西部干旱区煤炭开采环境影响研究 被引量：89

1

作者 雷少刚 卞正富 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2837-2843,共7页

大规模煤炭资源开采与干旱脆弱生态环境的空间耦合将会诱发日益严峻的社会、环境问题。分析了我国西部干旱区煤炭地下开采对植被、土壤水、地下水、土壤等关键环境要素影响的研究进展与不足;指出现有研究主要以单一环境要素、局部尺度为... 大规模煤炭资源开采与干旱脆弱生态环境的空间耦合将会诱发日益严峻的社会、环境问题。分析了我国西部干旱区煤炭地下开采对植被、土壤水、地下水、土壤等关键环境要素影响的研究进展与不足;指出现有研究主要以单一环境要素、局部尺度为主,缺乏多尺度综合的环境要素协同损伤规律与井上下联动响应机理等基础研究。因此,现有成果还无法满足指导煤炭开采技术改进与控制环境损伤的需要。建议从井下到井上,从工作面、矿井、矿区、流域多尺度综合实现地空一体化同步监测,加强对西部干旱矿区各关键环境要素的协同损伤规律研究;加强对井上下环境要素对开采地质条件响应机理研究;建立不同开采条件、不同评价尺度下,矿区开采环境损伤的评价与预测模型。 展开更多

关键词 煤炭开采 干旱区 环境要素 环境扰动

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煤矿矿震与冲击地压的区别与联系及矿震扰动诱冲初探 被引量：33

2

作者 朱建波 马斌文 +4 位作者 谢和平 高峰 周宏伟 周昌台 郑福润 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3396-3409,共14页

煤矿矿震与冲击地压是煤炭安全稳定开采所面临的关键问题,阐明煤矿矿震与冲击地压的区别和联系是全面深入研究煤矿动力灾害的重要前提。为解决矿震与冲击地压的概念模糊问题,厘清矿震与冲击地压的区别与联系,获取矿震的本真特征,首先提... 煤矿矿震与冲击地压是煤炭安全稳定开采所面临的关键问题,阐明煤矿矿震与冲击地压的区别和联系是全面深入研究煤矿动力灾害的重要前提。为解决矿震与冲击地压的概念模糊问题,厘清矿震与冲击地压的区别与联系,获取矿震的本真特征,首先提出了矿震的定义与特点,并根据岩体的基本破裂形式对煤矿矿震进行了分类,系统阐述了煤矿矿震与冲击地压在岩体破断空间分布、能量释放与动力现象的位置对应关系、主要动力显现特征、从属关系与防治目标5个方面存在的区别。分析了矿震扰动导致的围岩性能劣化与围岩结构变化对冲击地压的影响,基于矿震扰动荷载应变率阐明了研究矿震诱发冲击地压的理论基础,探明了张拉型矿震与剪切型矿震扰动作用下围岩位移场的分布特征,分析了矿震扰动位移与冲击地压的关系。研究结果表明,震动性是矿震的首要特点,这是区别于冲击地压的首要方面。矿震震动波对采掘空间围岩产生的静载或动载扰动作用,都可能诱发冲击地压。应以叠加原理为理论基础分析矿震静载作用诱发冲击地压,以工程扰动岩石动力学和动静载叠加原理为理论基础分析矿震动载扰动诱发冲击地压。矿震扰动作用方向和强度与煤岩体空间方位具有很强的相关性。 展开更多

关键词 冲击地压 矿震 应变率 开采扰动

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采动影响下矿区地下水主要水-岩作用与水化学演化规律 被引量：29

3

作者 殷晓曦 陈陆望 +3 位作者 谢文苹 许冬清 曾文 刘延娴 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期33-39,共7页

煤矿开采势必破坏天然水化学环境,然而矿区多类含水层地下水系统水化学研究尚未从时空角度分析采动影响下水化学演化的本质。以临涣矿区为研究示范,基于历年常规水化学数据开展主成分分析,揭示采动影响下水化学演化过程中的水-岩作用机... 煤矿开采势必破坏天然水化学环境,然而矿区多类含水层地下水系统水化学研究尚未从时空角度分析采动影响下水化学演化的本质。以临涣矿区为研究示范,基于历年常规水化学数据开展主成分分析,揭示采动影响下水化学演化过程中的水-岩作用机制。其中,第1主成分代表碳酸盐、硫酸盐溶解及黄铁矿氧化作用,第2主成分代表阳离子交替吸附及脱硫酸作用。采动影响下矿区主要突水含水层地下水碳酸盐、硫酸盐溶解及黄铁矿氧化作用均逐渐减弱,减弱区域不尽相同;然而,阳离子交替吸附及脱硫酸作用的变化规律不明显。研究成果为矿井突水水源识别和水资源保护与利用提供理论依据。 展开更多

