淮北煤田地面塌陷成因机制、预测及治理措施——以五沟煤矿为例

以五沟煤矿地面塌陷为案例,将现场调查法与资料归纳法相结合,对煤矿区现状地面塌陷分布特征进行了分析。在重点开展地面塌陷的形态特征研究基础上,查明地面塌陷主要类型和分布规律,全面掌握淮北市煤矿区地面塌陷的影响因素及地面塌陷特点,运用概率积分法预测分析了煤炭矿区地面塌陷的发展趋势,为重点治理煤矿区地面塌陷提供依据。     

煤矿城市塌陷与生态环境综合治理的思考

本文基于对煤矿城市塌陷与生态环境危害状况及危害程度的分析，阐述了对煤矿城市塌陷与生态环境综合治理的现实意义和历史意义，研究了对煤矿城市塌陷与生态环境综合治理认识的重要性、必要性和可行性，提出了对煤矿城市塌陷与生态环境的治理方法和措施。力求使人们认识到煤矿城市塌陷不仅对生态环境危害严重，同时对国民经济的发展、人民群众生活质量的影响也是十分严重的。因此。对煤矿城市塌陷与生态环境的综合治理工作是各级政府及有关部门的当务之急，应该引起重视，纳入议事日程。     

北京西山地区地应力场特征及地质灾害关系研究

本文研究了北京西山地区现今构造应力场及因煤矿开采引起的岩爆和地面塌限两类地质灾害的特征。发现岩爆及地面塌陷严重的矿均处于高应力值区及拉应力区。认为岩爆和地面塌陷的生成条件和影响因素不尽相同，但它们都是因煤矿开采，围岩体应力平衡状态受到破坏而引起的。     

三河煤矿采空区地面塌陷地质灾害调查钻探技术

针对河北三河煤矿采空塌陷区内地层破碎、岩石软硬不均、钻进泥浆漏失严重、钻进效率低、岩心采取难等问题,采取了一系列钻探技术方法,在确保岩心钻探工程质量的前提下提高了钻进效率。为初步查明三河煤矿开采区地面塌陷范围、发育特征、危害程度等,提供了准确、翔实的地质资料;为开发利用煤矿采空塌陷区及下步勘查和城乡规划提供了依据。 关键词：煤矿采空塌陷区;岩心钻探;钻探工程质量     

煤矿采空塌陷的危险性预测评估与防治措施——以华亭矿区大柳矿井为例

煤矿开采后引发地面塌陷的危险性预测评估是煤矿地质灾害危险性评估的核心内容。以华亭矿区大柳矿井地质灾害危险性评估为例,介绍了煤矿采空引发地面塌陷危险性预测评估的基本内容及评估深度,并提出了较全面的矿区采空塌陷的防治措施,可以为矿井开采后防治地面塌陷提供指导。      

窑街煤矿采空塌陷形成机理及其发育规律研究

通过对窑街煤矿采空地面塌陷的实地调查,结合历史资料的研究成果,分析了采空地面塌陷的形成机理及其发育规律,对窑街煤矿采空塌陷区的稳定性做出了评价,在窑街矿区的地面塌陷治理中具有指导意义。     

陕西省主要煤矿区地面塌陷表现形式及其遥感响应

煤炭资源的开采引发的地面塌陷,已成为制约矿区可持续发展的重要因素。陕西省主要煤矿区地面塌陷问题严重,且随着煤炭生产规模的扩大呈现更加严重的趋势。其主要表现形式有：塌陷盆地、塌陷坑、地裂缝、滑坡、崩塌等,并引发地形地貌、植被变化及居民点变迁等。针对陕西省主要煤矿区开发状况及地面塌陷表现形式,对地面塌陷形成的地质灾害遥感响应特征进行了分析,认为利用遥感图像可以有效识别塌陷坑、地裂缝、崩塌等直接标志及地貌变化、居民地变迁、植被变化等间接标志,并以此确定地面塌陷的范围;利用多时相遥感资料对比能够获得塌陷区动态变化信息,为研究矿区塌陷规律及灾害防治提供科学依据。     

