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煤矸石在绿色矿山建设中的规模化利用技术研究进展 被引量:5
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作者 史全林 龙力华 +2 位作者 杨前 王少辉 谢大伟 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期113-125,共13页
【背景】我国煤矸石固废产量大、堆存量持续增加,长期堆放会造成土地资源的浪费且污染矿区环境。利用煤矸石制备高附加值化工产品、提取有用元素等固废处理方式,存在消纳能力不足等问题,难以满足大宗固废规模化处置利用和绿色矿山建设... 【背景】我国煤矸石固废产量大、堆存量持续增加,长期堆放会造成土地资源的浪费且污染矿区环境。利用煤矸石制备高附加值化工产品、提取有用元素等固废处理方式,存在消纳能力不足等问题,难以满足大宗固废规模化处置利用和绿色矿山建设要求。【进展】煤矸石在矿区复垦、井下充填等领域综合利用,是实现其规模化处置利用的重要发展方向。系统总结了煤矸石的物理化学特性及其资源属性,并分析了煤矸石长期堆放对矿区大气、土壤、水体等影响;以绿色矿山建设为出发点,重点介绍了煤矸石作为塌陷区复垦、地聚物注浆、固体充填、膏体充填及似膏体充填等材料的固废规模化处置与利用技术的原理、发展及应用效果。发现煤矸石复垦材料能够改善土壤性质、促进植物生长,但存在短期内重金属迁移污染环境等问题;煤矸石作为地聚物注浆材料实现了煤矸石重金属物质的有效固化,降低了重金属元素释放对环境的危害;煤矸石固体充填技术具有煤矸石处理工艺简便、辅助材料使用少的优势,但面临充填效果不均匀、污染地下水等挑战;归纳了煤矸石膏体充填材料、似膏体充填材料的原料配方及流动性优势,分析了材料的微观水化机理与流动特性,为矿井充填开采提供了关键技术支撑。最后提出目前煤矸石存在活性难以充分激发并利用、应用缺乏前期分类预处理、井下充填注浆利用成本高以及规模化利用缺乏激励性政策支持等问题。【展望】为进一步推动煤矸石在矿区的安全高效、风险可控及规模化利用,未来将重点围绕煤矸石低成本复合活化方法、煤矸石固废利用过程环境友好性评估、煤矸石矿化封存CO_(2)与负碳利用等开展研究,为煤矸石“绿色−高效−高值”综合利用路径发展提供思路,提高煤矸石的规模化利用和风险防范能力,促进固废利用与绿色矿山建设的协同发展。 展开更多
关键词 绿色矿山 煤矸石 固废利用 复垦 充填 活化 负碳
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基于遥感指数的我国西部矿区生态质量监测——以彬长矿区为例 被引量:5
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作者 姚顽强 李悠 +4 位作者 郑俊良 蔺小虎 相里海龙 惠伯辰 李文欣 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期259-266,共8页
我国西部矿区是煤炭资源开采的主要地区,也是最具代表性的生态脆弱区,探讨西部矿区自然生态环境的演变趋势及影响机制,对于矿区自然环境保护与有序恢复有着重要意义。以彬长矿区为例,通过遥感和GIS技术,利用Sentinel-2和Landsat 8遥感... 我国西部矿区是煤炭资源开采的主要地区,也是最具代表性的生态脆弱区,探讨西部矿区自然生态环境的演变趋势及影响机制,对于矿区自然环境保护与有序恢复有着重要意义。以彬长矿区为例,通过遥感和GIS技术,利用Sentinel-2和Landsat 8遥感影像数据,基于遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)模型,在深入剖析该矿区土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)和生态环境时空演变的基础上,分析了该矿区LUCC的生态质量。结果表明:①2017—2022年矿区LUCC结构上出现明显的转移特征,形成以林地、耕地和建设用地为主的新LUCC格局,并伴随着林地大范围转出为耕地和建设用地的情况,转移量约191.04 km^(2)。②5 a中,矿区生态环境质量呈下降趋势,RSEI由0.54降至0.47,研究发现矿区生态环境质量主要受绿度和干度指标因子影响。③2017—2022年矿区生态环境质量改善的面积占总面积的9%,生态环境质量恶化的面积占总面积的22%,分析结果可为西部矿区生态环境保护和修复提供参考。 展开更多
关键词 生态修复 遥感 GIS 遥感生态指数 土地利用/覆被变化 生态质量
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露天煤矿周边沟壑排土填沟造地协同开采治理技术模式 被引量:2
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作者 雷少刚 张建莹 +2 位作者 刘昶 王亮 贾振旺 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期374-381,共8页
