两淮采煤沉陷区水域水体富营养化及氮、磷限制模拟实验

选取两淮采煤沉陷区内3个不同营养水平的水域为研究站点,即淮北南湖站(HBNH)、淮南潘谢顾桥站(PXGQ)和潘谢谢桥站(PXXQ),首先分析了水体营养盐含量、比例结构和营养状态指数,3个站点TP浓度的年均值分别为0.056、0.064和0.092 mg/L,TN浓度年均值则为1.00、0.94和2.67 mg/L,3个站点水体呈现"中营养-轻度富营养"和"中度富营养"2种营养状态,总体上表现出P相对N缺乏的特征.设置对照组、加氮组、加磷组和加氮磷组开展秋季氮、磷限制模拟实验研究.结果表明:HBNH、PXXQ两个站点为P限制,而PXGQ站点则为N限制.尽管水体正磷酸盐浓度较低,但由于藻类具有利用有机磷或储备P库的能力,3个研究站点依然保持了较高的初级生产力,HBNH、PXGQ和PXXQ 3个站点的叶绿素a浓度年均值分别为13.07、26.95和46.25 mg/m3,与各水体的营养水平保持一致.两淮采煤沉陷区水体富营养化控制关键可能在于调控磷元素的水平.

淮北临涣矿区平原水库建设及水资源保护利用

针对淮北采煤沉陷区水资源综合利用问题,研究了该区水资源补给与储蓄条件,总结分析了该区平原水库建设的可行性。结果表明,该矿区因多煤层开采,且累计开采厚度大,从而造成地表大面积大幅度沉陷。加之该区良好的地貌与第四系水文地质条件,沉陷盆地可为雨洪资源提供良好的蓄水空间。此外,由于矿区内较高的浅层地下水水位和较大的开采沉陷幅度,枯水季节浅层地下水会越流补给沉陷区,因此沉陷区内形成常年稳定的积水区。矿区的雨洪资源、浅层地下水和相邻区域天然水系的整合可成为库区稳定的补给源。有利的水文条件和环境保护措施可以使库区水质得到有效控制,良好的平原水库建设条件使该区水资源得到有效保护利用,大幅促进了地区经济发展。

淮北临涣煤矿塌陷水域叶绿素a与相关因子分析

根据淮北临涣煤矿塌陷水域3个季节叶绿素a(Chl.a)及相关指标的监测数据,分析了叶绿素a含量的时空分布特征,讨论Chl.a与其他因子的相关关系.研究结果表明,临涣煤矿塌陷水域Chl.a的浓度均值特征为夏季较高21.5 mg·m-3,秋季11.8 mg·m-3,冬季10.0 mg·m-3.由于浮游植物生物量的高低、动物活动季节差异、补给水源入口、取水口位置、局部水深差异大等原因,研究水域夏季呈现西高东低、秋季四周高中间较低、冬季西高东低等空间分布差异性.相关性分析显示,Chl.a与水温、溶解氧、化学需氧量呈极显著正相关,与透明度、氨氮、硝酸盐氮、溶解性磷酸盐呈极显著负相关,与总磷显著负相关,与p H、总氮、氮磷比无显著相关关系;水温、氨氮、硝酸盐氮、总磷、溶解性磷酸盐可能是浮游植物生长的限制因子,溶解氧、化学需氧量、透明度是Chl.a的被动因子;研究水域已达到轻度富营养化水平,Chl.a浓度能够较好地反映该煤矿塌陷水域的富营养水平.

