Changing Trend and Sustainable Development of Farmland Resources in Pingdingshan City,China

The grey forecast and the sustainable use evaluation are conducted on the data of farmland resources from 2010 to 2020 in Pingingshan City by using the area of farmland land from 1999 to 2010 and by applying the grey forecast and land pressure system.The results show that from 2010 to 2020 the quantity of farmland resources maintains balance;the minimum per capita farmland in Pingdinshan stays around the lower limit of per capita amount of farmland in China;the pressure of farmland is rather huge and the farmland protection is not so optimistic.Therefore,in order to realize the sustainable use of land resources in Pingdinshan City,the government should try to improve the efficiency of farmland use and implement stricter land protection system.as well as the requisition-compensation balance of farmland resources,land consolidation and land reclaimation and so on.

河南平顶山矿区含煤地层沉积环境及其对煤系气成藏的控制

近几年来,河南省平顶山矿区煤系气勘探开发取得了新突破,采动井、采空井和预抽井的单井日抽采量分别达到40500 m^(3)、20000 m^(3)和4500 m^(3)。为了查明煤系气生成与赋存的沉积背景,本次工作采用地层学与沉积学的研究方法,开展了精细的地层、沉积特征和沉积序列以及气测录井资料分析,从而揭示出本区主要含煤地层山西组和下石盒子组中煤系气(煤层气、页岩气和致密砂岩气)生成与赋存的沉积环境,也就是潮坪上的泥炭沼泽(泥炭坪)、三角洲分流间湾沼泽和分流河道沉积环境控制了煤系气的成藏。基于地层沉积特征在垂向上的变化规律,划分出9种不同沉积环境的沉积序列类型,并在综合分析的基础上,提出了平顶山矿区山西组—下石盒子组煤系气赋存的沉积环境模式。研究还表明,区内煤系气含量变化及区域分布特征不仅与滨岸潮坪沼泽、三角洲分流河道砂体和分流间湾沼泽的时空变化密切相关,而且还与储集层厚度变化相关。该成果可为今后平顶山地区煤系气勘探开发井的设计、部署与施工提供科学依据。同时,对华北地区相同含煤地层的煤系气开发也具有重要借鉴意义。

平顶山矿区多煤层卸压立体抽采模式与工程示范

平顶山矿区多煤层发育、含气层段多,仅靠井下进行瓦斯治理工程量大、难度高。为了开辟平顶山矿区瓦斯抽采新模式,达到“采一层抽多层”的目的,采用气测录井与含气量测试相结合的方法精准判识了煤系主要含气层段和含气量;采用体积法评价了东部5对矿井采动区和采空区的煤系气资源量。基于“O”形圈理论和“防-抗-让”思想,分别优化设计了采动井、采空井的井位、层位和井身结构,构建了采动区、采空区多煤层卸压立体抽采模式并进行了工程示范。结果表明:(1)二_(1)煤层顶板200 m范围内存在四煤组、三煤组、二_(1)煤层顶板60 m范围内的砂岩/泥质砂岩互层段等3处主要含气段。平顶山矿区东部5对矿井的采动区和采空区资源量分别为26.36×10~8 m^(3)和20.00×10~8 m^(3)。(2)采动井最佳井位为0.17~0.28倍采长,且靠近回风巷条带区域;走向上,采动井的间距一般为80~100 m。创建了“大口径、避开岩体变形强烈区、P110梯型扣套管”的采动直井稳孔技术体系和“下行水平轨迹+提高套管强度”的采动L型水平井稳产技术体系,保证了产气通道的畅通性。采空井一般布置在距离回风巷30~50 m的区域,完钻位置一般为二_(1)煤层顶板40~60 m的范围;筛管布置在四煤段顶板至裂隙带底部。(3)建立了“地面采动直井/定向井-采动L型水平井-采空井”联作的卸压立体抽采模式,实现了多气源立体抽采。截至2024年4月30日,累计抽采纯量达5258.8万m^(3),总利用量达到3735.4万m^(3),率先在河南省实现了煤系气产业化开发,示范和引领带动作用显著。