大规模露天采矿活动对黄土沟壑区地形地貌和生态环境产生了显著的影响。为缓解露天矿普遍面临内排空间不足,进而引起的边坡角过大,超标高排土,产量受限,以及煤矿周边的自然沟壑区水土流失和破碎沟壑土地难治理难利用等问题,提出了一种... 大规模露天采矿活动对黄土沟壑区地形地貌和生态环境产生了显著的影响。为缓解露天矿普遍面临内排空间不足,进而引起的边坡角过大,超标高排土,产量受限,以及煤矿周边的自然沟壑区水土流失和破碎沟壑土地难治理难利用等问题,提出了一种露天矿周边沟壑排土填沟造地协同开采治理技术模式,其原理是基于技术经济环境效益分析,将原本要排弃到排土场的部分适宜的剥离岩土物料,仿自然地层地貌重构过程将运移物料回填到矿区外适宜治理的邻近沟壑,最后再覆土与植被建设,从而实现节约排土空间和再利用沟壑区土地。主要技术环节包括:基于构建内外同心矩形窗口遍历算法提取区域待治理沟壑选址、基于“源汇”理论统筹排土场土方调配路径优化、基于近自然地貌重塑的沟壑区域复填、排土物料筛选与沟壑复填土层剖面重构、覆土绿化与土地再利用、以及协同开采治理的生态效果评价等关键步骤。以内蒙古准格尔旗某露天煤矿为例开展研究,结果表明,该模式治理的露天矿周边自然沟壑总面积为2.588×105 m^(2),为矿区减少约1.536×10^(7) m^(3)的土方内排量;结合CLiDE地貌演化与土壤侵蚀评估模型,模拟并评价了30 a期间周边沟壑协同治理后区域土壤侵蚀量减少66.53%,同时协同治理后的地貌表现出较为稳定的演变趋势,同时新增了大量可供利用的土地,达到了“一土两用”目的。为保障该技术模式的推广,还需要有相应的政策支持和严格的过程监管,以确保该模式产生最大的综合效益,并避免引起新的土地占用和生态环境问题。 展开更多
关键词 露天矿 排土场 填沟造地 生态修复 地貌重塑
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浅埋煤层开采地表裂缝发育规律及形成演化机理 被引量:4
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作者 侯恩科 慕佳欣 +6 位作者 谢晓深 冯栋 杨磊 李研 何涛 包康光 陈小绳 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期107-117,共11页
【目的】地表裂缝是陕北煤矿区最常见的一种地质灾害,不仅损伤地表生态环境,与覆岩裂隙贯通的地表裂缝还是地表水溃入井下的主要通道,威胁井下安全生产。【方法】为进一步揭示浅埋煤层开采地表裂缝发育规律,并阐明其形成及演化机理,以... 【目的】地表裂缝是陕北煤矿区最常见的一种地质灾害,不仅损伤地表生态环境,与覆岩裂隙贯通的地表裂缝还是地表水溃入井下的主要通道,威胁井下安全生产。【方法】为进一步揭示浅埋煤层开采地表裂缝发育规律,并阐明其形成及演化机理,以陕北红柳林煤矿15218工作面和25213工作面为研究对象,采用地表裂缝填图、裂缝动态监测和数值模拟等方法,对地表裂缝进行深入研究。【结果和结论】研究表明:(1)浅埋煤层开采地表裂缝整体呈“C”形展布,其发育特征与发育位置和地貌类型密切相关。相同开采条件下黄土沟壑区>5 cm宽度的裂缝数量占比是风沙滩地区的2.15倍,发育程度明显大于风沙滩地区;工作面边界裂缝发育程度明显大于面内裂缝。(2)浅埋煤层开采地表裂缝具有超前和滞后2种动态发育特征,其中,25213工作面开采诱发的地表裂缝滞后回采位置发育,滞后距6.49 m;15218工作面开采诱发的地表裂缝超前回采位置发育,超前距20.07 m;面内裂缝具有4种活动特征,边界裂缝宽度仅呈现“开裂-增大-稳定”的活动特征,地表裂缝整体活动时间4~14 d。(3)采空区地表附近形成压缩区、拉压转换区和拉伸区,随着工作面推进,采空区顶板岩层和地表移动变形破坏区不断向前扩展。地表下沉盆地范围略大于采空区,最大下沉系数0.82。(4)非贯通裂缝主要由地表移动盆地边缘土体拉伸变形超过其极限值所引起,贯通裂缝是覆岩内部上行裂缝与地表裂缝相接或直接导通地表的结果。随着工作面推采,基本顶周期破断引起地表裂缝向前不断扩展。地表裂缝宽度变化特征与裂缝两侧块体的复杂运动密切相关。研究成果对浅埋煤层开采区地表裂缝防治具有重要参考价值。 展开更多
关键词 浅埋煤层 开采损害 地表裂缝 数值模拟 红柳林煤矿
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磷尾矿基矿山复垦基质土在矿山生态修复中的应用分析
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作者 谷守玉 赵漫茹 +6 位作者 侯翠红 王孟来 杜令攀 郭永杰 肖亚楠 苗俊艳 关红玲 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期183-192,共10页
