基于宿州某石料厂露天废弃矿山生态修复提升实践

基于宿州市埇桥区符离镇某石料厂为例,2018年该矿山已通过治理验收,随着生态环境保护督察的开展,矿山暴露出一系列问题,针对矿山生态环境保护督察提出的问题,需进行生态环境成效提升,开展提升治理工作。本文分析了矿山存在的地质环境问题,提出了提升措施。

自驱修孔钻头动力参数及钻齿结构研究

自驱修孔钻头是修复失效长钻孔的有效技术手段,为进一步提高修孔速度和瓦斯抽采效果,本文基于射流反冲理论,分析了射流反冲力与喷嘴参数的关系,构建了自驱修孔钻头旋转力学理论模型。采用LS-DYNA开展不同结构钻齿破煤过程,分析了不同钻进压力和扭矩作用下钻齿对煤体破坏形式和钻齿破煤体积变化规律,并开展了破煤实验验证数值模拟结果。形成了自驱修孔钻头参数确定方法,设计了自驱修孔钻头,并在郑煤集团超化煤矿22煤柱面底抽巷进行了工程实验。研究结果表明:(1)喷嘴张角α和偏心角β是决定钻进压力和扭矩分配的关键参数,通过调控张角和偏心角可实现钻进压力和扭矩的最优匹配。(2)相同钻进参数条件下,钻齿结构对破煤体积影响较大,阶梯钻齿破煤效果最优。在钻进压力为120N、扭矩0.6N·m时,阶梯型钻齿结构的修孔钻头能够实现钻进压力和扭矩最优匹配。(3)确定了最优修孔钻头结构参数为:钻头外径28 mm;后置喷嘴张角20°,偏心角90°;前置喷嘴张角90°,偏心角0°。(4)工程应用结果表明:瓦斯抽采纯量提高了1.96倍,瓦斯抽采体积分数提高了3.98倍,修孔速度提高了1.2倍。通过改进钻头动力参数及优化钻齿结构,设计的自驱修孔钻头在工程实践中达到了提高修孔速度和瓦斯抽采效果的目的。

采动含水层生态功能修复:概念内涵、理论与技术框架

针对我国保水采煤研究现状及煤矿区采损生态修复的技术需求,提出应开展采动含水层生态功能修复研究,并将其纳入绿色开采技术体系中。在充分阐述采动含水层生态功能修复概念与内涵的基础上,构建了以采动含水层失水流动规律及水径流阻隔关键技术为主的理论与技术框架,分析了当前相关研究进展与未来攻关方向。含水层的损伤失水与生态功能退化本质源于采煤引起的岩层运动与裂隙发育,应在充分掌握含水层失水机制与规律的基础上对其开展生态功能修复理论与技术研究。深入揭示含水层失水路径分布与水流动力耗散规律,将失水流量集中分布的采动影响区作为重点修复的靶区,合理运用“边采边修”、“采后再修”等方式实施水流通道封堵与修复。同时,应充分利用采动岩体裂隙自修复机制及其引起的含水层自恢复效应,开展采动含水层生态功能引导修复研究与实践;基于水-气-岩相互作用产生化学沉淀促进导水裂隙自修复的降渗机理,提出了向含水层下方裂隙岩体中灌注可与地下水产生化学沉淀的修复试剂,以诱导沉淀物在裂隙中吸附-固结并封堵通道的含水层生态功能修复技术路径。在此基础上,阐述了利用铁/钙质化学沉淀进行导水裂隙修复降渗的研究现状,提出未来应重点研究形成利于不同类型导水通道高效封堵的化学沉淀诱导生成对策。研究可望为西北部生态脆弱矿区煤炭开采地下水保护与生态修复提供参考。