榆神府矿区地面塌陷特征及环境问题

在遥感解译的基础上,实地调查了神木县煤矿开采区地面塌陷现状,阐述了地面塌陷分布、发育特征及发育规模。共发现大面积地面塌陷30处。地面塌陷规模以中型为主,稳定性以较差为主,险情等级以小型为主,均为高强度采煤造成。单个塌陷区最大面积27.67 km2,煤炭开采强度与塌陷发育程度关系密切。论述了石圪台村、榆神路煤矿、蛇疙瘩村、榆家梁煤矿、后柳塔村、沙沟茆村等典型村镇地面塌陷特征。地面塌陷导致的地质环境问题日益突出,截至2015年4月30日,已经导致了48次1.5~3.3级的塌陷地震,诱发区域性地下水水位下降、井泉干涸与河流断流、水域面积萎缩,并进而产生一系列生态环境问题。      

强水动力湖泊夏季分层期氮的生物地球化学循环初步研究:以贵州红枫湖南湖为例

湖泊在夏季由于藻类生长而消耗大量硝酸盐,水体硝酸盐含量一般要低于春季。而红枫湖南湖水体硝酸盐含量却高于春季(比平均含量高0.83mg/L),说明尚有其他重要的硝酸盐来源。据估算,南湖水体硝酸盐含量升高0.83mg/L约需要1.66×105kg硝酸盐,另外有约10.1×105kg硝酸盐随下泻水输出南湖,再加上夏季藻类生长(生产的chla量约为640kg)所消耗的硝酸盐3.52×105kg,共消耗硝酸盐15.28×105kg。扣除河流输入的4.42×105kg硝酸盐,南湖尚存在约10.86×105kg硝酸盐的亏空。利用氮稳定同位素示踪技术,结合硝酸盐及叶绿素a(chla)含量、溶解氧(DO)等的变化,认为这部分硝酸盐来自湖泊中下部(斜温层)有机质的大量矿化(硝化),是水动力驱动高DO的上部水体下沉从而引起下部有机质(硝化)的结果。南湖这种强水动力湖泊整个夏季分层期氮的生物地球化学循环是斜温层有机质矿化(硝化)释放硝酸盐和变温层藻类生长同化硝酸盐为有机质同时发生的特殊类型。     

黄土丘陵区房柱式开采地表塌陷特征及机理分析——以陕北府谷县新民镇小煤矿为例

通过对陕北府谷县新民镇小煤矿采煤地表大面积塌陷的调查和分析,总结出黄土丘陵区房柱式开采地表的塌陷特征,并以西岔沟煤矿房柱式开采为例,对其两种参数顶板岩梁应力、煤柱载荷、煤柱强度进行分析及对比,结果表明合理设计煤柱和煤房尺寸可以防止采煤地表大面积塌陷。     

冈底斯山脉中段麦嘎古湖的形成演化发展与消亡

麦嘎盆地属典型的山间断陷盆地,其形成演化发展又受制于盆周的断层构造活动。麦嘎古湖的形成演化发展及消亡与麦嘎盆地的发展演化紧密相连。笔者从构造和湖积物特征人手,对麦嘎古湖的形成演化发展消亡作了深入探讨,认为其受到新构造活动、古气候、河流侵蚀等自然外力的综合作用,麦嘎盆地先后经历了河流→湖沼→河流→湖沼→湖泊→湖沼→湖泊→河流的演化过程。     

淮南矿区塌陷塘水体水质的变化

结合物理、化学、生物学指标,采用Margelef多样性指数、营养状态综合指数法对淮南矿区塌陷塘水体水质进行定性分析和定量研究,发现水体受有机污染严重,BOD₅、COD_Cr、TP等指标含量较高,水质状况已趋于富营养化,其水体中氮的含量与水质变化的相关性明显大于磷,而且磷受环境因素影响较明显;Margelef多样性指数也由1986年的3.20减至2005年的2.21(小于2.5),营养状态综合指数为65.18,水质级别为中度富营养(Ⅳ)。这说明塌陷塘水体水质变化一方面受环境因素干扰较为严重,另一方面也有其内在的发展规律,和内陆湖泊相比有较明显的特殊性。      