昆阳磷矿地处云南省昆明市滇池水质保护流域,矿山复垦及生态修复对滇池水域环境保护意义重大。以昆阳磷矿浮选产生的大量磷尾矿进行矿山复垦基质土改良,通过土柱淋溶试验提出有效生态修复方法,并在中试试验中验证该方法的可行性与有效性... 昆阳磷矿地处云南省昆明市滇池水质保护流域,矿山复垦及生态修复对滇池水域环境保护意义重大。以昆阳磷矿浮选产生的大量磷尾矿进行矿山复垦基质土改良,通过土柱淋溶试验提出有效生态修复方法,并在中试试验中验证该方法的可行性与有效性,为流域矿山复垦提供新思路与方向。在实验室研究阶段,以磷尾矿为基质,选取黑页岩、填料、堆肥、固磷剂、团粒剂为改良剂,探究改良剂对基质土入渗率、pH值、容重及饱和含水量等性质的影响因素,明确各改良剂不同添加量与基质土上述性质变化的关联;设计土柱淋溶试验模拟降雨环境,探究改良剂对磷尾矿磷含量的改良效果。经实验数据对比分析,当填料SZ添加量为15%、堆肥为12%、固磷剂FP-1为0.15%、团粒剂为0.02%时,淋滤液磷酸盐含量仅为0.18 mg/L(以P计),相较于对照处理CK,磷含量大幅下降97.8%,入渗率从7.464 mm/h提升至8.508 mm/h,pH值从6.87调整为7.23,EC值从2.625 mS/cm降低至0.961 mS/cm。中试试验深入实施阶段,对基质土进行物化性质分析,包括pH值、EC值、有机质、养分、重金属等检测指标,均达到《绿化种植土壤》(CJ/T 340—2016)行业标准;渗滤液水质分析表明,pH值、EC值、磷酸盐、氟化物、重金属等重要检测指标均符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)国家标准;各试验区内植物生长态势良好,验证了磷尾矿基矿山复垦基质土与种植方案的有效性。 展开更多
关键词 磷尾矿 基质土 生态修复 矿山复垦 重金属
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鄂尔多斯盆地西南缘某煤田放射性地质环境调查评价
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作者 聂浩刚 张乐中 +1 位作者 校培喜 胡永兴 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期428-436,共9页
放射性元素兼具化学毒性和放射性。煤炭资源在开发和利用过程中,煤层中可能赋存的放射性元素经过迁移、衰变、扩散等过程,会对矿区及周围的地质环境造成辐射污染,进而影响人居健康,因此有必要根据实际调研情况,对某些可能存在辐射污染... 放射性元素兼具化学毒性和放射性。煤炭资源在开发和利用过程中,煤层中可能赋存的放射性元素经过迁移、衰变、扩散等过程,会对矿区及周围的地质环境造成辐射污染,进而影响人居健康,因此有必要根据实际调研情况,对某些可能存在辐射污染的煤田开展放射性地质环境调查评价。项目实施过程中,在鄂尔多斯盆地西南缘某煤田多个勘查钻孔中发现含煤岩系存在放射性异常,由此推测该煤田在开采过程中可能存在放射性辐射污染。为进一步查明该煤田开采过程中放射性核素对地质环境的影响,文章运用环境地表γ辐射剂量率测量、氡浓度测定及样品测试等技术手段,对研究区开展了放射性地质环境调查与评价。γ辐射剂量率和氡浓度测量分析表明,研究区煤矿开采整体上对矿区及周边放射性地质环境影响不大,属豁免监管类。同时结合样品测试分析结果,对研究区主要环境影响因子进行了放射性评价。评价结果显示:煤炭开发利用产生的煤渣煤灰等废弃物存在潜在的放射性污染,不可作为建筑物主体材料和A,B类装饰装修材料,仅可作为C类装饰装修材料,用于建筑物的外饰面和室外其他用处材料;煤田及周边土壤放射性污染为可接受水平,煤矿开采对周边土壤及底泥放射性环境影响不大,对居民放射性危害处于安全范围内;煤田开发过程中所排放的废水对区域地表水和地下水不存在放射性污染,但水体不能直接作为生活饮用水水源。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 煤田 放射性 地质环境 污染
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黄河中游黄土采煤沉陷对坡面水土流失经济损失的影响规律
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作者 宋世杰 李源红 +3 位作者 王艺 刘露 田雨 谈庆钰 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第10期33-44,共12页
