已造成了大量经济损失和人员伤亡,制约了当地的经济和社会的可持续发展。本文分析了镇江市地质灾害的主要类型、分布特征、成因机理。提出了防治地质灾害的原则和对策,以便有效预防和减少地质灾害发生。     

基于GIS的梁北煤矿底板突水危险性评价

我国有60％的煤矿不同程度地受到底板岩溶承压水的威胁,尤其是奥陶系和寒武系灰岩含水层水量大、水压高,已经发生多次重大突水事故。底板突水的控制因素很多,主要有矿山压力、含水层水压、隔水层阻水能力、原始导高、构造复杂程度等,本文以梁北煤矿突水为例,在分析矿井突水因素基础上,综合选取上述因素作为评价指标并定量化,利用ArcGIS平台,构建了底板突水危险性多因素评价模型。评价结果表明,该矿在现有疏水降压条件下,从2008年8月,矿井东部采区11111,11151,21031工作面由中等危险区转为安全区,疏水降压取得显著效果。研究表明,GIS可在矿井防治水工作中发挥重要作用。     

徐州大屯中心区地面沉降机理分析与危险性评价

地面沉降已经成为世界主要的环境地质灾害,过量抽取地下水是地面沉降主要的诱发因素.徐州大屯中心区从1976年开始观测地面沉降,1988年建立了地面沉降观测系统,观测数据显示2006年累积沉降量达到873mm.本文以该地区20多年的地下水位观测、地面沉降观测资料为基础,在地理信息系统软件ArcGIS支持下,分析了该地区地面沉降发展演化及沉降机理,并根据累积沉降量进行了危险性评价.     

江苏丰沛地区浅层地下水氟含量的空间变异与分布特征

在实地调查和采样分析的基础上,运用地质统计学方法,研究了丰沛地区浅层地下水氟含量的空间变异和分布特征。结果表明:丰沛地区62.75%的水样氟含量超过了国家饮用水标准,最大7.11mg/L,平均含量为1.51mg/L。其中39.22%的水样氟含量在1～2mg/L,3.92%的水样氟含量超过4mg/L。丰沛地区浅层地下水氟含量在一定范围内存在空间自相关性,具有明显的各向异性特征。在空间分布上,氟含量总体呈现西北、东南高和东北低的特征,氟含量大于1.00mg/L的面积约占整个研究区域的87.21%,大于2.20mg/L的面积约占12.12%。丰沛地区浅层地下水氟含量超过1.00mg/L的最大概率0.953,其中概率达到0.85以上的为高风险区域,面积297.18km2,占整个研究区的10.81%,主要分布在丰沛地区的西北部和东南部。     

南通市主要环境岩土工程问题初探

随着南通经济的飞速发展和城市化进程的加快,引发了一系列环境岩土工程问题,主要有地面沉降、江岸坍塌、软土变形、砂土液化、水土污染等,影响了南通市社会和经济的可持续发展。分析了南通市的主要环境岩土工程问题,提出了相应的防治对策建议。