陕北风沙滩地区采煤塌陷裂缝对包气带水分运移的影响:模型建立

陕北风沙滩地区高强度采煤对包气带水分运移产生影响。在区域调查的基础上,以榆树湾煤矿20108工作面开切眼附近裂缝为野外原位监测点,采用野外原位监测与室内数值模拟相结合的方法,建立采煤塌陷裂缝对包气带水分运移影响的水热耦合数学模型。利用野外原位监测数据对所建立的模型进行识别和验证,表明模型计算值与野外监测数据之间拟合较好,从而获取了相关的水热参数。利用此模型可定量回答裂缝对土壤水分运移的影响程度,揭示裂缝对土壤水分运移的影响机理,为陕北风沙滩地区保水采煤和生态恢复提供参考。

陕北高强度采煤对生态环境影响的研究进展

高强度采煤对生态环境影响显著。从高强度采煤对生态环境的影响、生态环境评价、生态补偿和生态恢复4个方面评述了陕北地区煤炭开采对生态环境影响的研究进展,可为陕北地区煤炭资源可持续开发与生态环境协调发展提供参考。

陕北侏罗纪煤田疏排水资源可持续利用研究

针对陕北能源化工基地水资源短缺、突水溃砂以及疏排水资源浪费问题并存,如何统筹兼顾,既充分利用地表水、地下水和矿区疏排水资源又规避矿井突水溃砂灾害,是研究区内水资源可持续利用面临的科学问题。本文以陕北侏罗纪煤田为示范研究区,在系统分析区内疏排水资源现状以及利用的可行性分析的基础上,将矿区疏排水资源纳入水资源优化配置中,构建了考虑疏排水资源的多水源优化配置模型,采用改进多目标粒子群算法进行模拟求解,科学合理分配极其短缺的水资源,以供管理者进行科学决策。

陕北生态脆弱矿区煤炭与地下水组合特征及保水开采

陕北侏罗纪煤田煤炭资源富集,正在建设陕北、神东2个大型煤炭基地,但矿区生态环境脆弱,区内唯一具有供水意义和重要生态价值的含水层位于煤层之上,研究揭示了区合理生态地下水位埋深为1.5～5.0 m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。开采实践和室内模拟实验表明,当煤层上覆隔水岩组厚度≥33～35倍采高时,煤层开采不会导致地下水位下降;煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时,煤层开采会破坏隔水层,导致水位下降;18～35倍采高时,可采取"限制采高"等措施实现保水开采。以控制地下水位为目标,以采动隔水层稳定性分区为基础,以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。