【背景】定量评估沉陷坡面水土流失产生的经济损失,不仅是科学制定采煤沉陷区水土流失经济补偿标准的重要依据,也是实现高效治理的重要基础。【方法】以陕北典型黄土采煤沉陷区内不同形态的沉陷坡面为研究对象,通过野外采样、室内测试... 【背景】定量评估沉陷坡面水土流失产生的经济损失,不仅是科学制定采煤沉陷区水土流失经济补偿标准的重要依据,也是实现高效治理的重要基础。【方法】以陕北典型黄土采煤沉陷区内不同形态的沉陷坡面为研究对象,通过野外采样、室内测试、环境经济学分析等方法,构建了采煤沉陷坡面尺度的水土流失经济损失定量评价指标体系,揭示了采煤沉陷坡面水土流失经济损失的变化规律。【结果和结论】(1)构建了包含4个子系统(土壤水分损失、土壤养分损失、土地废弃损失、泥沙损失)及8个量化指标(土壤水分、有机质、碱解氮、速效磷、土壤速效钾损失量、土地废弃面积、泥沙滞留量、泥沙淤积量)的采煤沉陷坡面水土流失的经济损失定量评价指标体系。(2)黄土沉陷坡面水土流失导致的水分、有机质、碱解氮、速效钾的经济损失均随坡度的增大而明显减小,而泥沙滞留的经济损失会随坡度的增大而明显增大。(3)黄土沉陷坡面土壤水分、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾产生的经济损失均在“直线坡+≤5°”时达到最大,而土地废弃、泥沙滞留、泥沙淤积产生的经济损失均在“直线坡+>15°”时达到最大。(4)直线形和凸形、复合形、凹形沉陷坡面水土流失的总经济损失随坡度增大依次呈现“先增后降”“持续下降”“先稳后增”的变化规律。(5)泥沙滞留、土壤有机质损失、土地废弃等3项经济损失总和占黄土沉陷坡面水土流失总经济损失的91.69%,应作为沉陷坡面水土流失事后高效治理和经济补偿的重点。研究结果可为黄河中游采煤沉陷区水土流失的精准治理提供科学依据。 展开更多
关键词 水土流失 经济损失 影响规律 采煤沉陷 坡面尺度 黄河中游
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会宝岭铁矿区地下水成因及断层水源探讨
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作者 李军 白继坤 +5 位作者 宋阳 于杜涛 左世晓 陈艳红 韩双元 白茹雪 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第8期162-169,共8页
为揭示会宝岭铁矿区不同埋深的地下水水化学特征及成因,并分析深部断层水的补给来源,采集了李官组-佟家庄组裂隙水、二青山组岩溶裂隙水、变质岩裂隙水、断层水共计37件地下水样,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子组合比法探讨... 为揭示会宝岭铁矿区不同埋深的地下水水化学特征及成因,并分析深部断层水的补给来源,采集了李官组-佟家庄组裂隙水、二青山组岩溶裂隙水、变质岩裂隙水、断层水共计37件地下水样,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子组合比法探讨了该区地下水的水化学组分特征及成因,以及断层水的补给来源。结果表明:各层地下水的TDS随着埋深的增加而显著增大,优势阴、阳离子由HCO_(3)^(-)和Ca^(2+)逐渐演变为SO^(-)、CI^(-)和Na^(+);由于各地下水的水化学组分在Piper三线图、Gissb图中均表现出明显的分区性,可知各含水层之间的水力联系较差;李官水和二青山水的水化学组分形成主要受岩石风化控制,离子成分主要来源于碳酸盐、硫酸盐类矿物及盐岩的溶解;变质岩水受蒸发浓缩作用控制,Na+、K+来源于硅酸盐类矿物溶解和阳离子交替吸附作用,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)主要来源于碳酸盐、硫酸盐溶解与黄铁矿氧化;断层水受岩石风化和蒸发浓缩作用的双重影响,其主要补给来源为李官水和二青山水,应重点以此来源提出水害防治措施。研究结果可为矿井水害防治工作提供参考。 展开更多
关键词 地下水 水化学特征 断层水 水源分析 水害防治
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基于演化博弈的矿山恢复治理模式研究
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作者 李红兵 刘晓晓 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第11期198-208,共11页
矿山的恢复治理工程是推动绿色发展的重要环节,研究相关利益者如何博弈和协调以推进矿山绿色发展十分重要。首先,从矿山恢复治理利益相关者视角,借助有限理性的演化博弈工具,构建矿山恢复治理地方政府、矿山企业、当地居民三方演化博弈... 矿山的恢复治理工程是推动绿色发展的重要环节,研究相关利益者如何博弈和协调以推进矿山绿色发展十分重要。首先,从矿山恢复治理利益相关者视角,借助有限理性的演化博弈工具,构建矿山恢复治理地方政府、矿山企业、当地居民三方演化博弈模型。其次,引入湖南湘西某矿山公司实际运营数据,结合系统动力学对利益相关者长期动态博弈过程进行建模和分析,研究矿山恢复治理主体行为策略的影响因素。研究表明,政府对企业的补贴力度、政府对企业的惩罚力度、企业公关费、企业额外成本收益差和居民监督力度这5个影响因素均会对利益相关者的策略选择产生影响。从利益相关者的角度分别根据5个影响因素制定了矿山恢复治理的定向措施建议,以期为各决策者的矿山恢复治理策略提供参考。根据研究结果,有望提出矿山恢复治理最优的运行模式和可持续发展路径,促进矿山在经济、社会、环境上的可持续发展。 展开更多
