淺埋煤層保水開采沖溝生態(tài)保護(hù)相互響應(yīng)論文

1、淺埋煤層開采與脆弱生態(tài)保護(hù)相互響應(yīng)機(jī)理與工程實踐【摘要】 基于西部煤田淺埋深且沖溝發(fā)育、地表生態(tài)極其脆弱的特點,提出了井下保護(hù)性開采與地表生態(tài)環(huán)境防治相互響應(yīng)的機(jī)理,以解決淺埋煤田大規(guī)模開采與極脆弱生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)之間的矛盾。綜合采用物理模擬、數(shù)值模擬、理論分析及現(xiàn)場實測的方法,對覆巖移動特征及裂隙發(fā)育規(guī)律、淺埋煤層保水開采機(jī)理及其技術(shù)適應(yīng)性分類、地表生態(tài)采動適應(yīng)性規(guī)律和生態(tài)功能圈構(gòu)建理論進(jìn)行了分析,并成功應(yīng)用于工程實踐。主要研究成果如下:(1)提出了淺埋煤層開采與脆弱生態(tài)保護(hù)相互響應(yīng)機(jī)理,并成功應(yīng)用于工程實踐。將城市生態(tài)功能圈理念引入荒漠化礦區(qū)生態(tài)治理中,基于地表生態(tài)采動適應(yīng)性規(guī)律和井下保水開采

2、機(jī)理,以被人工調(diào)控與導(dǎo)向演替、林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化等為技術(shù)支持,形成了以植物措施為主的外圍防護(hù)圈構(gòu)建技術(shù)、以采前預(yù)防、采中保水及采后修復(fù)為手段的周邊常綠圈保障技術(shù)和中心美化圈園林化建設(shè)技術(shù),實現(xiàn)井下開采與井上防治相互響應(yīng)。(2)初步形成了西部礦區(qū)常規(guī)淺埋煤層開采覆巖移動型式判別體系?；诔Ｒ?guī)淺埋煤層條件下覆巖與關(guān)鍵層同步下沉且裂隙發(fā)育受控于關(guān)鍵層移動的典型特點,建立了關(guān)鍵層初次破斷和周期破斷時的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型;基于關(guān)鍵層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,構(gòu)建出關(guān)鍵層破斷型式的四種判別. 更多還原【Abstract】 Based on the typical conditions of western coalfi

3、eld characterized by the shallow coal seam, the developed gully and the extremely fragile ecological environment, the mechanisms of the mutual response between protective underground mining and sur-face environment protection were present to reconcile the contradictions between the large-scale under

4、ground mining and the fragile environment protection. Physical simulation, numerical simulation, theoretical analysis and field observation were conduc. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 淺埋煤層； 保水開采； 沖溝； 生態(tài)保護(hù)； 相互響應(yīng)； 【Key words】 shallow coal seam； aquifer-protection mining； gully； ecosystem pro-tection； mutual response

5、； 摘要 6-7 Abstract 7-8 Extended Abstract 9-17 圖清單 17-25 表清單 25-27 變量注釋表 27-29 1 緒論 29-45 1.1 問題的提出 29-31 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 31-41 1.3 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容 41-43 1.4 論文的創(chuàng)新點 43-45 2 神東礦區(qū)地質(zhì)條件特征與地表生態(tài)環(huán)境概況 45-53 2.1 神東礦區(qū)概況 45-46 2.2 礦區(qū)地質(zhì)條件概述 46-48 2.3 覆巖物理力學(xué)性質(zhì) 48-49 2.4 礦區(qū)典型地質(zhì)條件分類 49-51 2.5 礦區(qū)地表生態(tài)特征 51-52 2.6 本章小結(jié) 52-53

6、3 常規(guī)淺埋煤層開采覆巖活動特征及裂隙發(fā)育規(guī)律 53-93 3.1 常規(guī)淺埋煤層開采覆巖移動及裂隙發(fā)育規(guī)律 53-63 3.2 覆巖采動裂隙發(fā)育分帶（區(qū)） 63-67 3.3 常規(guī)淺埋煤層開采覆巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析 67-90 3.4 常規(guī)淺埋煤層覆巖移動型式預(yù)測 90-92 3.5 本章小結(jié) 92-93 4 隔水層采動保水性能演化規(guī)律及保水開采機(jī)理 93-119 4.1 神東礦區(qū)地表環(huán)境的合理生態(tài)水位 93-94 4.2 隔水層采動保水特性 94-100 4.3 隔水層采動臺階下沉型保水性能演化規(guī)律 100-107 4.4 隔水層采動連續(xù)下沉型保水性能演化規(guī)律 107-109 4.5 淺埋煤層保

7、水開采機(jī)理及主要技術(shù) 109-117 4.6 本章小結(jié) 117-119 5 沖溝下淺埋煤層開采覆巖移動特征及其保水機(jī)理 119-143 5.1 沖溝下淺埋煤層開采覆巖移動特征及裂隙發(fā)育規(guī)律 119-121 5.2 沖溝下淺埋煤層開采來壓步距計算 121-124 5.3 沖溝下淺埋煤層開采坡體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性力學(xué)分析 124-132 5.4 沖溝下淺埋煤層開采工作面支護(hù)阻力確定 132-134 5.5 向溝淺埋煤層保水開采機(jī)理 134-139 5.6 背溝淺埋煤層保水開采機(jī)理 139-141 5.7 本章小結(jié) 141-143 6 淺埋煤層保水開采技術(shù)適用性分類 143-153 6.1 淺埋煤層保水開采影響因素 143-145 6.2 常規(guī)淺埋煤層保水開采技術(shù)適用性分類 145-150 6.3 沖溝下淺埋煤層保水開采技術(shù)適用性分類 150-152 6.4 本章小結(jié) 152-153 7 地表生態(tài)環(huán)境采動適應(yīng)性規(guī)律 153-167 7.1 井下采動對土壤質(zhì)量的影響規(guī)律 153-156 7.2 井下采動對地表植被根系的影響 156-158 7.3 礦區(qū)地表典型植被根系特征 158-162 7.4 礦區(qū)地表植被采動適應(yīng)性 162-166 7.5 本章小結(jié) 166-167 8 淺埋煤層開采與脆弱生態(tài)保護(hù)相互響應(yīng)工程實踐 167-189 8.1 生態(tài)功能圈構(gòu)建原理與及基礎(chǔ)技術(shù) 167-171 8.2