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基于DinSAR技术的宁东煤炭基地区域性地表沉降监测

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西北地质 2023年第6期56卷 369-375页

作者：程霞王辉王国瑞杜灵通魏采用周峰宁夏回族自治区国土资源调查监测院宁夏银川750002 宁夏大学西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地宁夏银川750021 宁夏大学生态环境学院宁夏银川750021 宁夏回族自治区遥感调查院宁夏银川750021 宁夏回族自治区矿产地质调查院宁夏银川750021

宁东煤炭基地开发已成为宁夏工业经济发展的重要引擎,而煤炭开采所引起的地表沉降成为该区主要的区域地质环境问题。笔者利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(DinSAR)和2015~2019年的5期Sentinel-1A数据,对宁东煤炭基地区域性地表沉降特... 详细信息

宁东煤炭基地开发已成为宁夏工业经济发展的重要引擎,而煤炭开采所引起的地表沉降成为该区主要的区域地质环境问题。笔者利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(DinSAR)和2015~2019年的5期Sentinel-1A数据,对宁东煤炭基地区域性地表沉降特征进行监测。结果表明,不同区域、不同年份间的沉降特征存在较大差异,其中北部地区整体沉降量较大,年最大沉降量达到了0.13 m,南部整体沉降量较小;2015~2016年沉降量最大,而2016~2017年沉降量最小;2015~2019年沉降量超过0.1 m的区域面积为578 km²,沉降区与煤矿工矿开采活动区一致,主要为煤炭开采引发的地表沉降。其他微量地表沉降,一方面来自雷达影像的相干失真,另一方面与地表其他风沙侵蚀等变形有关。DinSAR技术在大范围监测地表沉降方面具有明显优势,但由于时间基线较长,存在一定的失相干现象。

关键词：地表沉降 DInSAR 煤炭基地形变监测宁东

采煤驱动下晋东大型煤炭基地地下水循环演变特征——以辛安泉域为例

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煤炭学报 2021年第9期46卷 3015-3026页

作者：李向全张春潮侯新伟中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质大学(北京)中国地质科学院北京100083 自然资源部地下水科学与工程重点实验室河北石家庄050061

晋东煤炭基地水资源相对短缺,生态环境脆弱,随着煤炭资源的大规模开采和人类活动加剧,区域地下水循环特征演变剧烈。以晋东煤炭基地辛安泉域为典型研究区,系统研究了采煤驱动下地下水循环演变特征。通过建立泉流量与矿井涌水量、岩溶地... 详细信息

晋东煤炭基地水资源相对短缺,生态环境脆弱,随着煤炭资源的大规模开采和人类活动加剧,区域地下水循环特征演变剧烈。以晋东煤炭基地辛安泉域为典型研究区,系统研究了采煤驱动下地下水循环演变特征。通过建立泉流量与矿井涌水量、岩溶地下水开采量和大气降水间的多元相关性分析,揭示了岩溶大泉衰减机制及主控因子;通过地表径流切割和氢氧稳定同位素组成混合比例计算,识别了不同水体间的相互转化关系和矿井水的水源组成;结合区域水文地质条件、水化学和稳定同位素特征,构建了采煤影响下的地下水循环模式。研究结果表明:①辛安泉域岩溶大泉流量和岩溶地下水位总体呈下降趋势,1956—2017年泉流量衰减幅度达75%,1972—2017年岩溶地下水位下降最大达29.8 m;且均呈阶段性变化特征,表现为1956—1976年、1977—2002年和2003—2017年3个阶段分别为波动稳定期、快速下降期和缓慢下降期。②矿区东部煤炭开采对岩溶水影响强烈,主要影响途径是采煤活动造成岩溶水补给径流区的上覆含水层结构严重破坏和地表径流量衰减,导致岩溶水补给量减小。随着煤炭开采向西扩展,煤层埋深加大,岩溶水为深埋滞缓区,煤炭开采对其影响减弱。③岩溶大泉流量衰减和地下水位下降的主控因子为矿井涌水量,在快速下降阶段,岩溶水开采也是泉流量衰减和水位下降的重要影响因素。④同位素计算表明,矿井水水源构成主要为裂隙水,其次为孔隙水。地表水渗漏和孔隙水越流是岩溶水的重要补给来源,采煤直接影响地表径流量和孔隙水含水层,进而间接影响岩溶地下水位和岩溶大泉流量。⑤泉域采煤条件下的地下水循环模式可划分为浅部、深部和局部地下水流系统。局部地下水流系统主要受采煤影响,表现为地下水向采空区集中排泄。