生态网络构建视角下矿山生态修复重点区域识别——以辽宁省建平县为例

采矿业是矿业城市经济来源的重要组成部分,对矿山进行系统的开发和修复是矿业城市生态安全的关键问题。立足于宏观视角下的矿山开采与修复,旨在通过生态网络构建识别出建平县矿山生态修复的重点区域。运用生境质量模型、生态系统服务价值评价识别生态源地。综合考虑自然因素、干扰因素、国土空间三线、矿山开采风险4个方面因素构建和修正阻力面。采用最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance Model,MCR)提取生态廊道,并结合生态廊道及其缓冲范围内的矿山类型、开采方式等因素,实现矿山开采风险分区,明确矿山开采和修复优先级。结果表明:①研究区共有生态源地28处,共计面积1139.53 km^(2),提取生态廊道1006 km。②矿山开采低、中、高风险区内分别包含生产矿山和废弃矿山的面积分别为17.92、10.62、25.77 km^(2)和22.5、14.10、21.93 km^(2)。③按照矿山空间分布对生态网络的影响程度,划分了生产矿山开采优先级和废弃矿山修复优先级分区;其中,优先开采区、限制开采区、禁止开采区内包含的生产矿山面积分别为17.93、11.80、23.63 km^(2),极重要修复区、重要修复区、一般修复区内包含的废弃矿山面积分别为19.79、16.55、22.48 km^(2)。根据以上分析,提出了矿山开采前、开采中以及开采后的相关监管策略和建议。

双龙沟废弃矿区修复年限对土壤物理性质和微生物群落结构的影响

【目的】探讨天祝藏族自治县双龙沟矿区废弃矿区不同修复年限土壤物理性质与微生物特性。【方法】采用时空替代法,选择双龙沟不同修复年限(2 a、5 a、10 a)和未修复(CK)废弃矿区为研究对象,分析了不同修复年限土壤物理性质(容重、含水量、机械组成)和土壤微生物(微生物量碳、氮、磷及真菌、细菌、放线菌数量)变化特征。【结果】随着修复年限的延长,表层土壤容重呈减少趋势,并在修复10 a时达到最小,为0.921 g/cm3;土壤含水率随修复年限的延长呈增加的趋势,并在修复10 a时为对照样地的2.4倍;土壤粒径随修复年限的增加整体向细化的方向发展;3大类微生物数量随修复年限的延长均整体呈增加的趋势,其中细菌占微生物总数量的96.74%,而放线菌和真菌仅占0.29%和0.003%,并且放线菌和真菌具有明显的表聚现象;土壤微生物量碳和土壤微生物量磷呈逐渐增加的趋势,并分别在修复2 a和5 a时超过对照样地,最大值分别达到385.562、24.414 mg/kg,而微生物量氮呈先增加后减少的趋势,变化范围为14.295~132.388 mg/kg。【结论】在双龙沟矿区废弃地修复使土壤质量有了显著的提升,加速了矿区生态系统的恢复。

浅埋煤层过沟开采覆岩破坏特征及水害防治技术研究

黄土沟壑区溃水水害是浅埋煤层开采的主要灾害之一。安山煤矿煤层埋藏浅、局部沟道所在区域5-2煤层顶板距离地表不足30 m,为了解决黄土沟壑区工作面过沟开采可能遇到的水害问题,通过数值模拟的手段研究了工作面过沟开采时的覆岩破坏特征,提出了研究区过沟开采时冒裂安全性分区标准,并基于分区结果提出了预防工作面过沟开采发生溃水水害事故的防治技术,过沟开采防治技术包括采前筑坝截流引流,采后工作面地表裂缝修复等,并在工作面过沟开采区域成功地进行了防治应用,应用结果表明,防治技术能够有效预防工作面过沟开采溃水水害。研究成果对榆神矿区工作面安全、绿色高效过沟开采具有一定的借鉴意义。

浅析矿山废弃地生态修复研究进展

矿山废弃地生态修复成为当前我国生态文明建设的关键议题。尽管我国在这一领域已取得初步成效,但与国际先进水平相比,尚存差距。本文综合分析了矿山废弃地的类型及其生态修复的国内外研究进展,尤其是美国、加拿大、英国等国家,都已建立了成熟的矿山废弃地复垦制度,我国虽然起步晚,但在新时代生态文明理论和“双碳”战略背景下,我国研究修复策略更加注重科学低碳化和技术多元化发展。重点论述了三类修复技术的应用,期望能够为加强矿山废弃地的生态修复与实现绿水青山的长足发展提供理论基础。

矿区废弃地修复树种和年限对生态修复的效果

针对松科植物海南五针松、松科植物马尾松等矿区废弃地修复树种具备的优势,分析矿区废弃地优势树种和年限在修复矿区土壤理化性质、土壤和树种重金属和非重金属含量的作用。结果表明,经过21年修复的研究,区域1矿地土壤重金属污染系数为8,显著低于修复13年的研究区域2矿地的12.33,表明研究区域1矿地土壤重金属污染程度更轻。同时,研究区域1矿地植物对土壤中的重金属修复效果好于研究区域2矿地。

