基于遥感的木里煤矿区矿山地质环境监测及评价

为揭示木里煤矿开采对生态环境的破坏程度,通过2010年和2013年2期高分辨遥感影像监测,野外调查和水土样品采集,开展了矿山地质环境问题和承载力的调查,查明了问题并对其破坏程度和承载能力进行了评价。结果表明,矿区地形地貌景观和土地资源占压与破坏严重,河水受到Cu、Pb、Cr和Zn的污染,土壤受到Cd、As污染,高山草甸和沼泽地破坏及退化现象严重,冻土含水层结构遭到破坏,地质环境承载力适中。评价结果可为政府和矿山企业开展矿山地质环境恢复治理提供基础资料。

露天煤矿矿坑回填对冻土恢复的影响分析

为分析露天煤矿矿坑回填对冻土恢复的影响,采用数值模拟方法,对一定初始温度条件和不同边界条件下露天开挖回填后的冻土恢复进行预测分析。分析结果表明:填土温度对回填后冻土恢复有很大的影响,当填土温度由+2.0℃降低为-2.0℃时,冻土的恢复速率明显加快,厚度明显增大;当填土表面温度为正温时,坑底内的冻土恢复较难;当填土表面温度为负温时,坑底内的冻土恢复速率以及冻土厚度均比正温时更快更厚;随着天然地表温度的降低,冻土恢复速率与冻土厚度也逐渐加快增厚。因而,应尽量选择冷季,并对回填土体作降温处理后再进行回填,以保证冻土快速恢复并保持稳定,这样更有利于矿区的生态环境恢复。

煤矿开采过程中的冻土环境问题与对策

冻土区矿产资源的开发,对多年冻土的影响速度快、范围广、最直接,是其他人为活动无法比拟的。特别是煤矿开采,它对多年冻土影响剧烈,使得煤矿区冻土环境更加脆弱。青海木里煤田矿区处于青藏高原阿尔金山—祁连山高寒带山地多年冻土区,是大通河上游水源涵养生态功能区,冻土生态环境较为敏感。在分析青海木里煤田矿区多年冻土分布状况与特征的基础上,从多年冻土变化和多年冻土区自然环境变化两个方面,探讨了煤矿开采过程中的冻土环境问题,并提出避免和减缓煤矿开采对冻土环境造成影响的建议与对策,以期为寒区资源合理开发利用保护提供科学依据。

基于高分数据木里煤矿植被覆盖度遥感估算

木里煤矿是青海省最大的露天煤矿,该煤矿的大量开采影响了木里镇的生态平衡,本文通过估算木里煤矿区域的植被覆盖度验证该区域的生态情况,经估算,木里煤矿区域2016~2018的年平均植被覆盖度分别为0.22、0.43、0.54。从计算结果表明木里煤矿区域的植被覆盖度在逐年增加,恢复情况较好。通过研究木里煤矿近3年的植被覆盖情况可以反映出矿区的恢复与治理效果较好,同时为其它矿区的恢复与治理提供参考。

木里煤田聚乎更矿区含煤地层对比与划分

通过对木里煤田区域构造演化特征、含煤盆地发展模式、含煤地层沉积体系的分析,初步总结了木里煤田聚乎更矿区的煤层沉积规律。本区主要含煤地层为中侏罗统江仓组下段(J2j1)和中侏罗统木里组上段(J2m2),其中,中侏罗统木里组上段(J2m2)最发育,是聚乎更矿区的主要含煤地层。从晚三叠世到早白垩世,整个煤田经历了印支期、燕山期多期性的构造运动,对含煤盆地的形成和发展起着控制作用。含煤地层形成过程中总的沉积环境或地貌景观为山间盆地型的开放式泄水湖泊环境类型。通过对木里煤田聚乎更矿区各井田含煤地层的分析研究,提出了木里煤田聚乎更矿区各含煤地层划分及各矿区煤层对比关系的统一方案,从而基本解决了木里煤田以往在含煤地层划分与对比中所存在的对比不清、划分不明的现象,为该区煤层对比打下了良好的基础。

人类活动对木里冻土区水文环境影响的多元同位素示踪

为查明人类活动对木里冻土区水文环境造成的影响,选取高寒冻土区人类活动最为显著的木里煤田聚乎更矿区,以区内大通河支流水系河水为研究对象,基于水化学组成空间特征,利用氢、氧、碳、氮、硫、锶等多元同位素开展示踪研究.研究表明:(1)冻结层上水是河水的主要补给来源,煤矿开采、天然气水合物钻探等人类活动破坏原有冻土结构,增加了冻结层上水对河水的贡献比例;(2)河水中主要溶解性营养物质(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和DOC)浓度的增加源于人类活动的影响:硫氧同位素揭示了大规模的煤矿露天开采促进还原硫氧化,是导致冻结层上水和河水中SO_(4)^(2-)升高的主要原因;氮氧同位素表明河水中高浓度的NO_(3)^(-)来源于散养式放牧的牲畜粪便;DOC主要来源于高寒草甸植物降解产生的土壤有机质,人类活动影响下增加了DOC和DIC的输出,增强了源区河水中的微生物活动;(3)除H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩外,受人类活动煤矿开采影响下硫酸参与的碳酸盐岩和硅酸盐岩岩石风化作用增强,进而影响着区域岩石风化的碳汇作用.研究成果为认识人类活动影响下高寒冻土区水文环境的演化提供研究思路,为高寒冻土区生态环境保护提供科学依据.