关键词：采煤驱动煤炭基地保水采煤(保水开采) 地下水循环演变特征辛安泉域

葡萄酒产业与黄河流域煤炭基地生态治理现状与思考

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中外葡萄与葡萄酒 2023年第3期 89-95页

作者：宋瑞朱宗文李华王华西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨陵712100 中国葡萄酒产业技术研究院宁夏银川750021 陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心陕西杨凌712100

黄河中上游地区能源丰富,土地广袤,常年煤炭开采加上特殊的自然环境,造成该区域土地侵蚀严重,土壤有机质含量低,自然植被覆盖率极低,迫切需要找到一条生态治理与经济并行的高质量协同发展之路。葡萄作为多年生藤本植物,种类多样,具有极... 详细信息

黄河中上游地区能源丰富,土地广袤,常年煤炭开采加上特殊的自然环境,造成该区域土地侵蚀严重,土壤有机质含量低,自然植被覆盖率极低,迫切需要找到一条生态治理与经济并行的高质量协同发展之路。葡萄作为多年生藤本植物,种类多样,具有极强的环境耐受性和可塑性,不仅具有极高的经济价值,而且能衍生巨大的生态价值。本文对我国黄河流域煤炭基地生态治理的发展与现状进行了综述,通过阐明种植葡萄对改善矿区周边环境、促进水土保持、提升固碳释氧的重要作用,分析了发展葡萄酒产业对治理黄河流域煤炭基地生态脆弱区的可行性,并提出煤炭基地种植酿酒葡萄存在的问题与可行性措施。将葡萄酒产业与煤炭开发后生态治理有机结合起来,不仅可以增加矿区植被覆盖度、改善土壤质量、控制水土流失、修复受损生态、促进区域碳减排等众多需求,同时能带来巨大的经济收入,是一种兼顾生态治理与经济发展的重要手段。

关键词：黄河流域中上游煤炭基地生态脆弱植被恢复固碳减排

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煤炭基地村庄土壤重金属分布规律及来源分析

江苏农业科学 2015年第5期43卷 314-317页

作者：原野师学义牛姝烨张琛中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083

运用多元统计和地统计等方法,分析了山西省晋城市泽州县巴公镇西郜村23个土样的重金属含量特征、分布规律及来源。结果表明:西郜村7种重金属含量均未超过国家土壤环境质量二级标准。Cd、Cr含量没有超过山西省土壤背景值,而Hg、As、Pb、C... 详细信息

运用多元统计和地统计等方法,分析了山西省晋城市泽州县巴公镇西郜村23个土样的重金属含量特征、分布规律及来源。结果表明:西郜村7种重金属含量均未超过国家土壤环境质量二级标准。Cd、Cr含量没有超过山西省土壤背景值,而Hg、As、Pb、Cu、Zn含量同山西省土壤背景值相比有不同程度超标。相关系数分析、因子分析结果表明,西郜村土壤重金属来源主要有3种:As-Cd-Cr主要来源于农业活动,Pb-Cu-Zn来源于居民生活和工业生产活动,Hg来源具有多样性。

关键词：煤炭基地重金属分布来源

煤炭生产基地的发展阶段识别与演变——以济宁煤炭基地为例

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自然资源学报 2016年第1期31卷 77-89页

作者：王成金张梦天程佳佳中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

煤炭资源储量与生产能力的时间关系与空间关系决定了煤炭基地的发展阶段及演变路径,如何识别煤炭基地的发展阶段和资源枯竭水平,对区域发展有重要影响。论文设计了煤炭基地发展阶段的识别模型,阐述济宁煤炭基地发展的时间路径,以资源剩... 详细信息