关键词 煤矿区 水-岩作用 水化学演化 采动影响

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采动条件下底板潜在导水通道形成的微震监测与数值模拟 被引量：22

4

作者 刘超 吴顺川 +3 位作者 程爱平 周喻 师克勐 李健 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1129-1135,共7页

以某矿综放工作面开采过程为背景,利用微震监测技术进行现场监测,并借助有限差分FLAC^(3D)进行数值分析,研究在采动应力场不断变化过程中底板岩体微震破裂事件的时空演化规律,揭示煤层采动条件下潜在导水通道的孕育、发展和贯通过程.微... 以某矿综放工作面开采过程为背景,利用微震监测技术进行现场监测,并借助有限差分FLAC^(3D)进行数值分析,研究在采动应力场不断变化过程中底板岩体微震破裂事件的时空演化规律,揭示煤层采动条件下潜在导水通道的孕育、发展和贯通过程.微震监测结果表明:微震事件数一定程度上反映了开采扰动对底板岩体破坏程度的影响;采煤期间,回采工作面附近微震事件呈现密集分布,底板岩体采动破坏严重,底板破裂深度达15m.数值分析表明:由于煤层采动导致采场周围应力重分布,工作面前方应力增高,采空区下方应力降低,底板岩体随工作面回采经历了应力集中、释放并最终破坏;底板塑性破坏区深度达14m. 展开更多

关键词 煤矿开采 扰动 微震分析 数值模拟 突水

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邯郸矿区矿山地质环境承载力评价 被引量：17

5

作者 关英斌 许道军 郭婵妤 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期474-478,共5页

依据矿山地质环境承载力的涵义及特点,从地质环境抗扰动能力和煤炭开采压力两个方面,建立矿山地质环境承载力评价指标体系,利用层次分析法确定指标权重值.对邯郸矿区进行系统的矿山地质环境承载力评价研究,研究结果显示:不同矿井的矿山... 依据矿山地质环境承载力的涵义及特点,从地质环境抗扰动能力和煤炭开采压力两个方面,建立矿山地质环境承载力评价指标体系,利用层次分析法确定指标权重值.对邯郸矿区进行系统的矿山地质环境承载力评价研究,研究结果显示:不同矿井的矿山地质条件、开采方法、开采技术水平及对环境的保护力度有差异,矿山地质环境抗扰动能力和煤炭开采压力有差异.研究结果对矿业开发、地质环境保护与恢复治理具有实用价值. 展开更多

关键词 矿山地质环境 承载力 评价模式 邯郸矿区 指标体系 层次分析法 抗扰动能力 煤炭开采压力

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煤炭开采对植被-土壤系统扰动的碳效应研究 被引量：15

6

作者 黄翌 汪云甲 +1 位作者 田丰 侯飞 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2014年第4期817-823,共7页

受煤炭开采影响,矿区内植被、土壤等主要碳汇要素受到不同程度的扰动,在此过程中其碳汇能力被削弱。本文以碳循环、碳源/汇等理论为基础,讨论了煤炭开采对矿区植被-土壤系统碳汇变化的计量方法;利用时空自适应反射率模型构建长时期植被N... 受煤炭开采影响,矿区内植被、土壤等主要碳汇要素受到不同程度的扰动,在此过程中其碳汇能力被削弱。本文以碳循环、碳源/汇等理论为基础,讨论了煤炭开采对矿区植被-土壤系统碳汇变化的计量方法;利用时空自适应反射率模型构建长时期植被NDVI序列;通过沉陷区和非沉陷区对比提取采矿对植被NDVI的影响;利用CASA模型计算植被NPP损失量;结合沉陷区内外不同土地利用类型土壤有机碳测定结果,得到矿区植被和土壤受扰动的碳收支变化。结果表明,2001-2010年,大同矿区忻州窑煤矿因开采导致的植被NPP损失量为4 613.66t;土壤有机碳增加1 641.169t;植被-土壤系统碳汇量减少6 166.401t,研究对更全面地测度煤炭开发对环境扰动的碳效应具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 煤矿区 碳汇要素 扰动 NPP 土壤有机碳 碳收支