Anthropogenic effects on sedimentary facies in Lake Baldeney,West Germany

Analysis of well logs of Lake Baldeney, a reservoir of the Ruhr River, yields four facies factors that reflect the effect of anthropogenic processes on the sediment. First, the sedimentation rate is directly related to the subsidence caused by mining. The extent of the subsidence was such that the sediment load of the river could not compensate for the sinking of the lake bottom. Discharged sediment filled about one-fifth of the basin within 40 years. In certain areas of the basin the sedimentation rate reached up to 10 cm per year. Second, the grain-size distribution of the sediment was influenced by long-term and short-term events. During the subsidence, grain-size distribution remained relatively constant. The destruction of the Möhne River dam during World War II resulted in the presence of an extremely large grain size as evidenced by the so-calledMöhnelage. The filling of the lake after 1961 was accompanied by a continual increase in medium grain size. Third, until 1975, the mode of the lake sediment reflects the effect of mining in the vicinity of the lake. High coal content can be traced to its origin. The introduction of modern production processes, modernization of coal dressing, and hydraulic hauling is documented in the sediment. Finally, the heavy metal content of the sediment corresponds to the industrial development in the drainage area the Ruhr River. The accumulation of Cd reached an extreme concentration, exceeding the natural content by a thousand times. Variation in concentration reflects an increase in industrial production, as well as measures undertaken to restore water quality.     

SBAS-InSAR和PS-InSAR技术在鲁西南某线性工程沿线地面沉降成因分析中的应用

地面沉降问题严重影响着鲁西南经济发展区交通工程建设。文中选择某线性工程两侧5 km范围作为研究区,文章收集RadarSAT-2(2017—2020年)、Sentinel-1A(2019—2020年)存档数据和沿线区域地质、水文地质、矿产开发资料,采用时序InSAR分析的方法,对研究区沿线地面沉降分布特征及规律进行综合分析。研究结果表明：研究区主要地面沉降诱因是煤矿采空区塌陷和地下水超量开采,前者以矿区工作面为中心形成沉降漏斗,沉降速率变化和沉降中心移动与煤矿作业工作面挖掘进度和转移密切相关;后者沉降分布规律与地下水开采使用点相关,形成与地下水开采使用范围相近的沉降带。研究区在2017—2020年内持续发生沉降,最大年均沉降速率为136.5 mm/a,单年累计最大沉降量为220 mm。经同期CPI水准点观测结果校核,InSAR数据处理成果平均误差小于1 cm/a,相关系数到达70%以上。本文采用的分析方法能及时准确反映出线路方案穿行研究区内各处地面沉降变化,为线路方案规划和地质灾害整治提供有效合理参考。     

基于Weibull时间序列函数的动态沉陷曲线模型

研究开采沉陷灾害发生及发展的动态过程具有重要的理论意义和工程应用价值。因采场上覆岩层及采矿过程的复杂性,全面研究采矿过程中上覆岩层的移动及地表的沉陷具有很大的难度,以研究地表沉陷区观测点下沉变化过程的时间序列为切入点,对开采沉陷的动态过程进行了研究。通过研究地表沉陷区观测点下沉量的时间序列发现,Weibull（韦布尔）函数可较准确地拟合和描述地表观测点的下沉过程曲线。煤层开采地表移动过程的FLAC3D模拟研究发现,同一沉陷区内各观测点的下沉过程在时间和空间上具有独立性。在该基础上,将概率积分沉陷曲线模型与Weibull时间序列函数相结合,给出沉陷区主剖面的动态下沉、倾斜和曲率曲线的唯象学模型,经实例证明建模思路是可行的。     

新疆苇湖梁煤矿塌陷区遥感监测研究

苇湖梁煤矿已有50多年的开采历史, 长期的地下开采造成了严重的地面塌陷。本文将新疆苇湖梁煤矿塌陷区作为研究区, 以2013年的IKONOS高分遥感影像为主要数据源, 以ArcGIS为支撑平台, 采用人机交互的解译方法对塌陷区的相关信息进行提取, 结合实地调查验证的方法, 分析研究区内地质灾害的特征。通过遥感调查发现: 研究区内发育规模较大、位于塌陷区周围的拉伸区的地裂缝约有64条;塌陷坑(群)约有94个, 主要分布于南北塌陷槽及两侧;塌陷回填区总面积达0.92 km², 并在回填区发现了3个新塌陷坑。本文充分发挥了遥感技术宏观性强、速度快的特点, 调查结果反映了塌陷区灾害的实际情况。     