煤炭资源储量与生产能力的时间关系与空间关系决定了煤炭基地的发展阶段及演变路径,如何识别煤炭基地的发展阶段和资源枯竭水平,对区域发展有重要影响。论文设计了煤炭基地发展阶段的识别模型,阐述济宁煤炭基地发展的时间路径,以资源剩余储量比重为核心,以产能规模、服务年限等指标为辅,定量识别济宁煤炭基地的生命周期,刻画各阶段的关键指标与主要特征,重点识别资源枯竭的时间点;基于空间视角,从煤矿井、煤炭产能与产量、资源枯竭程度等角度分析煤炭基地的内部空间分异;从时间-空间视角,综合分析济宁煤炭基地生命周期的发展规律,包括过去、目前与未来的各种情景。研究发现,济宁煤炭基地形成了明显的生命周期,1958—1995年为起始阶段,1996—2010年为成长阶段,2011—2020年为成熟阶段,2020年进入枯竭阶段,目前进入煤炭开采高峰期,20世纪50年代至21世纪80年代济宁煤炭开采呈现从两个核心区(兖州煤田和滕南煤田)向四周进行持续扩张并随后逐步萎缩枯竭的过程。

关键词：煤炭基地济宁生命周期演化路径

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我国煤系共伴生矿产赋存特征及分布规律

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 29-46页

作者：吴占伟黄炳香赵兴龙韩晓克陈大勇王长申张清秋中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

我国煤系共伴生矿产有85种,种类多、分布广、储量大,具有很高的经济价值和战略价值,按工业属性和用途可分为煤系能源矿产、煤系金属矿产和煤系非金属矿产。系统性分析煤系能源矿产(煤系气、富油煤、油页岩、铀矿)、煤系金属矿产(铝土矿... 详细信息

我国煤系共伴生矿产有85种,种类多、分布广、储量大,具有很高的经济价值和战略价值,按工业属性和用途可分为煤系能源矿产、煤系金属矿产和煤系非金属矿产。系统性分析煤系能源矿产(煤系气、富油煤、油页岩、铀矿)、煤系金属矿产(铝土矿、铁矿、镓、锗、锂、稀土元素)及煤系非金属矿产(硫铁矿、高岭土、耐火黏土、膨润土、隐晶质石墨)的赋存特征和分布规律,总结论述我国14大煤炭基地煤系共伴生矿产赋存分布及开发利用状况。结果表明:煤系共伴生矿产主要赋存于煤层、顶底板中或在煤层附近岩层中单独成矿,分布规律与我国煤炭分布具有一定的相似性,呈现明显的时期性与区域性。我国煤系共伴生矿产形成时期主要集中在石炭-二叠纪、早中侏罗世和晚侏罗世-早白垩世3个成煤期,分布区域主要集中于华北的鄂尔多斯盆地、沁水盆地、华北南部盆地,西北的准噶尔盆地、伊犁盆地、吐哈盆地,东北的松辽盆地、二连盆地,西南的川南黔北地区,以及四川盆地等各大含煤盆地。我国神东基地、晋北基地、晋中基地、晋东基地、云贵基地和新疆基地煤系共伴生矿产种类储量丰富,具有广阔的综合开发利用前景。

关键词：煤系共生矿产伴生矿产赋存特征矿产分布煤炭基地

黄河几字弯区煤炭基地地质灾害与生态环境典型特征

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煤田地质与勘探 2022年第6期50卷 104-117页

作者：申艳军杨博涵王双明寇海波陈兴徐雅丽韩森磊西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院陕西西安710054 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室陕西西安710054

“黄河流域生态保护和高质量发展”现已上升为国家重大战略,黄河几字弯区为黄河流域重要组成部分,也是我国煤炭能源重要聚集区。现区域分布有6个国家级煤炭基地,煤炭产量约占全国的40%,在我国能源安全供给保障中占有“压舱石”的地位。... 详细信息