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晋华宫矿多煤层开采围岩运动规律模拟与试验研究 被引量：11

7

作者 苏涛 梁冰 +3 位作者 李刚 汪北方 牟铁超 张涛 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第2期30-35,共6页

针对晋华宫煤矿多煤层开采围岩受开采扰动影响较大的问题,确定开采过程中围岩运动变形规律是研究受采动影响围岩破坏机理的前提。采用相似材料模拟方法,分析了多煤层开采覆岩变形、破坏及垮落状况和围岩应力分布规律;通过数值模拟对多... 针对晋华宫煤矿多煤层开采围岩受开采扰动影响较大的问题,确定开采过程中围岩运动变形规律是研究受采动影响围岩破坏机理的前提。采用相似材料模拟方法,分析了多煤层开采覆岩变形、破坏及垮落状况和围岩应力分布规律;通过数值模拟对多煤层开采产生的复杂应力场、位移场和煤层间相互影响规律进行了系统研究。研究结果表明:晋华宫煤矿多煤层开采过程中11~#煤层8714工作面前方5 m处支承压力最大达到14.2 MPa,应力集中系数1.6;其邻近的2714巷道支承压力最大为12.8 MPa,应力集中系数1.5,影响范围15 m。分析得出,11~#煤层8716工作面两巷受到上煤层8714工作面采动、本煤层侧向支承压力与超前支承压力的共同影响,最终使5716巷道处于动态高应力状态,围岩发生持续失稳破坏。 展开更多

关键词 多煤层开采 开采扰动 相似材料模拟 数值模拟 应力集中 动态应力

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开采扰动下考虑损伤破裂的深部煤体渗透率模型研究 被引量：11

8

作者 荣腾龙 周宏伟 +2 位作者 王路军 任伟光 郭依宝 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3983-3992,共10页

为了研究深部煤体在开采扰动影响下的渗透率演化规律,以三向应力条件下的煤体渗透率模型为基础,从吸附解吸作用引起裂隙变形和损伤破裂造成煤基质弹性模量劣化的角度进行理论推导,引入内膨胀应变系数的概念,同时基于Drucker-Prager破坏... 为了研究深部煤体在开采扰动影响下的渗透率演化规律,以三向应力条件下的煤体渗透率模型为基础,从吸附解吸作用引起裂隙变形和损伤破裂造成煤基质弹性模量劣化的角度进行理论推导,引入内膨胀应变系数的概念,同时基于Drucker-Prager破坏准则的损伤本构关系建立了两种考虑煤体损伤破裂的渗透率演化模型——指数型和立方型,并且对常规三轴加载、开采扰动加卸载和改变气体压力下的瓦斯渗透试验结果进行了拟合分析。结果表明:所构建的两种模型可以较好地反映常规三轴加载和开采扰动加卸载下煤体渗透率的分区段变化特征,也可以描述有效围压恒定条件下煤体渗透率随气体压力升高而降低的规律。在开采扰动加卸载和改变气体压力的试验中,指数型的拟合效果略优于立方型。研究结果可为深部煤炭开采及瓦斯抽采的工作提供指导。 展开更多

关键词 深部煤体 渗透率 开采扰动 三向应力 吸附解吸 损伤破裂

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基于数据分析的近直立煤层冲击地压致灾因素研究 被引量：10

9

作者 曹民远 陈建强 +1 位作者 闫瑞兵 刘永红 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期32-37,共6页

为了掌握乌东煤矿南区近直立特厚煤层冲击地压致灾因素,基于矿井采掘布局及B3+6煤层上覆煤柱赋存特征,采用数据统计的方法分别对矿井微震事件分布和B3+6煤层综放工作面冲击地压事故进行了统计分析。研究结果表明:上覆煤柱是冲击地压显... 为了掌握乌东煤矿南区近直立特厚煤层冲击地压致灾因素,基于矿井采掘布局及B3+6煤层上覆煤柱赋存特征,采用数据统计的方法分别对矿井微震事件分布和B3+6煤层综放工作面冲击地压事故进行了统计分析。研究结果表明:上覆煤柱是冲击地压显现的主要致灾因素,采掘扰动、采深、煤柱资源回采情况是冲击地压显现的影响因素。不同煤层综采和掘进工作面相向80 m、相错110 m时,采掘扰动影响较明显,相向0~30 m时微震频次达到峰值;B3+6煤层冲击地压事故集中分布在大洪沟煤矿小井工业广场煤柱和大洪沟煤矿工业广场煤柱区域,经过多分层开采后,上覆煤柱应力影响作用仍存在,且随煤层开采层数增加,冲击地压显现时工作面的位置与煤柱关系呈“进煤柱前-煤柱下-出煤柱后”规律性变化。发生冲击地压时综放工作面集中分布在距煤柱边界50 m范围内,随着上覆煤柱走向长度增加,冲击地压事故发生时综放工作面与煤柱边界的距离增大,同时煤柱附近区域冲击地压事故的概率和破坏强度也随之增加。 展开更多