平煤矿区十二矿下保护层开采底板破坏深度数值模拟研究

为了深入系统地研究复杂条件下工作面开采底板岩层破坏机理和突水条件,根据平煤矿区十二矿31040下保护层工作面的工程地质、水文地质条件及岩石物理力学测试报告,采用FLAC 3D有限差分程序,分别对不同条件下的底板扰动破坏深度及其演化规律进行了数值计算分析,得出了底板岩体扰动破坏深度计算公式,并针对十二矿31040下保护层工作面开采对底板扰动破坏深度发育形态影响进行分析研究,验证拟合公式的科学实用性,可为今后平煤矿区带压安全开采提供技术支持和指导。

平顶山新区生态用地的识别与安全格局构建

生态用地对城市生态安全具有重要意义,关键性生态用地的识别与安全格局的构建是实现城市精明增长和生态保护的重要途径。以河南省平顶山新区为例,结合GIS(Geographic Information System)空间技术,分析得到基于水资源安全、地质灾害规避、生物多样性保护三种单一过程的生态用地,进而综合叠加并重分类为理想型、缓冲型和底线型三类生态用地,并以底线型生态用地为源,现状土地覆被为阻力因子,应用最小累积阻力模型构建了平顶山新区生态用地的安全格局。结果表明:新区内最小生态用地,即底线型生态用地的面积为88.44 km2,占研究区总面积的29.35%;缓冲型和理想型生态用地的面积分别为22.28 km2和43.87 km2。确定了三种安全水平的生态用地范围、"源"与外部联系的辐射道、"源"间连接的生态廊道、关键的生态节点等。关键性生态用地综合安全格局的构建,旨在为研究区城市生态规划和城镇空间布局规划等提供科学参考。

河南省平顶山烟区烟草根腐病发病情况调查及EM菌剂防治效果研究

为解决河南烟区烟草镰刀菌根腐病严重危害烟草生产及烟叶产品质量问题,对河南省平顶山烟区郏县、宝丰等产地的烟草根腐病发病情况及主要防治措施进行了调查,初步估算了烟草根腐病造成的经济损失。以河南主栽品种‘中烟100’为试验材料,采用固体菌剂土施、液体菌剂灌根和叶面喷施等不同的施用方法,对EM生物菌剂对大田烟草根腐病的防治效果进行了研究。固体EM菌剂土施处理研究结果表明,整地期、移栽期和培土期同时施用防治效果最好,发病率和死亡率分别为23%和16%;液体EM菌剂灌根处理研究结果表明,整地期、移栽期、团棵期、旺长期和打顶期同时施用防治效果最好,发病率和死亡率分别为18%和11%;液体EM菌剂叶面喷施的研究结果表明不同处理和对照间防治效果差别不大。综合研究结果显示,液体EM菌剂灌根对于烟草根腐病的防治具有较为显著的效果,为生产上烟草根腐病的生物防治提供了理论依据。

平顶山矿区综采面顶板稳定性的沉积模式

本文讨论平顶山矿区综采工作面顶板的沉积特征、稳定性及二者关系。研究表明，煤层顶板的沉积环境控制综采工作面顶板的整体稳定性及其展布规律，构造条件等因素影响顶板稳定性的局部变化。在三角洲平原沉积构成的顶板中，分流河道砂岩是稳定性最好的顶板类型，属稳定顶板；厚层分流间湾泥岩顶板的稳定性次之，为中等稳定类型；越岸砂泥互层顶板和薄层分流间湾泥岩－分流河道砂岩顶板相对较差，前者属不稳定顶板，后者以不稳定至极不稳定为特征。在碎屑障壁海岸沉积构成的顶板中，厚层泻湖泥岩顶板相对较好，属中等稳定类型，泻湖泥岩－小型潮道砂体混合顶板的稳定性较差，以不稳定至极不稳定为特征。

平顶山矿区大气污染与绿化状况相关分析

通过对典型大气污染类型区进行实地监测 ,采用统计分析和污染指数的方法 ,研究了平顶山市矸石山和市区典型大气污染的现状 ,探讨了大气污染和绿化指标之间的关系 .结果表明 ,监测区大气污染较为严重 ,各类型区之间污染水平具有显著性差异 ;大气污染与绿化覆盖率相关密切 .林木覆盖率在空气净化中有重要作用 .

