PROBLEMS AND COUNTERMEASURES FOR RESOURCES DEVELOPMENT AND ENVIRONMENTAL RENOVATION IN THE CONTIGUOUS AREA OF SHANXI,SHAANXI AND INNER MONGOLIA

The studied area consists of 16 counties belonging to 3 provinces or autonomous re-gion, which are Hequ, Baode, Pianguan and Xinxian counties of Shanxi Province; Yulin,Shenmu, Fugu, Hengshan, Jingbian and Dingbian counties of Shaanxi Province;Dongsheng, Tuoketuo, Qingshuihe counties and Yijinhuoluo, Dalate, Zhungeer banners

蒙陕接壤区煤层顶板涌水水源智能判别方法

蒙陕接壤区煤炭高强度开采诱发的煤层顶板水害问题日益凸显,高效智能地判别煤层顶板涌水水源是顶板水害防治的关键。以蒙陕接壤区3个典型矿井为研究对象,将无机指标K^(+)+Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、TDS和有机指标UV_(254)、TOC、溶解性有机质(DOM)的荧光光谱作为判别指标,利用主成分分析法(PCA)对80组地下水水样数据进行主成分提取,提出一种人工鱼群算法(AFSA)改进随机森林(RF)的PCA-AFSA-RF顶板涌水水源智能判别方法。首先,建立PCA-RF判别模型,其准确率(A_(c))、精确率(P_(r))、召回率(R_(c))和F-measure指数(f_(1))分别达到了83.00%、83.17%、80.42%和79.57%;其次,通过AFSA对PCA-RF判别模型中决策树数目、树深和内部节点分裂所需的最小样本数进行寻优,在AFSA中引入遗传机制以避免陷入局部最优,建立基于PCA-AFSA-RF的煤层顶板涌水水源智能判别模型,该模型A_(c)、P_(r)、R_(c)、f_(1)分别达到92.18%、91.11%、87.58%和88.82%,较PCA-RF分别提高9.18%、7.94%、7.16%和9.25%,回代准确率达到97.50%;最后,利用该模型对12个矿井水水样进行判别,结果与现场实际相一致,表明AFSA改进后的PCA-RF模型具有更好的准确性和泛化能力。研究结果可为煤层顶板涌水水源的准确判别提供新方法。

蒙陕接壤区典型煤层开采顶板周期性变形破坏及涌水响应特征

【目的】煤矿开采扰动破坏覆岩含/隔水层结构,造成集中涌水,影响矿井安全生产。【方法】以面临典型顶板砂岩水影响的蒙陕接壤区主采煤层3-1煤开采涌水过程为研究对象,采用物理相似材料模拟、数值仿真模拟、现场原位监测3种方法,并通过周边地质和开采条件相似矿井实测数据对比,分析3-1煤典型工作面开采煤体支承压力周期性演变规律、采空区覆岩垂直位移演变规律,定量获取实验室尺度顶板周期来压瞬间微震能量事件变化特征,综合确定顶板导水裂隙带随采发育特征,以及顶板涌水随覆岩周期来压变化趋势。【结果和结论】结果表明:工作面开采覆岩初次来压步距约40 m,周期性来压步距12~28 m,覆岩破断瞬间围岩周期性来压呈现“先增后稳定”的趋势,在推进至第5次周期来压(推进距离约140 m)时,超前支承压力达到最大,覆岩周期性来压、破断瞬间垂直位移峰值随采呈现“之”字型变化特征,同样,位移监测数据、微震事件总能量、事件频次等综合指标指示,在第5次周期来压瞬间,覆岩垂直位移变幅达到最大值,塑性区发育高度基本稳定;导水裂隙带发育最大高度在120 m左右,将直接沟通顶板直罗组砂岩含水层,地下水随采涌入过程呈现两种波动变化趋势,工作面全局尺度上呈现长周期“阶梯式”增长趋势,“阶梯式”增长周期约800 m,局部尺度呈现短周期“振荡”变化趋势,振荡周期16~48 m,并表现出与覆岩来压周期之间的较强关联性。研究结果为工作面涌水量预测以及防排水系统布设提供参考。

晋陕蒙地区煤炭运输通道运营对策研究

晋陕蒙地区煤炭运输通道的建设是落实国家“双碳”战略导向、运输结构调整政策,健全煤炭内循环体系的重要组成部分。基于保障国家能源安全战略目标,结合现阶段晋陕蒙地区煤炭生产布局调整及能源安全,分析晋陕蒙地区煤炭运输通道功能分工及运输通道症结,根据晋陕蒙地区煤炭产销结构与趋势分析及煤炭运输通道外运量预测,提出晋陕蒙地区铁路煤炭运输通道格局调整优化方案,从煤运通道需求、运输企业运营2个方面,提出打通运输市场隐形“瓶颈”,合理分流公路运量,降低铁路运营成本,提高铁路运输效率,优化铁路运输结构等运营对策。