不同含水状态采空区冒落岩体压缩变形特征研究

为了研究含水条件下采空区对地表变形的影响,进而给采空区稳定性评价提供科学的依据,以杨庄煤矿5号煤层采空区的冒落岩石为研究对象,通过对自然状态冒落岩块进行加载试验和注水加载试验,研究松散岩体在自然状态和饱水状态下的压缩变形特征。试验证明:各级荷载下压力传感器监测到的采空区冒落松散岩体轴向压应力先增大再减小,采空区冒落松散岩体压实过程伴随着其内部应力集中的逐步消散。通过对比发现,随着外加荷载的逐级增加,自然状态采空区冒落松散岩体的压缩变形量的增加量逐步减小;而在一定外加荷载下,变形已趋于稳定的非饱水状态采空区冒落松散岩体在注入水之后仍会发生迅速而明显的压缩变形,从而导致采空区地表的二次变形。

基于3S技术的采煤沉陷区土地利用变化分析——以淮北闸河矿区为例

以淮北闸河矿区为例,以煤炭资源开发引起的土地资源与环境的演变为研究对象,采用3S技术获取该区主要土地利用类型信息,建立土地利用变化转移矩阵,并对该区的土地利用变化及驱动力因素进行初步分析。研究表明,因矿区内煤炭开采和经济的持续发展,使得矿区土地遭受不同程度的毁损。通过采取合理的城乡规划和土地环境整治工程,矿区的土地仍然得到高效利用。

煤矸石充填型重构土壤中重金属的生物迁移及分布特征

为了研究不同类型煤矸石充填型重构土壤中重金属的生物迁移及分布特征,以淮北芦岭矿细矸、粗矸和洗矸3种煤矸石及其复垦地玉米(Zea mays L.)为研究对象,测定了其Cu、Pb、Zn、Sn、Hg、Cd、Cr等重金属元素含量,分析了重金属元素在煤矸石和玉米不同器官中的分布特征。结果表明,复垦所用煤矸石重金属含量整体呈洗矸>细矸>粗矸;复垦地玉米不同器官对重金属元素的富集能力差异较大,果实富集能力弱于其他器官,叶对Cu、Pb、Zn和Cd等重金属元素的富集能力较强。此外,各器官重金属含量与煤矸石中重金属含量之间存在不同程度的相关性。

临涣工业园区非采动沉降安全监测研究

临涣工业园区内建有电厂、选煤厂(扩建)、焦化厂、化工厂等多个大型项目,根据各项目相对位置关系合理布置观测点进行地面沉降观测,掌握了矿井疏水导致工业园区地面沉降的规律,即沉降量小、倾斜小,并得出了矿井疏水对地面建筑物无开裂损坏性影响的概念。

矿区充填复垦地煤矸石层水分竖直上移特征试验研究

应用土柱试验研究矿区充填复垦地煤矸石层水分竖直上移运动,分别设定三种不同的容重、泥岩和块度(直径小于1cm)的煤矸石质量百分比维度,研究水分上移高度和剖面含水量变化,研究结果表明:煤矸石中泥岩的风化程度越高,充填复垦地土壤的水分条件将越优越。在给定地下潜水位条件下,若不考虑地表蒸发的影响,煤矸石层水分竖直上移的高度可用二次曲面响应模型来描述。

淮北临涣采煤沉陷区水域水体污染源解析

在采煤沉陷区水资源管理与污染控制研究过程中,水质特征的分析与评价具有重要意义.选择淮北临涣采煤沉陷水域5个功能区(A、B、C、D、E区)作为研究对象,应用综合水质标识指数法对其2014年丰水期、枯水期水污染特征进行了分析和评价,并利用主成分分析法对研究区污染源进行了分析.结果表明:(1)主要污染物为总氮、总磷、重铬酸盐指数,水体具有富营养化风险;(2)不同功能区的综合水质评价结果显示,丰水期:E区(4.240 9)>D区(4.130 9)>C区(4.040 9)>B区(3.940 9)>A区(3.630 9),枯水期:E区(4.330 9)=D区(4.330 9)>C区(4.020 9)>B区(3.920 9)>A区(3.620 9);(3)污染源分析结果表明,污染源主要来自居民生活、工业、煤矿和农业生产,从丰水期到枯水期,污染源基本呈现从点源向非点源过渡的规律.