关键词 冲击地压 近直立煤层 上覆煤柱 开采布局 采掘扰动

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采煤沉陷裂缝区土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光的响应 被引量：10

10

作者 刘英 雷少刚 +1 位作者 宫传刚 卞正富 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3267-3276,共10页

采煤塌陷引起的土壤环境因子的变化对矿区植物生长的影响越来越受到人们的关注,快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术被称为植物受胁迫状态的有效探针,能够快速获取胁迫下光系统II光化学活性和电子传递的信息。研究采煤塌陷裂缝区植物叶片... 采煤塌陷引起的土壤环境因子的变化对矿区植物生长的影响越来越受到人们的关注,快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术被称为植物受胁迫状态的有效探针,能够快速获取胁迫下光系统II光化学活性和电子传递的信息。研究采煤塌陷裂缝区植物叶片叶绿素荧光的变化是揭示煤炭开采塌陷胁迫对植物个体生长影响的关键环节,能为大尺度下采煤沉陷区植物损伤机理研究提供基础。对于黄土高原半干旱矿区,土壤水分无疑是植物生长最重要的限制因素,而植物叶片叶绿素荧光变化采煤塌陷影响下土壤含水量变化的响应如何尚不清楚。为了弄清采煤沉陷裂缝影响下土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光响应的影响,选取神东煤田大柳塔矿区52302工作面为实验场地,在分析了采煤塌陷裂缝对土壤含水量的影响的基础上,以生态修复物种柠条为研究对象,对采煤塌陷裂缝区不同土壤含水量下柠条叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线进行监测。结果显示:(1)由于煤炭井工开采在地表形成大量裂缝,破坏了土体结构,增加了土壤水分的蒸发面,加速了土壤水的散失。土壤水分含量随着与裂缝之间距离的增加而增加,从距离裂缝0 cm到300 cm,土壤平均含水量从5.63%增加到15.07%;(2)裂缝区土壤水分降低,柠条受到干旱胁迫程度加重,叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线由O—J—I—P变形为O—K—J—I—P曲线。干旱胁迫通过干扰柠条叶片PSII电子供体侧、受体侧以及电子传递链的功能,严重的损害了柠条叶片光合机构的正常功能。 展开更多

关键词 叶绿素荧光 半干旱区 采煤沉陷 植物扰动 光合生理

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煤炭开发区植被扰动时空效应及影响范围界定:以宁东矿区为例 被引量：10

11

作者 袁涛 倪璇 周伟 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期110-117,共8页

煤炭开采是一种具有大规模高强度性质的生态扰动行为,会产生区域地表压占与损毁、植被破坏等生态扰动和环境污染问题。西北干旱荒漠区气候干旱,植被稀疏,生态环境本身极其脆弱,宁东矿区是典型的干旱荒漠煤炭开发区,有重要的研究价值。... 煤炭开采是一种具有大规模高强度性质的生态扰动行为,会产生区域地表压占与损毁、植被破坏等生态扰动和环境污染问题。西北干旱荒漠区气候干旱,植被稀疏,生态环境本身极其脆弱,宁东矿区是典型的干旱荒漠煤炭开发区,有重要的研究价值。本文选择宁东矿区以及与矿区自然条件相近的自然植被参照区作为研究对象,收集2008—2019年共276期MODIS归一化植被指数(normalized vegetation index,NDVI)长时间序列遥感数据,通过STL时间序列分解、函数主成分分析(function principal component analysis,FPCA)、像元二分模型植被覆盖度计算等方法,从时间维度上分析了矿区周边区域和参照区NDVI均值在研究期内的总体变化趋势,发现随着开采过程的持续,相比自然参照区植被而言,矿区周边植被生长受到了明显胁迫;从空间维度上分析了不同距离缓冲区NDVI数据的相关性特征,在此基础上通过函数主成分分析得到第一主成分函数,确定矿区生态影响范围边界在7 km左右;本研究还在像元尺度分析了植被覆盖度的变化情况,按照变化的程度进行了分级统计分析,发现矿区周边区域虽然NDVI均值总体长期趋势相对稳定,但植被中度和重度退化区域面积明显增加。 展开更多