绿色技术溢出对晋陕蒙煤炭行业碳排放强度影响路径分析

我国煤炭生产消费过程的碳排放占总量的70%~80%,晋陕蒙地区煤炭生产消费占全国的60%左右,因此,对晋陕蒙地区煤炭行业进行碳排放强度影响路径分析具有重要意义。运用DDF与Global-Malmquist-Luenberger指数相结合的方式测算晋陕蒙地区煤炭行业绿色技术溢出,根据《IPCC国家温室气体指南》中公布的碳排放主要来源,通过层层分类的方法对晋陕蒙地区煤炭行业碳排放强度进行测算,并通过结构方程模型探究绿色技术溢出对碳排放强度的作用机制和影响路径。研究发现:2006-2021年间晋陕蒙地区煤炭行业绿色技术溢出呈现波动上升变化趋势和碳排放强度呈现倒“V”型变化趋势;晋陕蒙地区煤炭行业绿色技术溢出与碳排放强度显著负相关;绿色技术溢出通过经济发展水平、行业结构和从业人口数量等变量构成的3条影响路径降低晋陕蒙地区煤炭行业碳排放强度。

晋陕蒙交界地区晋方言咸山宕江摄舒声字口元音化现象

在晋陕蒙交界地区的晋方言中,咸山宕江摄舒声字鼻韵尾弱化或脱落,部分字与果摄三等、假摄开口三等、蟹摄开口二等字合流。晋方言咸山摄阳声韵的演变承西北方音一脉,咸山宕江摄阳声韵尾的弱化,在唐末宋初已初现端倪,其演变时间应早于北方共同语。从语音演变内因的角度来说,晋方言咸山摄阳声韵尾的弱化,首先是受到低元音韵母的同化作用,其次是由于鼻韵尾自身的原因。同时,音变链移促使主要元音高化,推动韵腹整体向前移动;而当地少数民族与汉民族的语言接触,也对这一合流现象产生了一定影响。

晋陕蒙采煤区水土流失现状调查与分析研究

以晋陕蒙采煤区为研究对象,采用文献资料收集、野外调查与室内分析相结合的方法,重点对松散堆积物、排土(矸)场、塌陷区域等人为水土流失进行典型调查研究,查明在建、在产的煤矿和采石场的分布、数量及规模,阐明引起水土流失的原因,为晋陕蒙能源区水土流失治理和生态环境建设提供依据。

晋陕蒙接壤区典型生态过渡带景观变化遥感研究

晋陕蒙接壤区是典型的生态过渡带 ,生态环境具有波动性、脆弱性和敏感性。笔者采用 2个时期遥感影像作为基本信息源 ,在GIS的支持下 ,建立空间信息库 ,选取斑块大小、分维数、形状指数、景观破碎度和景观优势度等指标 ,对景观空间格局的动态变化进行了分析。同时利用马尔柯夫模型对该区的景观要素转换进行了模拟。结果显示 ,1988～ 2 0 0 0年期间 ,该区的景观格局发生了显著变化 。

晋陕蒙能源区不同构型土体水分入渗特性模拟

采用一维垂直积水入渗试验,研究晋陕蒙能源区不同构型土体的水分入渗特性。结果表明:不同构型土体的入渗能力差异明显,表现为风沙土、黄土、砒砂岩的入渗能力依次降低,风沙土和黄土中采用混合添加和分层添加砒砂岩的方式均可以延长入渗时间并能降低入渗速率;在控制较高容重的条件下,含有料姜石和煤矸石的土体入渗能力低;层状结构土体的入渗能力低于均质土壤;采用线性函数可以很好地描述不同构型土体累积入渗量与湿润锋推进距离之间的关系;与Philip入渗模型相比,Kostiakov入渗模型可以更好地拟合不同构型土体的入渗过程。

晋陕蒙接壤地区资源开发过程中经济、社会、生态协调发展研究——以榆林市为例

晋陕蒙接壤地区能源资源优势明显,开发规模大,特殊的气候与地质地貌条件使其成为中国水土流失最严重的区域。在资源开发过程中如何兼及社会和生态共同发展,成为制约该区域科学发展的瓶颈。选取该地区典型区域榆林市经济、社会、生态方面22个指标,用熵权法确定各指标权重,依据层次分析原理构建区域系统协调评价模型,测算协调发展指数,发现该市的协调度指数呈先降后升的"U"型变动规律,表现为广义的环境库滋涅茨规律,而发展度和协调发展度指数先缓慢后加速上升,影响协调性的关键因素是生态系统发展滞后,促进研究区域协调发展的主要对策是加强生态基础设施建设。