淮北矿区煤矸石岩石矿物学特征研究

以淮北矿区煤矸石为研究对象，通过对煤矸石山的现场调查分类研究、样品薄片显微镜下观察分析，以及粉晶x射线衍射和扫面电镜等方法的测试分析，运用沉积学、岩石学基本理论，对煤矸石岩石矿物学特征进行研究。研究结果表明：淮北矿区煤矸石矿物组成简单，无论是较细粒的粉砂岩，以及不同粒径的砂岩，石英含量整体较高；在粉砂岩和细砂岩中，除了含大量的石英细碎屑之外，粘土矿物成分含量较高且均以机械沉积的碎屑高岭石为主，致使岩石内部的胶结能力较弱，从而此类岩石的硬度较小，容易风化；煤矸石的整体硬度较小，在地表自然环境下，容易风化为细小的颗粒状。

淮北海孜煤矿采煤塌陷区煤矸石充填复垦条件分析

为了增加塌陷区耕地资源,有效地提高土地利用率,减少环境污染,本文通过对海孜煤矿塌陷区进行实地勘查,室内测试和实验,分析塌陷区煤矸石充填复垦条件。分析结果表明:塌陷区的地形地貌条件有利于土地复垦工程的实施,较高的地下水位可以为重构土壤提供充足的水分;塌陷区塌陷深度小,且绝大部分塌陷区已达到稳沉状态,有益于煤矸石充填复垦;大量的煤矸石为充填复垦提供了充足的物质基础,煤矸石中有害元素含量低,复垦后不会对地下水和土壤造成显著的污染,且煤矸石的块度组分有利于水分的保持和上移。

芦岭煤矿地面控制网补建的几点做法

文中以芦岭煤矿地面控制网成功补建为例，介绍一种特殊条件下地面建网方法，为满足矿山安全生产的需要，在剩余控制点的基础上，因地制宜建立符合要求的控制网具有较大的实用价值。

临涣矿区地表沉降对井壁破裂的影响

调查5个立井井壁破裂情况,监测第四含水层水位下降、地表沉降和井壁压缩下沉情况,地表下沉对井壁产生附加力,使井壁破裂。

时变参数PGM(1,1)模型在变形监测中的应用研究

给出了时变参数PGM(1,1)模型的数值解法,比较了其与GM(1,1)、PGM(1,1)模型的预测精度,分析了灰区间作为预测结果的可靠性。

两淮采煤沉陷积水区水体营养盐时空分布及富营养化进程

在淮南“潘谢”矿区选取5个站点（PXS-1、PXS．2、PXS-3、PXS-4和PXS-5），在淮北“朱-杨庄”矿区内选取东湖、中湖和南湖3个站点（HBDH、HBZH和HBNH），分析了两淮地区两个采煤沉陷积水区水系内不同水体营养盐在空间（不同区域）、时间（年龄和季节）上的分布特征．结果表明：PXS-1、PXS-3和HBDH等3个站点营养状态较高，属于“中度富营养化”水体，另外5个站点均处于“中营养-轻度富营养化”状态，淮南矿区水体营养水平总体高于淮北矿区．两淮沉陷区内水体氮磷比（N：P）较高，淮南水域在25～117，淮北在17～157，均具有明显的季节变化，生长季N2P低于其他季节；总磷（TP）中溶解无机磷酸盐（DIP）所占比例较小（两淮水体平均分别为15．4％和18．4％），NO3--N是溶解无机氮（DIN）的主要组分，两淮水域NO3--N占DIN的比例分别为74％和89％．相比沉陷积水年龄，人为活动可能是导致水体营养水平升高和富营养化进程加快的重要因素之一．

淮北临涣矿区含水层降压沉陷问题的探讨

淮北临涣矿区的冲积层由三个隔水层和四个含水层组成。在矿井自然疏水条件下第四含水层(底含水层)水位大幅度下降,随之发生地表大面积沉降。本文对地表沉降产生原因以及对井壁等工业设施带来的危害进行了分析,看重讨论了井壁剥落破坏与地表沉降的相关性。最后对如何治理地表下沉、保护井简提出了初步设想。其中在第四含水砂层中注水、注泥浆保护井壁的方案已经实施,有一定效果。