关键词 矿山恢复治理 利益相关者 演化博弈 系统动力学
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资源枯竭型城市转型背景下东川汤丹铜矿找矿远景分析
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作者 黄惠芳 吴俊 +2 位作者 张华 鲍家亮 赵向东 《有色金属设计》 2025年第2期28-35,共8页
东川铜矿开采历史悠久,为国家经济建设和社会发展做出了巨大贡献。近年来探明的经济可采资源枯竭,被列为国家第二批资源枯竭型城市。本文以东川为例研究了资源枯竭型城市的资源现状,以区内汤丹铜矿床为研究对象,系统总结了汤丹铜矿床的... 东川铜矿开采历史悠久,为国家经济建设和社会发展做出了巨大贡献。近年来探明的经济可采资源枯竭,被列为国家第二批资源枯竭型城市。本文以东川为例研究了资源枯竭型城市的资源现状,以区内汤丹铜矿床为研究对象,系统总结了汤丹铜矿床的地质特征、矿物组成和化学成分,提出了找矿标志和找矿方向,进行了远景分析,对深部和外围找矿有一定的指导意义。 展开更多
关键词 汤丹铜矿 地质特征 找矿远景 东川铜矿
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改性赤泥固化剂对赣南稀土堆浸场地土壤固化作用的影响试验
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作者 陈飞 陈雯敬 +1 位作者 潘栋彬 钱逸潇 《现代矿业》 2025年第1期91-95,共5页
为了解决稀土堆浸场地边坡稳定性较差的问题,以水泥、赤泥、氧化钙作为原材料,研制氧化钙激发赤泥并联合水泥制成固化剂,设计12组不同质量配比的土壤固化剂试验方案,利用四联直剪仪进行室内直剪快剪试验,研究原材料比例关系对土样黏聚... 为了解决稀土堆浸场地边坡稳定性较差的问题,以水泥、赤泥、氧化钙作为原材料,研制氧化钙激发赤泥并联合水泥制成固化剂,设计12组不同质量配比的土壤固化剂试验方案,利用四联直剪仪进行室内直剪快剪试验,研究原材料比例关系对土样黏聚力与内摩擦角的影响,并在得到的最佳固化剂配比条件下,探究不同养护龄期对土样抗剪强度的影响。研究结果表明:当水泥质量分数为4%,氧化钙与赤泥质量比例为1∶3时,土样的内摩擦角及黏聚力达到最大值;当养护龄期为11d时,内摩擦角达到最大值;当养护龄期为13d时,黏聚力达到峰值,可减少离子型稀土堆浸场地的水土流失,提高场地边坡的抗剪强度。 展开更多
关键词 离子型稀土边坡 直剪试验 抗剪强度 固化剂 改性赤泥
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基于AHP-GIS的丹东市东部矿山地质环境评价
12
作者 张丽 杜渊 《吉林地质》 2025年第1期98-105,共8页
我国矿产资源丰富,矿山开发在推动经济发展的同时也引发了一系列地质环境问题,影响区域生态安全与资源可持续利用。为科学评估矿山开发对地质环境的影响,本文以丹东市东部三个区为研究对象,采用层次分析法(AHP)与GIS技术相结合,构建地... 我国矿产资源丰富,矿山开发在推动经济发展的同时也引发了一系列地质环境问题,影响区域生态安全与资源可持续利用。为科学评估矿山开发对地质环境的影响,本文以丹东市东部三个区为研究对象,采用层次分析法(AHP)与GIS技术相结合,构建地质环境影响评价指标体系,对主要评价因子进行权重分配,并通过空间叠加分析开展区域综合评价。研究结果表明,丹东市东部矿山地质环境影响具有明显的空间分布差异,不同区域危险等级划分清晰;其中,采矿点的分布密度对环境影响程度起主导作用。研究结论可为丹东市东部地区的地质环境保护与恢复治理提供了依据。 展开更多
关键词 地质环境评价 层次分析法 GIS
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地理知识图谱辅助的煤矿区生态损伤智慧识别研究 被引量:1
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作者 王行风 陈国良 《地球信息科学学报》 北大核心 2025年第2期367-380,共14页
【目的】验证基于知识图谱的空间推理方法在煤矿区生态损伤主动发现和智慧识别的适应性,探索新时期煤矿区生态环境治理的新思路与新技术。【方法】基于知识图谱构建技术,对接矿山“天-空-地-人”多源监测、感知数据,总结概括煤矿区生态... 【目的】验证基于知识图谱的空间推理方法在煤矿区生态损伤主动发现和智慧识别的适应性,探索新时期煤矿区生态环境治理的新思路与新技术。【方法】基于知识图谱构建技术,对接矿山“天-空-地-人”多源监测、感知数据,总结概括煤矿区生态单元的位置、形态、群体分布、分布格局以及时空演变等知识,设计了煤矿区生态单元的描述指标,构建了知识图谱辅助下的煤矿区生态损伤智慧识别推理规则,以辅助实现煤矿区地表生态环境采动损伤的主动发现与智能识别。【结果】以山西省某矿区作为研究区,构建了精准识别采动扰动塌陷单元和自然水面单元的空间推理规则。实验证明,知识图谱辅助下的煤矿区采动扰动单元的精准化、智能化识别精度能得到一定的提升,与传统识别结果相比,本文方法对错误图斑的剔除率为21.43%。【结论】知识图谱在煤矿区生态环境分析与评估具有良好适应性,可为采动扰动生态单元的主动发现、快速和精准识别提供技术支持,可为解决新时期复杂条件下的煤矿区生态环境治理问题提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 煤矿区 生态环境 地理知识图谱 智慧识别 空间推理 主动发现 领域知识 时空大数据 采动灾害