晋陕蒙接壤区林草覆盖变化的遥感分析

以晋陕蒙接壤区1986年和2000年的TM影象为信息源,运用遥感技术与地理信息系统技术,结合建立了两期全区土地资源数据库,从中提取林草覆盖空间数据。分析得出2000年全区有林草地面积332.19×104hm2,占总面积的56.87%,其中林地占13.72%,草地占86.28%。14年间林草植被净增加了2.29×104hm2,占林草面积的0.69%,总的变化趋势是林草覆盖对生态环境的保护和调节功能趋向衰减。林地被毁、草地开垦和沙漠化是林草覆盖减少的主要原因,而其新增部分主要是实施植树造林、退耕还林还草等生态环境建设措施的结果。

晋冀蒙地区的垂直形变特征

基于1998、2006和2013年3期水准复测资料,平差计算得到1998~2006年和2006~2013年的垂直形变速率及其垂直形变速率梯度。根据计算结果研究晋冀蒙地区的地壳垂直形变运动趋势以及主要断裂带的活动性,分析区域垂直形变速率和垂直形变速率梯度的演变。结果揭示出吕梁山地块后一时段上升速率增加、太行山地块由前一时段上升变为后一时段下降、盆地地带变化复杂的垂直形变态势。

砒砂岩区排土场新构土体保水效应研究

以晋陕蒙露天煤矿区排土场为研究对象,利用土壤水分定位试验观测数据,研究了不同复配方式人工新构土体水分时空变化规律。结果表明：（1）排土场土体年内变化周期可分为雨季丰水期（7月—10月）和旱季贫水期（11月—翌年6月）,土壤水分主要受自然降雨、蒸散、底层渗漏的影响;（2）与无防渗层土体相比,7月—10月雨量丰沛期防渗层的水分蓄积作用明显,较对照高9.65%～13%,防渗层处理的土体底层体积含水量增加了21.6%,砒砂岩防渗层、工程防渗布在蓄积水分上并没有显著差异;（3）风化煤增加了表层土体蒸发损失,不利于土体的持水性的提高;砒砂岩增加了土体剖面持水能力,相对于沙黄土,复配土体0～30 cm层次土壤体积含水量增加约3.36%～9.57%,30～40 cm底层约增加11.16%～13.65%。综合来看,砒砂岩掺混显著增强了土体的持水蓄水能力,防渗层有效截留渗漏水分并持续供给土体,对涵养土壤水库有积极作用。

山西原平4.2级地震前的重力场异常特征

利用晋蒙重力测网2007—2009年的流动重力资料,研究了原平4.2级地震前的重力场变化特征。结果表明,以4.2级地震震中为界,流动重力呈现出东西向的负条带异常,而南部、北部均上升(正异常)的特征,震中附近的大部分测点点值在震前均出现上升—下降—恢复的变化特征,地震发生在重力恢复阶段。在远离震中区的内蒙重力测网并没有出现上述重力场变化特征。