川东平行岭谷区露天矿山生态修复研究——以达州市为例

矿产资源的开发利用为促进经济发展和社会进步做出了很大贡献,但也造成了不同程度的生态破坏问题。矿山生态环境修复有利于推动区域生态环境持续优化,促进矿业经济绿色发展。川东平行岭谷区是长江上游生态屏障的重要一环,本文以达州市为例,分析了区内地质环境条件和露天矿山主要生态环境问题,探讨了矿山生态修复措施,以期为川东平行岭谷区露天矿山生态修复提供参考。

矿山迹地生态修复效果评价及应用研究:以涞源县南马庄乡矿山为例

针对河北省内矿山的生态修复现状及修复工作中的问题和难点,明确了建立矿山生态修复(以下简称“矿山修复”)效果评价体系的必要性。基于前人研究成果,总结提出了由植被覆盖度指数、植物物种多样性指数、修复工程稳定性指数、土壤质量指数、持续时间指数、修复治理难度指数等6项评价指标构成的矿山修复效果评价体系,并确定了指标的量化方式。通过对保定市涞源县南马庄乡矿山修复实例的评价应用,细化了各指标的计算方式,得出南马庄乡矿山的生态修复效果指数EREI为0.822。结果表明,其生态修复效果总体良好但仍有不理想之处,该评价体系具有一定的科学性与适应性,可对后续矿山修复工作提供一定指导。

废弃矿山地质环境治理与生态修复效果评价

针对废弃矿山存在的实际问题,重点研究地质环境治理与生态修复效果评价方法。以实际的矿山治理工程为例,从治理目标、治理方案比选、治理措施、工程量计算4个方面进行技术分析,合理选取评价指标并确定权值权重,对矿山的治理和修复进行综合评价。通过对比治理前后的矿山环境,发现该治理方案具有较好的应用效果。

金属矿山地质灾害治理及生态环境修复措施探讨

通过全面掌控各个开发环节,我们能够科学合理地进行资源开采,从而实现对绿水青山的有效打造。基于此,本文以金属矿山地质环境和地质灾害的特点为切入点,来进一步分析矿产资源不合理开采产生的问题,从而更深层次地探讨金属矿山地质灾害治理及生态环境修复的原则和措施,希望能为该领域提供一些有帮助性的建议。

深部强采动大巷硐室修护补强技术——以万家庄煤矿为例

以万家庄煤业2#煤层深部强采动一号变电所硐室为工程背景,探究深部大巷硐室强采动破坏机理及强采动围岩稳定性控制原理,分析深部强采动大巷硐室修护补强方案,并结合现场工业性试验优化相关支护技术参数。研究结果表明:2#煤层顶板为复合软岩顶底板,极易受到采场周围的岩层运动、应力集中和应力重新分布的影响,导致一号变电所硐室围岩矿压显现剧烈;煤壁前方支承压力幅值随着远离工作面呈现出近场快速增加、远场缓慢降低的趋势;硐室受到的采动影响较为剧烈,在两翼工作面回采期间,围岩最大变形量为155.8 mm,支护效果显著改善,有力地保障了工作面安全高效回采。

废弃矿山修复利用岩土工程关键技术分析研究

随着矿产资源的日益枯竭和环境保护意识的提高,废弃矿山的修复利用成为当今岩土工程领域的重要课题。本文基于对废弃矿山修复利用的关键技术进行深入分析和研究,旨在探讨如何有效地实现矿山废弃区的环境修复和资源再利用。通过对地质、水文地质、土工和生态等方面的综合考量,提出了一系列可行的技术方案,并结合实际案例对其应用效果进行评估。本文的研究结果将为废弃矿山的修复利用提供技术支持和决策参考,推动相关领域的进一步发展。

贵州省孟溪镇某矿山地质环境特征及生态修复治理研究

研究区位于云贵高原向湘西丘陵及四川盆地过渡的斜坡地带,出露地层有青白口系清水江组至寒武系牛蹄塘组及第四系。区内地震动反应谱特征周期为0.35s,其区域稳定性较好。矿区经多年开采,形成的地质环境问题表现为矿山地质灾害、地下含水层破坏、矿山地形地貌景观破坏、土地资源压占、地表水污染等。采取以格构锚杆护坡+挡土墙+截排水沟+矿山废弃建筑拆除+矿棚安装+复绿的方案进行矿山生态环境修复。通过矿山地质环境修复治理可取得较好的生态、社会、经济效益,促进生态良性循环。