湖南省谭家山矿区开采地质灾害分析

煤矿开采所产生的地表沉降、开裂、塌陷等地质灾害,造成地表民房不同程度的损坏。为准确分析矿山开采对地表民房的损坏,从矿山开采造成地表沉降影响范围,矿山开采最大冒落高度与导水裂隙带高度,矿山开采引起地表最大水平移动值、最大曲率值、最大倾斜值等因素来研究分析。综合分析认为：引起地表民房损坏的主要原因一是地表民房正处在采动影响范围内;二是开采冒落带与裂隙带高度已经波及至地表,从而引起地表出现沉降与裂缝等现象,引发房屋开裂等损坏现象;三是煤矿采空区所产生的最大曲率值远远大于地表建筑允许变形值。该方法对研究煤矿开采造成地表民房损坏成因分析具有一定指导意义。     

采煤扰动对土壤理化性状影响及微生物群落响应机制

采煤造成黄河流域一带生态环境问题日趋严重。为了探明采煤扰动对黄河流域一带土壤因子及微生物群落的扰动特征,阐明采煤沉陷边缘区域与未开采区域土壤微生物群落的差异性,以内蒙古上湾煤矿为研究区,选择以沉陷边缘区作为起始区域(HD),向未开采区进行等距取样。选择距沉陷边缘区150(D1)、300(D2)、450(D3)、600(D4)及750 m(D5)作为采样点,测定营养指标、土壤酶及土壤C∶N∶P化学计量特征3种土壤因子和微生物群落特征。结果表明,边缘沉陷区与未开采区土壤因子及微生物多样性的差异主要集中在距边缘沉陷区较近(小于300 m)的未开采区。在靠近边缘沉陷区,全氮、土壤有机质含量以及细菌丰度产生不同程度下降,速效钾、碳氮比(C/N)、蔗糖酶及磷酸酶活性有不同程度上升。群落组成方面,酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度在未开采区随距离呈现先增大后降低趋势,绿弯菌门(Chloroflexi)表现为边缘沉陷区高于未开采区;Phaeosphaeriaceae、毛壳菌科(Chaetomiaceae)相对丰度表现为边缘沉陷区显著高于未开采区。研究发现,边缘沉陷区对未开采区的影响主要集中...     

济宁市采煤塌陷地引湖充填复垦模式初探

济宁市采煤塌陷地数量巨大,塌陷地复垦任务艰巨,主要的原因是没有足够的填充物复垦塌陷地,利用运河航道清淤及湖泊泥浆充填能很好地解决这一难题。从济宁市采煤塌陷地现状分布、破坏程度入手,对治理模式进行剖析,根据多年来运河航道的清淤、湖泊泥浆充填工程的有益经验,探讨南四湖周围塌陷地引湖充填复垦的可行性。     

地下水位下降对采矿覆岩下沉影响探析

地下采煤会导致地表下沉盆地的形成。然而地下水尤其是承压水的流失即水位降低对地表下沉盆地的形成存在不可忽视的影响，而对两者之间的关系及其过程的力学机理是岩移领域亟待研究的课题之一。矿区地下水位降低的主要原因为承压水通过采动裂隙向下渗流、煤层开采前顶板岩溶含水岩层的疏干以及地面人为钻井取水。根据对一具体矿区地下水位下降对地表沉陷影响实测数据的分析得出，在以采煤为主导条件导致地表下沉的过程中，几乎全部的开采沉陷量中均包含有由于含水层释水而造成的沉陷量。通过对上覆岩层力学机理分析，指出水位降低对覆岩移动、地表下沉的影响是由于一定地质条件下可渗水性岩石的物理力学特性、渗水对其它岩石的软化、释水后原冲积层的压密固结以及水渗透过程中的水岩耦合作用等因素综合作用所致。同时，在以上理论的基础上还探讨性地建立了地下水位下降对地表下沉贡献模型，在此模型基础上可以建立2个或2个以上影响因素对地表下沉的贡献模型。最后以框图形式概括了地下水位下降及其对地表下沉影响的综合过程。