晋陕蒙接壤区土地荒漠化问题及其防治对策

该文系统分析了晋陕蒙接壤区土地荒漠化的现状、起因、以及能源开发和人为活动对加速土地荒漠化的影响。在此基础上明确了治理原则，提出了综合治理土地荒漠化的对策和措施。

近54年来晋陕蒙地区降水变化特征

以晋陕蒙地区60个气象站点1960—2013年逐日降水观测资料为基础,分析了晋陕蒙地区近54年来年均降水量和极端降水量的时空变化。研究发现,近54年来,晋陕蒙3个省（区）：（1）年均降水量都在波动中呈缓慢的减少趋势,减少趋势均不显著,晋陕蒙三省（区）减少趋势分别为14.014、10.706 mm·10a-1和0.76 mm·10a-1;空间上内蒙古年均降水量呈现出明显的东西差异,由东部400~500 mm向西减少到200 mm以下,山西年均降水量由东南向西北递减,晋东南在500~800 mm,而晋西北在400~500 mm,陕西年均降水量表现为南多北少的特点,陕南地区大于800 mm,陕北下降到400~500 mm。（2）从变化趋势上来看,从东南向西北,降水出现由减少到增多的变化趋势,原来降水多的地区趋于减少,降水少的区域趋于增多,晋陕蒙地区内部降水量差异趋于减小。内蒙古东部减幅为0~1 mm·a-1,而西部增幅为0~1 mm·a-1。山西省南部最大减幅1~3 mm·a-1,而在晋东北减幅在3 mm·a-1以上。陕北和陕南地区减幅较小为0~1 mm·a-1,陕西中部大部分地区减幅较大为1~3 mm·a-1。（3）200 mm和400 mm降水等值线呈明显年代际波动,1970年代和1990年代偏西偏北,1980年代和2000年代偏东偏南。近年来夏季风影响范围缩小,内蒙古降水趋于减少,晋陕南部略有增加。（4）年均极端降水量呈不显著增加趋势,变化幅度大部分在0~1 mm·a-1,此时段内极端降水量未发生突变,极端降水量的增加,使本地区降水处于不稳定状态;极端降水强度方面,山西和陕西的极端降水强度明显大于内蒙古,山西和陕西极端降水强度由南向北依次递减,陕西南部大于50 mm·a-1,而北部降低到30~40 mm·a-1,山西省大部分地区在40~50mm·a-1,只有在北部为30~40 mm·a-1,内蒙古极端降水强度由东向西逐步减少,东部为30~40 mm·a-1,西部在20 mm·a-1以下,极端降水强度的变化趋势内部差异不大;极端降水日数呈弱增长,增长水平不显著,此时段内极端降水日数没有出现剧烈变化。

晋陕蒙能源富集区隐含的碳排放转移——基于投入产出模型的分析

以晋陕蒙资源富集区为研究对象,构建区域投入产出模型,对晋陕蒙省际贸易中隐含碳排放转移的特征进行研究,分别计算山西、陕西、内蒙古和其他区域碳排放的转移量以及三省之间的相互转移量,以期为该地区碳减排责任的界定提供参考依据。研究表明:其他区域向晋陕蒙转移的二氧化碳量高于晋陕蒙向其他区域转移的二氧化碳量,晋陕蒙承担了其他区域的部分碳排放压力,这些转移量主要集中于煤炭采选业和石油、炼焦产品、核燃料加工业;在晋陕蒙区域内部,碳排放转移在总量上较为相近。上述结果表明,晋陕蒙地区依托丰富的能源资源,向外省市提供了大量的高耗能、高排放产品;三省自身可以提供本省能源消耗,只是能源类型存在差异,需要调入一些产品满足需求。因此,为了促进低碳发展,应建立区域协同减排政策,合理分担减排责任。

蒙晋陕豫合作推进黄河中游沿线地区高质量发展研究

区域合作是破解黄河中游沿线区域落后发展难题,实现高质量发展的重要突破口,现阶段是黄河中游沿线区域促进战略合作的重要机遇窗口期。在文献综述基础上,建立欠发达跨省地区基于资源与利益基础的合作一体化共生机制:以文化认同为纽带的共荣合作、以经济合作为动力的共赢合作、以生态合作为压力分配合作、以交通设施合作为拉力共建合作机制意义重大。黄河中游沿线地区合作的内生动力有地缘关系密切、资源禀赋相似、经济结构同质等,当前该区域发展中存在产业发展能力不足、交通基础设施落后、对外开放水平落后、生态保护形势严峻等问题。黄河中游沿线地区合作推进高质量发展的具体路径应包括加强产业合作、共建交通设施、合作扩大开放、联合保护生态、共同弘扬黄河文化等。

华北某些地区地震活动特征的研究

以中国强地震目录资料(中国地震局监测预报司预报管理处编,1999)为基础,统计研究了1300～1988年华北地区6级以上地震发生后,10年内再次发生5级以上地震的优势空间范围。根据这一统计特征,印证性地分析了10余年来华北的晋、冀、内蒙古交界地区至包头一带5级以上地震空间活动特点。另外还研究了1981年以来晋、冀、内蒙古交界地区与晋、冀、鲁、豫交界地区5级以上地震,以及1998年至2001年11月晋、冀、内蒙古交界地区与唐山地区地震活动的呼应关系,并对其成因作了初步讨论。

黄河北干流晋陕蒙接壤地区环境冲突分析研究

黄河北干流晋陕蒙接壤地区在全国能源工业发展和能源基地建设布局中具有特殊重要的战略地位。但是， 由于富足的能矿资源与干旱、风沙、严重的水土流失等脆弱生态环境并存， 且呈异向关系， 历来生态问题比较突出， 近年来， 随着区内煤炭资源的大量开发和能源基地建设的快速发展，产生了一系列新的环境冲突，成为区域可持续发展的重要障碍。本文对研究区的环境脆弱形势和环境冲突因素进行了初步分析，指出了缓解环境冲突， 促进区域可持续发展的途径。