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基于熵权-TOPSIS模型的京冀灰岩矿区土壤质量评价 被引量:1
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作者 姚瑶 李玉倩 +4 位作者 唐诗琪 张文超 李金波 李周园 宋桂龙 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期87-97,共11页
进行京冀灰岩矿区生态修复是缓解区域生态环境压力、保障生态安全、促进可持续发展的迫切需求。土壤质量是灰岩矿区生态修复的关键,但目前对于灰岩矿区土壤质量及关键影响指标的认识仍存在不足,亟需建立科学客观的评价体系来指导生态修... 进行京冀灰岩矿区生态修复是缓解区域生态环境压力、保障生态安全、促进可持续发展的迫切需求。土壤质量是灰岩矿区生态修复的关键,但目前对于灰岩矿区土壤质量及关键影响指标的认识仍存在不足,亟需建立科学客观的评价体系来指导生态修复工作。研究选取北京下庄、北京文殊峪、河北玉田、河北满城4个典型灰岩矿区,采集矿区平台场地未修复和修复的土壤样品,检测了pH、电导率、土壤养分、土壤酶活性、阳离子交换量等11个指标,采用熵权-TOPSIS模型评价京冀周边灰岩矿区土壤质量。结果表明:(1)在未修复矿区土壤质量评价中,碱性磷酸酶所占权重最大,其次是阳离子交换量、脲酶、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、电导率、蔗糖酶、过氧化氢酶和p H;在修复矿区,碱性磷酸酶影响最大,其次是脲酶和蔗糖酶。(2)矿区未修复平台场地土壤质量相对贴近度为0.123~0.644,土壤质量总体水平相对较低;已修复平台场地土壤质量相对贴近度为0.145~0.873,土壤质量相较于未修复土壤有所提高,酶活性、有效磷和速效钾含量丰富,有机质和碱解氮总体水平偏低。(3)4个矿区土壤质量总体水平差异较大,下庄矿区修复效果最好,满城、文殊峪、玉田矿区相对较差,土壤质量水平还需提高。针对未来灰岩矿区平台场地修复,应该更加重视土壤酶活性相关指标,注意施肥比例等。研究成果可为灰岩矿区生态修复实践提供指导作用。 展开更多
关键词 灰岩矿山 矿山修复 土壤质量评价 熵权-TOPSIS模型
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“双碳”目标下矿山生态修复及减排增汇途径研究进展 被引量:5
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作者 余伟健 孙梅霖 +2 位作者 杜锦滢 陈国梁 王闯 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期38-46,共9页
矿山资源的开发与综合利用促进了我国经济增长和社会进步,但矿山开采破坏了生态环境,降低了矿山生态系统的碳汇水平。为提高我国矿山生态修复成效,在全面总结矿山开采带来的土地资源破坏、水资源污染、生物多样性下降等环境问题的基础上... 矿山资源的开发与综合利用促进了我国经济增长和社会进步,但矿山开采破坏了生态环境,降低了矿山生态系统的碳汇水平。为提高我国矿山生态修复成效,在全面总结矿山开采带来的土地资源破坏、水资源污染、生物多样性下降等环境问题的基础上,从政策与修复技术等方面介绍了我国矿山生态修复进展,并分析了在环境保护意识薄弱、修复模式单一与多元激励保障失衡方面存在的不足,阐述了树立减排增汇理念、推进节能减排生产工艺、开展矿区“废水、废气、固体废弃物”资源化利用、加强生态修复4类矿山环境修复措施,提出了适于“双碳”目标下矿山生态环境的修复策略及途径,为“双碳”背景下加强矿山生态环境修复、增强碳汇功能提供理论支持。 展开更多
关键词 “双碳”目标 矿山 生态修复 减排增汇 固碳 研究进展
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基于GIS的镇域尺度下地质灾害精细化风险评价方法 被引量:2
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作者 丁国安 张登化 +2 位作者 武阳 郑刘根 朱晓峻 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期241-249,共9页
