西部干旱半干旱煤矿区生态环境损伤特征及修复机制

我国煤炭开发重点已战略西移,实现煤炭资源绿色开采与生态协调发展,成为保障国家能源安全的重要举措之一。西部煤层大多数埋藏浅、上覆基岩薄、煤层厚,有利于一次采全高大规模井工开采或露天开采。但该地区气候干旱少雨、生态条件脆弱,大规模高强度对矿区及周边生态环境造成的损伤大。由于对开采过程中生态损伤演变机制及采后修复机理尚不清楚,没有成熟的修复理论和方法作指导,成为制约该地区煤炭高质量发展的重大难题。针对上述难题开展系统研究,认为精准勘测煤炭开采全周期工作面地质-水文地质条件和矿区生态演化特征,有助于阐明开采诱致上覆土岩破损机理、水资源散失富集与循环调运规律、生态损伤演变机理和承载力,并揭示采后矿区土岩层、水资源循环、生态自适应机理。采用植物-微生物组合修复方法,初步构建井工和露天矿山人工与自然协同的水-土-生立体耦合修复理论,提出了生态修复机制的新思考,在浅埋深矿区开采形成的裂缝发育犹如农田松土一般,成为生态修复新的契机,促进水-土-生再分配,并利用微生物修复技术,可促进矿区生态环境的正向协同发展,实现西部煤矿脆弱生态区开发“金山银山”,再造“绿水青山”的思维转变。

我国深海矿产资源开发核心技术研究现状与展望

深海矿产资源储量巨大、品位高、种类丰富,世界各国都在加紧深海矿产资源开发关键核心技术攻关。面向深海矿产资源开发高挑战技术和高端装备需求,本文从深海探矿、深海采矿和海底环保等方面系统梳理了国内外深海矿产资源开发技术研究现状,总结归纳了我国深海矿产资源开发中存在的关键问题,并据此凝练出我国亟待着重解决的关键核心技术和未来深海采矿研究的机遇、挑战和新方向,最后提出发展建议和对策。研究表明:深海矿产资源开发应秉持绿色、智能、精准、高效协同、技术创新的发展理念,加强基础性科学研究的同时加快深海矿产资源开发关键核心技术联合攻关;面向深海资源开发的需求牵引和技术导向,大力推动深海资源开发相关配套技术产业的发展和科技创新成果的转化和应用,不断激发科技创新成果的内生动力,以期加快我国深海矿产资源开发的商业化进程。

透明矿山建设与推进的思考

透明矿山建设可分为矿山外部生产环境透明化建设和矿山内部生产环境透明化建设,前者通过建设矿山多源数据协同共享平台消除困扰矿山的“信息孤岛”和“子系统孤岛”现象,实现对矿井生产过程中人设备环境所产生基础多源大数据的透明化管理;后者通过智能算法对反演模型的优化以及通过构建约束模型耦合基于平台实时获取的巷道、钻探以及回采动态揭露的多源先验数据,提高矿山地质勘探的精准性。透明矿山建设涉及范围广、实施难度大,通过对矿山生产各专业信息的逐步积累和充分挖掘利用,逐步提高矿井安全隐患、水、瓦斯等更大范围和更高维度的透明化建设,为矿山的智能无人开采提供精准数据支持。

煤系矿产地质系统研究框架

根据当前我国煤系矿产地质工作面临的任务和发展趋势,从煤盆地动力学过程角度,首次提出了“煤系矿产地质系统”的初步概念。该系统的研究对象包含内层煤层综合矿产、中层煤系综合矿产和层煤盆地综合矿产3个圈层结构,研究范围涵盖基础理论研究、综合勘查、共同开采及生态环境等工程问题研究。构建了由理论基础、技术支撑、研究内容和工作目标4部分构成的煤系矿产地质系统研究框架,重点讨论了煤系矿产地质系统的研究内容,包括共生耦合成因、赋存规律、综合勘查评价、共采利用以及绿色生态研究5部分。分析了煤系矿产地质系统的发展趋势,煤系地质理论体系将不断完善,煤中金属提取利用技术将取得突破,综合勘查技术和关键装备将不断更新,煤系矿产精准勘探将成为煤矿智能化安全、高效、绿色开采的基础地质保障。