淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体水化学特征及其影响因素

为研究淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体的补给水源及溶质来源,在现场调查的基础上,系统采集丰水期、平水期、枯水期沉陷区积水、地表河水和浅层地下水样进行测试分析,采用Piper三线图、Gibbs图和因子分析方法,对不同水体水化学特征及其影响因素进行讨论.结果表明:地表水水体总溶解性固体(TDS)质量浓度表现为枯水期丰水期平水期,浅层地下水表现为枯水期平水期丰水期,地表水TDS质量浓度明显高于浅层地下水.地表水中主要阴阳离子为Na~+、Cl~-和SO_4~(2-),水化学类型主要为SO_4~(2-)-Cl~--Na~+型;浅层地下水离子以HCO_3~-、Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,表现为HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)型.结合Gibbs图和因子分析可知,地表水受蒸发作用、地表径流以及采煤活动等因素影响,浅层地下水在一定程度上体现出大气降水和地表水补给的特点,受岩石风化作用影响较为明显.     

草原矿区长时序植被覆盖度变化趋势对比分析

呼伦贝尔草原区生态脆弱,在人类活动和气候等因素影响下草原生态变化备受关注。本文以宝日希勒矿区及周边为研究区,应用1985-2015年Landsat年度最大合成NDVI数据,采用像元二分模型反演植被覆盖度;分别利用一元线性回归法和Sen+Mann-Kendall法对研究区植被覆盖度趋势和空间差异进行了对比分析。结果表明：两种方法得到的植被变化趋势基本一致,Sen+Mann-Kendall方法相较于一元线性回归法对植被覆盖度改善和退化反应更为敏感。研究结果有助于科学评价长时序煤炭开发活动对地表生态的影响并为长时序植被变化监测提供方法参考。     

基于遥感和高程差异特征快速调查采煤塌陷地的方法研究——以山东省为例

煤矿开采产生的地表塌陷不仅造成耕地破坏,还会引发生态环境破坏及基础设施建设损毁,对社会经济发展造成严重的负面影响。如何快速摸清底数,进而理清责任并分类治理显得尤为重要。该文以山东省为例,研究借助遥感技术和DEM高程差异特征形成一套快速调查采煤塌陷地的技术方法,该方法重点调查地表在一定时期高程损失0.5m以上、且损害人民生产生活的采煤塌陷区域。通过研究,摸清了山东省采煤塌陷地位置、规模、损毁程度及土地用途等基本情况,并建立了采煤塌陷地基础数据库。     

采煤塌陷地复垦项目PPP融资模式应用研究

探索PPP融资的运作模式与双方合作机制,促进PPP融资模式在采煤塌陷地复垦项目中的应用。研究基于风险-收益均衡原则,从私人资本与政府的风险偏好特点出发,建立了项目总成本最小的最优风险分担模型;在风险分担系数已知的情况下,建立了Shapley值模型对双方收益进行合理分配。结果表明:私人投资主体的综合风险系数略大,双方基本上均担风险;私人投资主体承担绝大部分的项目资金投入,所获收益略大于政府。因此引入PPP模式进行采煤塌陷地复垦,对于政府而言,可以解决资金压力,分散不擅长的项目与金融、市场风险;对于私人投资主体而言,可以避免过多的政策与不确定性风险,获得较高的投资收益。该研究为采煤塌陷地复垦项目PPP融资谈判提供了理论依据,对加快塌陷区复垦进程具有非常重要的现实意义。     

山东省莱州市招贤金矿区矿体特征与找矿前景

近年来,焦家金成矿带深部找矿取得重大突破。山东省地质调查院在莱州招贤地区,对焦家带深部(赋存标高-1 260m~-2 170m)开展找矿工作,圈定金矿体27个。矿体受焦家断裂的破碎蚀变岩带控制,主要赋存于黄铁绢英岩化碎裂岩及花岗质碎裂岩带内,其中规模达第Ⅰ勘查类型的矿体3个。提交金矿(333+334?)金金属量105t,另有低品位金金属量近50t。该文对焦家带深部金矿体矿体特征、赋存情况等进行研究,发现矿区内主矿体向深部尚未封闭,尤其是72~88线、288~320线,矿体向深部有厚度变大,品位增高的趋势,且在320线深部矿体中发现了自然金,显示了焦家成矿带深部具有良好的找矿远景,为打造胶东深部找矿示范区提供重要参考。     