地质灾害精细化风险评价是提高镇域尺度下地质灾害防治效率、降低灾害风险的关键方法,基于精细化调查数据的镇域尺度风险评价技术研究已成为该领域的研究重点。衢州市全旺镇地质灾害具有类型多样、分布受地形和人类活动影响、季节性明... 地质灾害精细化风险评价是提高镇域尺度下地质灾害防治效率、降低灾害风险的关键方法,基于精细化调查数据的镇域尺度风险评价技术研究已成为该领域的研究重点。衢州市全旺镇地质灾害具有类型多样、分布受地形和人类活动影响、季节性明显且潜在危害大的特点。但由于评估方法不够精细、数据不够精准全面以及技术手段存在局限等因素,所开展的灾害评估工作难以精确地量化地质灾害风险。顾及镇域尺度下地质环境背景和人类工程活动等因素,基于地理信息系统(Geographic Information System,GIS)空间分析技术和综合指数法,融合多源精细化地质灾害数据,构建了镇域尺度下地质灾害易损性和危险性精细化评价指标体系和评价方法。以全旺镇为研究区域,精细化评价了其地质灾害斜坡单元易发性,并通过增加大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨4种不同的降雨工况指标,以24小时内降雨量作为触发因素,分析了不同工况下斜坡单元发生灾害的失稳概率和空间强度,评价了4种不同降雨工况下全旺镇地质灾害的危险程度,得出了全旺镇的精细化风险性评价结果,划定了地质灾害风险区等级。所得结果与全旺镇滑坡地质灾害现状吻合,对镇域尺度下精细化地质灾害风险调查与评价具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 地质灾害 地理信息系统 镇域尺度 易损性 危险性 风险评估
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基于模糊综合评价法的煤矿环境腐蚀倾向性分析 被引量:2
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作者 李帅乾 郭忠平 +3 位作者 温卓越 谢中辉 侯正涛 李鹏 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期52-63,共12页
煤矿环境因其复杂性易导致锚固材料在长期使用中遭受腐蚀破坏,威胁巷道支护安全。为表征煤矿环境腐蚀特性,进行了煤矿环境腐蚀因素及腐蚀倾向性研究。根据现场调研结果分析了煤矿环境特征及主要腐蚀因素;运用层次分析-熵值组合赋权法及... 煤矿环境因其复杂性易导致锚固材料在长期使用中遭受腐蚀破坏,威胁巷道支护安全。为表征煤矿环境腐蚀特性,进行了煤矿环境腐蚀因素及腐蚀倾向性研究。根据现场调研结果分析了煤矿环境特征及主要腐蚀因素;运用层次分析-熵值组合赋权法及隶属度分析法研究了煤矿环境腐蚀倾向性;开展工业性应用试验确定了高家堡煤矿井下巷道环境腐蚀倾向性等级。结果表明:煤矿环境可划分为水环境、大气环境和围岩环境3类,共包含9种主要环境腐蚀因素,采用组合赋权法分析得到水环境价值权重为0.64829562、大气环境价值权重为0.22967309、围岩环境价值权重为0.12203129;运用隶属度分析,提出了pH影响指数、Cl^(-)影响指数、SO_(4)^(2-)影响指数等9项煤矿主要环境腐蚀因素影响指数,构建了各主要环境腐蚀因素隶属度函数;结合指标赋权及隶属度分析,设计了煤矿环境腐蚀倾向性多参量耦合评价方法,通过环境检测、指标量化、评价指数确定和工程判据对照对煤矿环境腐蚀倾向性进行综合判断;应用多参量耦合评价方法得到了高家堡煤矿北翼回风巷、西翼集中辅运巷、西区回风巷、3403运输巷和3407运输巷环境腐蚀倾向性分别为Ⅴ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级;对比巷道环境评价及工业性腐蚀试验结果可知该评价方法能准确评估煤矿环境腐蚀特性。本研究可有效评估矿井环境,为煤矿巷道防腐支护提供指引。 展开更多
关键词 煤矿环境 腐蚀因素 腐蚀倾向 模糊数学 评价方法
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煤矿隐蔽致灾因素内涵及普查要点辨析
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作者 连会青 王旭 +8 位作者 尹尚先 夏向学 曹敏 李启兴 吴晓明 张斌 王阳雨 张庆 王国安 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期99-110,共12页