关键词 干旱荒漠区 煤炭开采 植被扰动 时空分析

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荒漠化矿区地下采矿对地表土壤湿度的影响 被引量：7

12

作者 刘英 吴立新 +2 位作者 岳辉 马保东 孟哲哲 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第11期197-202,共6页

为探索煤炭地下开采是否对地表土壤湿度产生影响,以典型的荒漠化矿区神东矿区为研究对象,在构建土壤湿度监测指数和尺度化土壤湿度监测指数的基础上,通过消除遥感数据时相差异的影响,基于矿区两期遥感影像数据,反演得到研究区土壤湿度... 为探索煤炭地下开采是否对地表土壤湿度产生影响,以典型的荒漠化矿区神东矿区为研究对象,在构建土壤湿度监测指数和尺度化土壤湿度监测指数的基础上,通过消除遥感数据时相差异的影响,基于矿区两期遥感影像数据,反演得到研究区土壤湿度分布图,从矿井尺度上分析地下煤炭开采对神东矿区9个矿井的地表土壤湿度的影响,并利用实地调查土壤湿度数据对其进行验证。结果表明:地下煤炭开采活动对大柳塔、活鸡兔、锦界、榆家梁、石圪台、补连塔等矿井浅层土壤湿度产生了负面影响,导致采区土壤湿度小于非采区,与实地调查结果相吻合;上湾-尔林兔、乌兰木伦、哈拉沟矿井浅层土壤湿度并未受到地下采煤活动的显著影响。实践表明,开展植被建设、加强矿井水的循环利用等手段可以部分消除采矿活动的负面影响。 展开更多

关键词 荒漠化矿区 土壤湿度 采矿扰动 煤炭开采

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采掘扰动与温度耦合影响下工作面前方煤体渗透率模型研究 被引量：8

13

作者 荣腾龙 周宏伟 +3 位作者 王路军 任伟光 王子辉 苏腾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4289-4298,共10页

为了探究采掘扰动和温度变化对工作面前方煤体渗透率的影响,将引起煤体裂隙变形的因素划分为有效应力、吸附解吸和热膨胀3部分。基于损伤力学、吸附理论和热应力理论推导出了采掘扰动与温度耦合作用下煤体裂隙应变表达式,进而构建了采... 为了探究采掘扰动和温度变化对工作面前方煤体渗透率的影响,将引起煤体裂隙变形的因素划分为有效应力、吸附解吸和热膨胀3部分。基于损伤力学、吸附理论和热应力理论推导出了采掘扰动与温度耦合作用下煤体裂隙应变表达式,进而构建了采掘扰动与温度耦合影响下工作面前方煤体渗透率模型。结合改变温度、同时改变扰动应力和温度的两种渗透率试验结果对所建立的模型适用性进行了拟合分析,并对模型中的参数敏感性进行了讨论。结果表明:所构建的煤体渗透率模型可以较好地描述采掘扰动与温度耦合影响下煤体渗透率的演化过程;在同一温度下,煤体渗透率随着内膨胀应变系数的增大而增大,随着热内膨胀应变系数的增大而减小。研究结果可为煤炭开采及瓦斯抽采的工作提供指导。 展开更多

关键词 煤体渗透率模型 采掘扰动 温度 耦合损伤 裂隙应变

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基于超声波技术的采煤扰动底板破坏深度探测 被引量：7

14

作者 张平卿 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第5期118-121,共4页

为获取工作面采煤扰动底板破坏深度实测数据,应用于采煤工作面水害评价工作以防范采煤工作面底板突水,在朝川矿21090工作面正下方的-250 m东翼泄水巷布置了7个间距10 m、垂深30 m的监测钻孔,利用超声波探测技术进行了为期13 d的底板岩... 为获取工作面采煤扰动底板破坏深度实测数据,应用于采煤工作面水害评价工作以防范采煤工作面底板突水,在朝川矿21090工作面正下方的-250 m东翼泄水巷布置了7个间距10 m、垂深30 m的监测钻孔,利用超声波探测技术进行了为期13 d的底板岩层波速监测。结果表明:从3号、5号、6号钻孔监测数据的整理分析,得出了工作面采煤扰动底板破坏深度为23.36~24.46 m,与"三下"压煤开采规程给出的底板破坏深度统计公式计算结果相近,应用于生产时超声波探测结果比统计公式计算数据更为可靠,因而利用超声波技术探查采煤扰动底板破坏深度是可行的。 展开更多