平顶山矿区地温信息管理系统研究

介绍了平顶山矿区地温信息管理系统软件 (PGTIMS1.0 )的设计思路。根据平顶山矿区地温信息的特点 ,该信息系统软件具有地温数据库、地温图形库、地温计算系统等三个子系统 ,可以进行地温信息管理、地温图形的管理、地温场中任意一点的地温计算。界面友好 ,操作方便。为科学地预测地下温度 ,评价地温环境、煤炭开发与热害治理之间的矛盾打下基础。

平顶山矿区瓦斯赋存的构造逐级控制特征

通过研究平顶山矿区17对生产矿井的瓦斯地质特征,分析各矿井瓦斯含量、瓦斯压力和涌出量实测数据,总结了平顶山矿区瓦斯赋存分布规律。运用瓦斯赋存构造逐级控制理论厘清了区域构造演化、矿区和矿井构造对平顶山矿区瓦斯赋存分布的控制,提出了平顶山矿区瓦斯赋存的构造逐级控制特征:区域板块构造运动及演化奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造李口向斜确定了矿区瓦斯东高西低、呈轴对称分布的总体规律;矿井构造主导矿井各煤层瓦斯赋存和矿井区域瓦斯赋存的差异性。研究成果为准确预测瓦斯赋存分布和预防煤与瓦斯突出提供了依据。

平顶山矿区含煤地层沉积环境及聚煤特征

通过对大量钻孔资料分析,运用沉积学、煤田地质学的基本理论和方法,分析了平顶山矿区含煤地层的沉积环境及其演化,并结合区域构造地质背景,进行了聚煤规律研究,结果表明,平顶山矿区含煤地层形成于滨海沉积体系和三角洲沉积体系。

平顶山烟区不同移栽期下烤烟气候适生性评价及与国外烟区的相似性分析

分析了平顶山烟区不同移栽期条件下的气候状况,通过定量估算气候适生性指数(CFI),合理评价了烤烟种植的气候适生性,并对该烟区不同移栽期的气候条件与国外优质烟区进行相似性分析,结果表明:(1)移栽期在4月30日之后的大田期温度符合优质烟叶对气温的要求。7个移栽期处理≥10℃·d的活动积温和大田期日照时数均能满足优质烟叶生长需要。不同移栽期处理伸根期和旺长期降雨量符合优质烤烟对水分的需求,成熟期降雨量偏多。(2)随着移栽期的推迟,气候适生性指数呈先升高后下降的趋势,其中以5月5日的适生性指数最高。(3)平顶山烟区与美国、巴西和津巴布韦的相似距离最小的移栽期分别为:5月5日、5月15日和5月10日。

平顶山矿区十三矿地温场数值模拟研究

在对平顶山矿区十三矿地质、地热地质条件概化的基础上 ,建立了地温场数学模型 ,并用数值方法进行求解 ,编制了求解及对求解前后数据进行处理的计算机程序 (DRPACK)。计算及分析结果表明 ,地温场分布特征与地形地貌、构造及地质展布型态关系密切。

沉积环境对煤系岩石强度的影响

分析了平顶山矿区煤系中形成于不同沉积环境的64组岩石样品的沉积特征和强度,结果表明,岩体的强度与沉积环境有着密切的成因联系。岩体强度的变化主要受控于岩性、沉积环境中能量的高低、水动力条件的变化幅度和生物发育程度4项因素。

煤矸石堆积对地下水的无机盐污染效应

通过对平煤矿区煤矸石堆积区地下水中无机盐成分分析,探讨了煤矸石堆积区地下水水化学类型、矿化度及水质特征和变化原因;在煤矸石动态淋溶模拟试验基础上,着重分析了煤矸石堆积区高浓度NO3-污染的来源。结果表明,平煤矿区煤矸石堆积区地下水中NO3-、SO42-严重超标,且测定的阴、阳离子都呈现中等以上变异水平;地下水水化学类型趋于多元化和复杂化,由HCO3-型向SO42-型转化,水质由淡水向微咸水演化;煤矸石是平煤矿区地下水中高浓度NO3-有别于其他地区的重要来源。

平顶山矿区丘陵坡地土壤重金属健康风险评价

以平顶山矿区丘陵坡地土壤为供试材料,分别以沿坡面不同海拔处与矿区下风向不同距离处为轴线进行样品采集,测试分析了土壤中重金属Cu、Zn、Cr、Ni和Pb的含量,并开展土壤重金属健康风险评价。试验结果表明,平顶山矿区丘陵坡地土壤中所测试重金属元素均不产生非致癌健康风险,不同暴露途径下的潜在健康风险大小依次为Cr>Pb>Ni>Cu>Zn,经口摄入是主要暴露途径。土壤中的Cr对周边居民健康可产生致癌风险,其中皮肤接触途径的致癌风险程度较大,其变化主要与矿区长期的煤炭开采活动所释放的有害重金属元素的坡面径流迁移、高空气流传输、地形阻滞以及沉降有关。