【背景】为系统规范煤矿隐蔽致灾因素普查工作,国家矿山安全监察局于2024年颁布了《矿山隐蔽致灾因素普查规范》。当前煤矿企业在实施过程中仍面临隐蔽致灾因素内涵界定模糊、普查范围宽泛、实施阶段不明确、勘查与普查脱节、结论表述... 【背景】为系统规范煤矿隐蔽致灾因素普查工作,国家矿山安全监察局于2024年颁布了《矿山隐蔽致灾因素普查规范》。当前煤矿企业在实施过程中仍面临隐蔽致灾因素内涵界定模糊、普查范围宽泛、实施阶段不明确、勘查与普查脱节、结论表述不当等突出问题,严重制约了隐蔽致灾因素普查工作的科学性和可操作性。【方法】回顾了隐蔽致灾因素普查的研究历程,梳理总结了各发展阶段的主要技术成果,剖析存在问题,凝练关键技术和科学问题,展望业界未来所面临的挑战,指出迎接挑战的关键技术及理论方向。【进展】在此基础上,界定隐蔽致灾因素内涵仅包括地质类因素和采矿类因素,进一步划分为5大类,煤层储存条件、地质体、地质构造、采矿及其他因素;普查实施阶段应摒弃传统的“3年周期普查”模式,采用建井前区域探查、生产前补充勘探、采区设计前精细勘查、采掘前综合探治、采掘过程中动态补充的递进式普查治理方法,突出隐蔽致灾因素普查与治理的动态演化特征,实现灾害防控与采掘工程的动态协同;建立隐蔽致灾因素资料评估机制,即已经查明直接引用、部分存疑局部验证、尚未查明全面探查,实现勘查与普查的高效协同,避免重复探查;提出“一般规定−资料分析−现场探查−危险性评价−结论建议”的标准化普查流程。【展望】我国复杂的地质构造决定了隐蔽致灾因素在采掘过程中的重要地位,在未来隐蔽致灾领域将跟随科学脚步,面向智能、透明化矿山需求,构建“区域−矿井−煤层”的隐蔽致灾评估体系,推动灾害防控和采掘活动的动态协同,为煤矿安全开采提供地质保障,为煤矿隐蔽致灾因素普查提供科学指导,对提升矿山灾害防控能力具有重要意义。 展开更多
关键词 煤矿 隐蔽致灾 因素分类 普查难点 动态探查 普查 研究进展
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矿区植被蒸散量估算及虚拟水量化
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作者 焦晓亮 王瑜 +2 位作者 毕银丽 王圆 王坤 《中国矿业》 北大核心 2025年第11期124-136,共13页
矿区复垦地的生态修复过程中,植被蒸散作用对水资源消耗具有重要影响。虚拟水理论为水资源管理提供了新视角,但目前针对矿区生态植被的虚拟水量化研究较少。本研究旨在估算矿区复垦地不同植被类型的蒸散量,并基于虚拟水理论量化其虚拟... 矿区复垦地的生态修复过程中,植被蒸散作用对水资源消耗具有重要影响。虚拟水理论为水资源管理提供了新视角,但目前针对矿区生态植被的虚拟水量化研究较少。本研究旨在估算矿区复垦地不同植被类型的蒸散量,并基于虚拟水理论量化其虚拟水含量及水足迹,分析矿区水资源的优化配置策略。本研究基于大柳塔煤矿区微生物复垦示范基地,选取沙棘、紫穗槐和樟子松为研究对象,采用热红外成像技术结合能量平衡方程计算植被蒸散量,并利用CROPWAT模型估算其需水量。同时,以沙棘为例,引入虚拟水理论进行水足迹计算,分析不同植被类型的灌溉需水量、虚拟水含量和水资源利用效率。研究结果表明,接菌处理显著增加了植被蒸散量,2014年樟子松接菌区的蒸散量最高,日蒸散量达到8.17 mm/d,而2012年樟子松对照区的日蒸散量最低,为4.94 mm/d。参照蒸散速率在2012—2021年间变化范围为2.51~3.29 mm/d,随温度和风速增加而升高,随相对湿度增加而降低。不同植被类型的需水量差异显著,其中,沙棘最大(7469.5 mm),紫穗槐最小(4619.4 mm)。沙棘的虚拟水含量在2012—2021年间呈先升后降趋势,2020年达到峰值(17657.60 m^(3)/t),且蓝水足迹占比远高于绿水足迹。此外,矿区的水资源利用效率普遍较低,最大值仅为54.80%,表明节水措施亟待优化。本研究验证了CROPWAT模型在矿区生态植被水资源评估中的适用性,并首次量化了矿区植被的虚拟水含量和水足迹。研究结果可为矿区生态恢复中的水资源优化管理提供理论依据,建议通过提高绿水利用比例、优化灌溉制度及引入耐旱植被,提高水资源利用效率,促进矿区生态系统的可持续恢复。 展开更多
关键词 矿区复垦地 能量平衡 植被蒸散量 CROPWAT模型 虚拟水 干旱矿区 水资源管理
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矿山地质灾害特征分析及预测措施研究 被引量:3
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作者 李颖杰 《冶金与材料》 2025年第4期178-180,共3页
矿山地质灾害是矿产资源开发过程中面临的重要环境地质问题。文章通过分析矿山地质灾害的成因、特征和发展规律,系统研究了滑坡、地面塌陷、崩塌等主要地质灾害类型。在此基础上,从工程治理、监测预警和管理措施三个层面,提出了矿山地... 矿山地质灾害是矿产资源开发过程中面临的重要环境地质问题。文章通过分析矿山地质灾害的成因、特征和发展规律,系统研究了滑坡、地面塌陷、崩塌等主要地质灾害类型。在此基础上,从工程治理、监测预警和管理措施三个层面,提出了矿山地质灾害的预测预防对策,构建了包含边坡支护、地表排水等工程措施,以及监测网络建设、自动监测设备安装等全方位的防治体系,为矿山安全生产和地质环境保护提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 矿山地质灾害 成因特征 地质预防
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