关键词 采煤工作面 超声波波速 采煤扰动 底板破坏深度 监测钻孔

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蒙陕矿区地下水环境系统及采掘扰动 被引量：7

15

作者 虎维岳 赵春虎 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期85-89,95,共6页

针对蒙陕矿区煤炭资源高强度开发与地下水为核心支撑的生态环境保护所面临的诸多问题,根据蒙陕矿区地质与水文地质结构特征,从地下水系统与水环境相关概念内涵及其相互依存关系出发,提出了地下水环境系统的概念;并从系统的空间结构特征... 针对蒙陕矿区煤炭资源高强度开发与地下水为核心支撑的生态环境保护所面临的诸多问题,根据蒙陕矿区地质与水文地质结构特征,从地下水系统与水环境相关概念内涵及其相互依存关系出发,提出了地下水环境系统的概念;并从系统的空间结构特征、行为属性及其功能控制要素特征入手,将地下水环境系统细分为"结构控制层"、"水力驱动层"和"外围扰动层"3层结构;分析研究了不同结构层的功能、作用、主要组成要素及其状态表征指标,通过分析煤炭采掘活动与地下水环境系统相关结构要素的互馈机理,得出采煤活动通过对地下水环境系统中"结构控制层"的扰动进而导致"水力驱动层"的响应是诱发地下水环境系统演变的根本原因。 展开更多

关键词 地下水环境系统 系统结构 状态指标 采煤 扰动

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贵州省喀斯特溶蚀地区采煤扰动与地质灾害空间相关分析——以六盘水市为例 被引量：6

16

作者 陈鑫 金丹 李效顺 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期207-212,共6页

为了定量化分析采矿扰动与地质灾害的相关性程度,以六盘水市为例,采用Arcgis 10.2空间分析中的核密度估计与空间相关性分析,对六盘水市矿点核密度与6大地质灾害之间的关系进行定量分析,结果表明:(1)六盘水市采煤活动与地质灾害的发育存... 为了定量化分析采矿扰动与地质灾害的相关性程度,以六盘水市为例,采用Arcgis 10.2空间分析中的核密度估计与空间相关性分析,对六盘水市矿点核密度与6大地质灾害之间的关系进行定量分析,结果表明:(1)六盘水市采煤活动与地质灾害的发育存在较大的正相关性,其中与地裂缝相关性最大,未考虑地裂缝规模的相关系数为0.674,考虑地裂缝规模的相关系数为0.683;采煤活动对山地灾害的发育促进作用较大,未考虑山地灾害规模的相关系数为0.427,考虑山地灾害规模的相关系数为0.380。(2)贵州省喀斯特溶蚀地区地面塌陷主导诱发因素为地下水过度开采的人为因素,区域内地面塌陷与采煤活动之间相关性很小,以六盘水市为例,平均相关系数仅为0.009 7。(3)基于核密度估算的空间相关分析方法在定量化采矿扰动与地质灾害关系方面具有较好的效果。 展开更多

关键词 空间相关分析 地质灾害 采煤扰动 喀斯特地区

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采煤掘进路线过断层扰动因素研究 被引量：1

17

作者 冯鹏 《能源与节能》 2024年第2期266-268,共3页

断层是煤矿开采过程中经常遇到的一种地质构造,会对煤矿采掘产生一定影响。为了实现煤矿安全开采,需要对断层扰动因素进行研究。分析了采煤掘进线路过断层引发的灾害,主要有突水、冲击地压、冒顶和瓦斯突出等,探讨了采掘对断层扰动的影... 断层是煤矿开采过程中经常遇到的一种地质构造,会对煤矿采掘产生一定影响。为了实现煤矿安全开采,需要对断层扰动因素进行研究。分析了采煤掘进线路过断层引发的灾害,主要有突水、冲击地压、冒顶和瓦斯突出等,探讨了采掘对断层扰动的影响因素,主要包括巷道断面尺寸、采掘方式和支护方式等,为防治煤矿断层灾害提供参考。 展开更多