一种基于ELK框架的地理信息动态时空数据获取与挖掘方法

尝试将ELK框架在大规模日志实时处理方面的能力抽离出来,将其优势能力与地理信息技术相结合,提供一种基于ELK框架的地理信息动态时空数据获取与挖掘方法。该方法通过建立机制动态采集海量级非结构化数据,并实时筛取与地理要素相关的时空信息,从而实现海量级分析样本下的地理信息时空数据的实时动态分析与挖掘。最后以上海市快速路交通流量作为研究对象验证该方法模型,试验结果能够反映一定的社会潜在规律并提供相关指导价值,证明方法可行,并对方法的优缺点进行了记录与分析。     

深海多金属硫化物开采作业安全与环境影响分析及对策研究

随着各国对深海多金属硫化物勘探与开发的步伐逐渐加快,为确保并指导承包者在区域内开采多金属硫化物作业安全且符合保护环境规定,首先论述开采深海多金属硫化物的工艺技术,以此为基础结合加拿大鹦鹉螺和美国海王星矿业公司试采多金属硫化物案例,分析其作业过程所涉及的硫矿泄漏、结构失效、机械伤害、火灾爆炸等安全问题和破坏海底动植物群及其栖息地、排放采矿废水尾矿等环境影响,最后就作业安全与环境影响问题分别给出了针对性的对策与建议,可为工程实践提供参考。     

深海采矿循环式水力集矿系统设计与数值研究

为使深海采矿作业更为高效、环保,提出了一种用于深海采矿的循环式水力集矿系统设计方案。该系统主要由集矿头、矿-沙分离器、水-沙分离器、水泵以及连接各部件的管道组成。采用基于欧拉法的液固两相流计算模型对该系统的关键问题,即矿-沙分离器和水-沙分离器的泥沙颗粒流动进行数值研究。相间拖曳力采用Richardson-Zaki模型。液相与固相湍流分别采用标准k-ε模型和Tchen湍流响应模型。该模型经验证对于直径0.165 mm与0.27 mm细颗粒具有较高精度。利用该模型,以0.165 mm泥沙颗粒为例,得到了两种分离器的分离效果与入口流速之间的规律,分析了两者颗粒浓度分布与流场特征。结果表明,两种分离器的性能均与入口流速有关,在选取适当入口条件时均可取得良好效果。     

双轨D-InSAR技术监测矿区地面沉降的应用

合成孔径雷达差分干涉测量(Differential interferometry synthetic aperture radar,D-InSAR)技术在矿区地面沉降监测领域具有独特的优势和巨大的发展潜力。为分析并掌握济宁某矿区地面沉降的变化状况,选取具备高穿透植被能力的L波段的ALOS PALSAR数据,基于双轨D-InSAR技术对采煤塌陷进行动态监测,获取矿区的形变信息,并与水准数据进行对比分析,进而为有效的进行矿山地质环境保护与治理恢复提供一定的理论依据和技术支持。     

Research on reflux in deep-sea mining pump based on DEM-CFD

Abstract

The complex circumstances of deep-sea mining result in unexpected accidents. When a pump abruptly stops working during mining in deep seas, several tons of minerals need to be refluxed. The commonly used computational fluid dynamics (CFD) method cannot simulate the required reflux because the volume of particles is neglected. However, this parameter can be calculated using Discrete Element Method-computational fluid dynamics (DEM-CFD). Using this method, the movement of particles and the location of the blockage becomes evident. In this study, DEM-CFD was used to simulate the reflux of nodules of diameter d?≤?10, d?≤?20, and d?≤?50?mm with a volume concentration of 8%. The results indicated that particles of diameter d?≤?50?mm cannot be refluxed and they are likely to accumulate at the junction of the impeller and vanes. Thus, the diameter of the particles needs to be controlled for effective functioning of the lifting pumps, and prevent deep-sea mining accidents.