“黄河流域生态保护和高质量发展”现已上升为国家重大战略,黄河几字弯区为黄河流域重要组成部分,也是我国煤炭能源重要聚集区。现区域分布有6个国家级煤炭基地,煤炭产量约占全国的40%,在我国能源安全供给保障中占有“压舱石”的地位。但该区域地处西部干旱−半干旱地区,生态环境脆弱、抗扰动能力差,易在煤炭开采过程中诱发各类地质灾害,产生水位下降、水土流失、土地沙化等生态环境问题,成为该区域煤炭工业高质量发展的核心制约因素。基于前人大量文献、报道及官方统计数据资料,对黄河几字弯区6大国家级煤炭基地地质环境特征予以剖析,并对该区域煤炭基地所面临的主要地质灾害及生态环境问题进行总结,凝练出各自的发育类型及典型特征,研究表明:(1)黄河几字弯区中主要聚煤地层为侏罗纪及石炭−二叠纪地层,区域地质构造相对简单、煤层大多埋藏较浅、厚度大而稳定,适合于开展大规模工业化开采。(2)黄河几字弯区内6大煤炭基地地质灾害处于高度易发区,地质灾害发育特征与地貌类型、采矿过程和人类工程活动密切相关,其中,宁东、神东基地和陕北基地西北部位于风积沙区,主要存在地面塌陷及地裂缝灾害;晋北、晋中、黄陇基地以及陕北基地东南部因位于黄土高原腹地,受季节性强降雨、采煤活动等影响,易发育黄土崩塌、滑坡、泥石流等灾害。(3)区内各煤炭基地生态环境问题及影响程度存在一定差异,其中,神东、陕北煤炭基地以采煤活动引起的地下生态水位的问题最为突出;宁东、神东煤炭基地土地荒漠化问题严峻;而陕北、黄陇、晋中、晋北煤炭基地则主要面临着水土流失问题。研究成果对推动黄河几字弯煤炭资源基地的可持续开发、实现黄河流域生态保护和高质量可持续发展提供基础性借鉴。

关键词：黄河流域几字弯区煤炭基地地质灾害生态环境典型特征生态水位

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西北干旱荒漠区煤炭基地生态安全保障技术

中国科技成果 2022年第5期23卷 21-28页

作者：无赵廷宁张玉秀曹兵肖辉杰张成梁刘艳萍郭小平周伟王进鑫张艳杨刚张盼月黄建坤北京林业大学中国矿业大学(北京) 宁夏大学轻工业环境保护研究所水利部牧区水利科学研究所中国地质大学(北京) 西北农林科技大学内蒙古农业大学陕西省治沙研究所中节能铁汉生态环境股份有限公司不详北京林业大学边坡绿化研究所

西北干旱荒漠区东起贺兰山麓,西至国境,南起昆仑山脉,北至阿尔泰山脉,但不包括天山北麓、乌鲁木齐绿洲、伊犁河谷和塔城部分地区的半干旱区.该区域地处国家生态安全格局"两屏三带"的北方防沙带,是国家"一带一路"的重点建设区域,国家规划... 详细信息

西北干旱荒漠区东起贺兰山麓,西至国境,南起昆仑山脉,北至阿尔泰山脉,但不包括天山北麓、乌鲁木齐绿洲、伊犁河谷和塔城部分地区的半干旱区.该区域地处国家生态安全格局"两屏三带"的北方防沙带,是国家"一带一路"的重点建设区域,国家规划的14个大型煤炭基地中的准东、宁东、神东煤炭基地即位于该区,煤炭资源丰富.区内干旱少雨风大、土地贫瘠、植被退化、土地沙化严重,生态系统十分脆弱.随着区域内煤炭开采规模和强度不断增大,生态安全问题日益严重.煤炭开采导致生态系统结构变异、生态过程阻断、生态功能退化、生态稳定性减弱,对区域协调发展产生严重负面影响.研究西北干旱荒漠区煤炭开发对区域生态影响规律,构建矿区受损生态系统恢复与重建技术体系,在典型区域进行规模化研究示范,可为西北干旱荒漠区煤炭基地生态安全保障提供科技支撑,对于实现矿区生态恢复、改善生态环境质量、保障生态安全具有重大意义.

关键词：煤炭基地土地贫瘠生态稳定性煤炭开发生态安全格局土地沙化生态系统结构天山北麓

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夯实煤炭主体能源根基 002

夯实煤炭主体能源根基