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采煤引起的水资源与生态环境效应分析

童珏  
【摘要】:煤炭资源的不合理开发,会造成地下水位下降、地面沉降、崩塌、地形地貌景观破坏、地表(下)水资源破坏、生态退化、土地沙漠化等一系列环境地质问题,给西部地区已经十分脆弱的生态环境带来更为严重的破坏。运用层次分析法,根据不同影响因子所占比重,结合煤层开采所引起的导水裂隙带发育高度,综合考虑地质、环境地质等因素,对研究区进行采煤引起的水资源与环境地质效应区划,可满足宁夏规划的火电基地和煤化工项目对优质环保型煤炭资源的需求,做好煤炭开发建设过程中的地灾预测和防治工作,为宁东能源基地规划建设、资源开发与环境保护等提供科学依据。 文章通过研究地面塌陷机理以及采煤引起的生态环境效应等,着重分析关键层理论在研究区的适用性。根据介绍关键层以及载荷控制层的概念及其判定依据选出研究区上覆岩层中关键层所在位置。并依据组合载荷计算方法分析关键层和载荷控制层上覆载荷随工作面的推进而发生动态变化的过程,得到导水裂隙带发育高度。主要研究成果综述如下: (1)煤层采出后上覆岩层的最大负向位移与埋深、采厚成正比,与弹性模量、C值成反比,受泊松比的影响较小。 (2)通过对宁东矿区采动覆岩运动及破断规律和导水裂隙带发育特征的分析得知,当导水裂隙带发展到18号岩层下方后,由于18号岩层下部自由空间高度不够,使得导水裂隙带不再向上发展。根据煤层顶底板的岩石抗压强度,煤层倾角以及煤层顶底板岩石类型,综合经验公式计算结果,并与陕北能源基地以往经验数据进行对比,最终确定采煤安全高度为230m。 (3)利用层次分析法和arcgis的图层叠置分析功能,将研究区划分为:重点保护区:清水营井田南部与梅花井交界处;一般保护区:清水营井田中北部大,梅花井井田大部与石槽村井田北部;非保护区:井田中部大片与北部地区。


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