平顶山矿区煤孔隙特征及瓦斯吸附控制机理研究

为研究平煤矿区煤储层特征及其瓦斯赋存特性,采用低压液氮吸附法对6种典型煤样的储层特征进行了分析,并测试了煤样瓦斯吸附能力,分析了煤样孔隙结构参数对瓦斯吸附的影响。研究结果表明:不同煤样孔隙差异显著,煤体表面具有明显的非均质性;煤中的微孔发育,孔径分布呈多峰值;变质程度(挥发分)对煤中的微孔具有重要影响,而对小孔的影响不明显;煤对气体的吸附主要集中在微孔段,不同煤样的吸附能力差异明显,Langmuir体积只与微孔有关,而Langmuir压力受微孔和小孔分布的共同影响。研究结果可为平顶山矿区瓦斯防治与利用提供理论依据。

多重地质构造影响下的煤与瓦斯突出危险性研究

煤与瓦斯突出灾害是我国煤矿的主要灾害之一,严重阻碍煤矿的安全、高效生产。大多数煤层形成后,经历了多期构造运动的改造,形成了复杂的构造体系。我国大多数煤矿受多重地质构造的影响,造成了煤矿瓦斯地质特征更加复杂。以平顶山矿区为例,通过对矿区构造背景、地质构造特征、矿井分布与地质构造部位关系及不同构造部位矿井的煤与瓦斯突出危险性分析,揭示了地质构造对煤与瓦斯突出灾害具有控制性作用,且受多重地质构造影响的煤层煤与瓦斯突出特征更为复杂,研究成果可指导煤矿瓦斯灾害的防治。

循环减灾理论在平顶山矿区的应用研究

针对平煤矿区存在的采空塌陷、水资源系统破坏、土地资源破坏,矿井水害、瓦斯突出与瓦斯爆炸、地热、环境等灾害,提出循环减灾的概念,并在平煤集团引入循环减灾的理念.结果表明,发展循环经济,实施绿色开采技术,实现矿井瓦斯资源化和矸石资源化是防止和减轻各种灾害,从根本上预防和减少矿难事故发生的关键,从而使平煤集团公司实现安全生产和可持续发展.

平顶山烟区烤烟中性香气成分与感官评吸质量分析

[目的]探索烤烟中性致香成分与感官评吸质量的关系,提高平顶山烟区烟叶质量及工业可用性。[方法]以平顶山市5个县市的3个烤烟主栽品种为材料,对烤烟下部、中部、上部叶片的中性致香物质含量和感官评吸质量进行了分析,并对二者进行了灰色关联度分析,同时对平顶山烟叶的中性香气成分与津巴布韦烟叶进行了聚类分析。[结果]平顶山烟区叶片共检出28种主要中性香气物质,且下部叶(1 298.60μg/g)、中部叶(1 084.77μg/g)、上部叶(1 223.35μg/g)中性香气物质总含量均高于津巴布韦对应部位烟叶,下部、中部叶片的酯类物质含量显著低于津巴布韦烟叶,但上部叶片酯类物质含量显著高于津巴布韦烟叶。不同中性香气物质对感官评吸质量的影响不同,醇类物质对余味、甜度影响最大,对香气质、透发性影响最小;醛类物质对香气量、杂气、劲头影响最大,酮类物质对香气量影响最小;酯类物质对刺激性、浓度影响最大,对杂气、柔细度影响最小;新植二烯对香气质、柔细度、透发性影响最大,对余味、甜度、刺激性、劲头、浓度影响最小,而新植二烯和酯类物质对总体感官评吸质量影响最大。对平顶山与津巴布韦的烟叶中性香气成分进行聚类分析,上部叶以郏县、叶县、鲁山烟叶与津巴布韦烟叶较为接近,中部、下部叶以叶县烟叶与津巴布韦烟叶最为接近。[结论]从中性香气成分含量看,平顶山烟叶具有优质烟叶的潜质,从中性香气成分与感官评吸质量的关系看,在今后的科研、生产中应更注重烟叶新植二烯和酯类物质含量的提升。