洛阳市龙门山废弃露天矿山地质环境影响评价及修复研究

以龙门山废弃露天矿山为对象,开展矿山地质环境影响评价及修复研究,探索其矿山地质环境修复模式和技术措施。分析研究区矿山地质环境影响因素,开展矿山地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏及土地损毁等矿山地质环境影响评价,划分矿山地质环境恢复治理分区,讨论废弃露天矿山地质环境修复措施。结果显示,研究区矿山地质灾害危害程度小,对含水层影响小,地形地貌景观和土地资源破坏严重;矿山地质环境重点防治区面积6.47 hm^(2)、占总面积的17.80%,次重点防治区9.73 hm^(2)、占总面积的26.77%,一般防治区面积20.15 hm^(2)、占总面积的55.43%;针对评价成果采用“坡面危岩清理+地形地貌重塑+土壤重构+挡土墙+截排水渠+植被重建”修复措施对破坏地貌景观和土地进行修复治理,取得了良好的修复效果。研究成果对同类型露天矿山的地质环境影响评价及修复研究具有一定的借鉴意义。

废弃矿山生态环境修复分区与修复方案研究

宁夏矿产资源丰富,开发历史悠久,是国家重要的能源化工基地,支撑着宁夏工业化和城镇化快速发展的半壁江山。在20世纪90年代发展时期,矿产资源的大规模开发利用,为宁夏较大破坏,威胁着黄河的健康安澜。因此对废弃矿山进行生态修复是现阶段刻不容缓的工作。在矿山生态环境修复过程中,通过对矿区的土壤因子指数进行分析后划分矿区土壤带,从而进行废弃矿山生态环境修复分区指标体系的建设,更好实现生态环境恢复。本文将对废弃矿山生态环境修复分区进行研究,并充分结合废弃矿山生态恢复原则开展废弃矿山生态环境恢复方案的研究,有效提升废弃矿山生态环境恢复的效果。

双/四焊枪堆焊设备研发及三机槽体再制造应用

刮板机、破碎机和转载机的槽体作为综采设备的核心过煤部件,经受着苛刻的磨损损伤,其服役寿命直接影响煤矿的安全和稳定生产。然而以单焊枪堆焊设备为主体的三机槽体中板、底板、W形侧槽帮处磨损的再制造维修存在焊接工作量大、劳动强度高、操作环境恶劣等问题,亟需进行提升改造。通过升级双/四焊枪设备及相匹配的控制系统,实现了三机槽体中板、底板4条耐磨带的同时焊接再制造,大幅提升三机槽体的焊接再制造效率。通过焊枪定位系统还实现了底板耐磨带的自动补焊,显著改善了“口”字型槽体底板的焊接再制造加工质量。双/四焊枪堆焊设备在彬长生产服务中心的实践表明,单班维修槽体效率较原单焊枪模式提高4倍,助力了煤矿装备大修质量提升以及再制造产品转型升级。

金属矿山土壤重金属污染现状及修复治理研究

在当代工业化和城市化的进程中,金属矿山的开发和利用发挥着重要的作用,为经济发展带来了巨大的贡献。然而,随着金属矿山的开采和冶炼过程,大量的重金属元素被释放到环境中,导致严重的土壤重金属污染问题。这种污染不仅威胁到生态环境的稳定性和人类的健康安全,也对可持续发展构成了严重的挑战。基于此,本文简单讨论金属矿山土壤重金属污染现状和治理难点,深入探讨治理要点,以供参考。

废弃露天矿山生态环境污染修复技术分析

本文围绕废弃露天矿山生态环境污染修复技术进行了深入研究。通过对矿山废弃地的土壤、水体和植被等关键要素的分析,探讨了土壤修复、水体净化和植被恢复等核心修复技术的原理、应用及效果。同时,结合当前的技术发展和社会需求,提出了修复技术的实施策略和保障措施,包括综合规划、因地制宜、循序渐进、多元投入等方面。本文旨在为废弃露天矿山生态环境修复提供理论支持和实践指导,推动矿山生态环境的改善和可持续发展。