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《西北大学》 2011年
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煤矿井工开采地表沉陷预测与保护、修复对策研究

张小卫  
【摘要】:煤炭是我国的主要能源和工业原料,但煤炭资源的大规模开发和利用,也给煤炭开采区的生态环境造成了巨大的破坏。对煤炭井工开采造成的地表沉陷进行预测,并有针对性地采取煤矿地表沉陷区生态环境保护和修复对策,具有重要的现实意义。 本文以生态环境保护与生态修复的相关理论为基础,结合国内、外煤矿井工开采生态环境保护与沉陷区生态修复的工程实践,以新疆某井工煤矿开采为研究对象,选择概率积分法进行地表沉陷预测,并提出了相应的生态环境保护和生态修复对策。本研究的主要成果有: (1)在对研究区进行生态环境现状实地调研和收集相关资料的基础上,对研究区生态环境现状进行了分析。研究区土地利用类型以裸岩石砾地、裸土地和荒草地为主;区内动植物群落的结构较简单,多为常见种类,研究区总体上自然生态环境较脆弱,抗干扰能力差。 (2)根据研究区地质条件和煤层赋存状态等因素,选择适用于研究区煤层开采地表变形计算的概率积分法,预测地表沉陷及对研究区地面生态环境产生影响的程度和范围。 根据预测结果,研究区井田所有煤层开采后,各开采煤层的沉陷叠加值平均约20m;煤层开采引起的地表沉陷影响范围为井田边界外扩90-160m;最大水平移动值2663mm,地表最大倾斜值为66.82-79.25mm/m、倾斜引起的地表最大附加倾角约3.82。-4.53。。 (3)根据地表沉陷的预测结果和研究区的生态环境现状,有针对性的提出预防研究区的生态环境保护与生态修复对策措施;包括:确定研究区的地表沉陷综合整治目标、恢复地表植被、生态补偿、生态环境管理与监测计划等。 (4)提出了选择采煤工艺和生态环境修复减缓采煤地表沉陷影响的途径。采煤工艺可选择充填开采和部分开采的地表减沉技术,以减轻煤矿开采对研究区地质环境的扰动强度;生态环境修复采取自然恢复为主,辅以人工或简单机械整治受影响土地;通过采取人工和简单机械填堵裂缝、整平沉陷台阶等措施,从而有效减缓地表沉陷对生态环境的影响。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD325

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