关键词 煤矿开采 断层 采掘活动 扰动因素

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采掘扰动对高应力厚煤层护巷煤柱的稳定性分析 被引量：4

18

作者 韩庆庆 刘增辉 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第9期68-75,共8页

针对沿空掘巷及本段工作面采掘扰动对高应力厚煤层护巷煤柱的稳定性影响问题,以陕西金源招贤煤矿1305工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场实践的方法,分析了采掘过程中煤柱内应力演化及基本顶的破断规律,给出了基本顶初次及... 针对沿空掘巷及本段工作面采掘扰动对高应力厚煤层护巷煤柱的稳定性影响问题,以陕西金源招贤煤矿1305工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场实践的方法,分析了采掘过程中煤柱内应力演化及基本顶的破断规律,给出了基本顶初次及二次破断后的力学模型,分析了采掘过程中工作面前40 m范围内护巷煤柱的应力和弹塑性区分布规律。结果表明:工作面采掘致使基本顶破断形成的三角块结构是造成煤柱失稳的重要因素;风巷掘进期间,应力集中区与峰值应力主要分布在采空区侧煤柱内,巷道侧煤柱基本稳定;1305工作面回采期间,工作面前方20 m范围内煤柱应力叠加现象明显且塑性区宽度增加幅度较大,在30 m和40 m处煤柱应力分布规律与掘巷期间相似且塑性区宽度增加较小。综上表明,工作面采动对前方20 m煤柱的稳定性影响严重。现场实践证明合理的支护参数设计能有效控制巷道围岩的稳定性。 展开更多

关键词 厚煤层 护巷煤柱 采掘扰动 沿空掘巷 稳定性分析

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基于塑性变形的煤体损伤本构关系及渗透率模型研究 被引量：5

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作者 吴学海 李波波 +3 位作者 王新 高政 李建华 许江 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期131-141,共11页

开采扰动诱发的煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中的主要瓦斯动力灾害之一。为系统探索开采扰动下煤体损伤演化特征和瓦斯渗流规律,拟开展不同瓦斯压力下全应力应变–渗流实验。通过考虑气体吸附和热膨胀效应修正广义胡克定律,建立基于塑性... 开采扰动诱发的煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中的主要瓦斯动力灾害之一。为系统探索开采扰动下煤体损伤演化特征和瓦斯渗流规律,拟开展不同瓦斯压力下全应力应变–渗流实验。通过考虑气体吸附和热膨胀效应修正广义胡克定律,建立基于塑性变形的煤体损伤本构关系,进一步构建考虑损伤的分段渗透率模型。结果表明:以渗透率突变点为界,可将煤体渗透率分为峰前和峰后2个变化阶段。其中,峰前呈指数型降低,而峰后急剧增加,峰值抗压强度和弹性模量均随着瓦斯压力升高而降低;煤体轴向塑性应变和损伤演化规律具有良好的一致性,二者均呈现出峰前变化不大,峰后激增的变化趋势;利用不同瓦斯压力和50℃实验数据对所建的损伤模型及渗透率模型进行验证,得到理论曲线和实验数据具有较好的吻合度,表明新建模型可较好地反映不同条件下煤体破坏失稳过程中的损伤演化规律和瓦斯渗流特征。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 塑性变形 损伤 渗透率 开采扰动

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岩石巷道底鼓机理及影响因素分析 被引量：5

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作者 孙利辉 李强强 杨本生 《煤矿安全》 北大核心 2017年第9期218-221,共4页

为研究巷道发生底鼓的机理,采用理论分析、模拟实验等方法,分析了底板岩层结构与物理性质、围岩应力状态、开采扰动、水理作用、支护结构等5种因素对巷道底鼓的影响,研究了一般巷道底鼓和动压巷道底鼓机理。基于此,提出复杂条件下巷道... 为研究巷道发生底鼓的机理,采用理论分析、模拟实验等方法,分析了底板岩层结构与物理性质、围岩应力状态、开采扰动、水理作用、支护结构等5种因素对巷道底鼓的影响,研究了一般巷道底鼓和动压巷道底鼓机理。基于此,提出复杂条件下巷道非线性、突变性、强动力性的底板岩层破坏演化及应力分布规律、巷道底鼓预防与治理时机是未来底鼓治理研究的重点。 展开更多

关键词 煤矿巷道 底鼓治理 底鼓机理 影响因素 开采扰动

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