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鄂爾多斯盆地煤炭開采水害及其生態環境效應(精) 版權信息
- ISBN：9787030732286
- 條形碼：9787030732286 ; 978-7-03-073228-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
鄂爾多斯盆地煤炭開采水害及其生態環境效應(精) 本書特色
本書可供工程地質與災害地質、水文地質、采礦工程等領域的科研人員、技術人員、高校教師、研究生和大中專院校學生參考。
鄂爾多斯盆地煤炭開采水害及其生態環境效應(精) 內容簡介
本書以“采動工程地質環境演化與災變”理論為指導，選取鄂爾多斯盆地典型礦區為靶區，以煤炭開采水害防治、水資源和生態環境保護為目的，建立了礦區生態地質環境類型劃分方法，構建了生態-水-煤系地質結構組成模型，閘明了區域類型分布特征；系統研究了我國西北N,紅土工程地質屬性及其區域性質差異、受采動影響工程地質屬性變化及隔水性再造特征；發現了侏羅系煤層覆巖整體狀結構是造成煤層開采導水裂隙帶發育高度異常的本質屬性，揭示了導水裂隙帶動態發育特征規律，建立了導水裂隙帶高度預計公式；劃分了鄂爾多斯盆地侏羅系煤層開采四種頂板水害模式，闡明了不同模式的水害形成條件、特征和過程機理，提出了新的水害評價和預測方法，建立了分類防治技術體系；基于水害防治和水資源、生態環境保護一體化理念，創建了煤炭開采對水資源及生態環境擾動破壞的四種環境工程地質模式，結合淺表層水資源分布，首次提出了“保水采煤礦井等級類型”及其確定方法，以及相對應的水資源及生態環境保護地質工程技術。 本書可供工程地質與災害地質、水文地質、采礦工程等領域的科研人員、技術人員、高校教師、研究生和大中專院校學生參考。 審圖號：GS京(2022)0266號
鄂爾多斯盆地煤炭開采水害及其生態環境效應(精) 目錄
目錄
序一
序二
序三
前言
**章 研究區概況 1
**節 自然地理概況 1
第二節 地層及地質構造 12
第三節 煤層分布及開發現狀 30
第二章 生態地質環境類型及植被分布 38
**節 主要植被類型及生態意義 38
第二節 生態地質環境類型及區劃 41
第三節 植被分布及變化特征 61
第三章 水文地質條件及水資源分布 110
**節 地表水系 110
第二節 主要含水層性質 114
第三節 區域水循環特征 119
第四節 淺表層水資源分布 139
第五節 區域生態-水-煤系地質組成結構 141
第四章 關鍵隔水層工程地質力學性質 145
**節 N2紅土區域分布 145
第二節 N2紅土組成結構及基本物理力學性質 173
第三節 N2紅土采動工程地質力學性質 181
第四節 煤層上覆侏羅系隔水砂泥巖工程地質力學性質 194
第五章 侏羅系煤層開采導水裂隙帶及水害模式 203
**節 采動覆巖破壞一般規律 203
第二節 東西部煤層覆巖結構及導高差異性 209
第三節 導高發育理論分析計算 215
第四節 導高動態發育原位測試 225
第五節 土層對導高發育的影響 247
第六節 鄂爾多斯盆地煤層開采頂板水害類型劃分 279
第六章 黃土溝壑徑流采動水害模式及防治技術 280
**節 背景條件 280
第二節 采動破裂N2紅土水土相互作用突水過程機理 283
第三節 黃土溝壑斜坡采動破壞及產沙量評價 291
第四節 黃土溝壑徑流下采動突水（潰砂）機理 312
第五節 采動水害分區及防治技術 325
第六節 采空區儲水評價方法 338
第七章 沙漠灘地采動水害模式及防治技術 358
**節 背景條件 358
第二節 砂-土-基型覆巖采動導水裂隙帶高度預計 374
第三節 考慮潛水滲漏的超長綜放工作面涌水量預計 378
第四節 水害防治及監測預警386
第八章 高承壓厚砂巖頂板水害模式及防治技術 393
**節 背景條件 393
第二節 侏羅系煤層頂板砂巖含水層特征 397
第三節 工作面開采過程涌水量分段預計 413
第四節 水害防治技術 428
第九章 巨厚白堊系離層水害模式及防治技術 430
**節 背景條件 430
第二節 區域上白堊系離層水害特征 440
第三節 采動覆巖離層及動態演化分析 450
第四節 離層水害防治技術及應用 467
第十章 煤炭開采涌突水對淺表層水及生態環境影響 470
**節 潛水位與生態環境的關系 470
第二節 采動對潛水位影響理論分析 480
第三節 采動引起潛水位動態變化監測 499
第四節 采動引起潛水位變化數值模擬預計 510
第五節 采動潛水位變化對生態環境影響 516
第十一章 采動水害的鏈生生態環境效應 521
**節 環境工程地質模式類型及特征 521
第二節 環境工程地質模式確定方法 522
第三節 榆神府礦區環境工程地質模式區劃 526
第四節 模式區劃驗證 535
第五節 水資源及生態保護性采礦防治措施 537
參考文獻 543
序一
序二
序三
前言
**章 研究區概況 1
**節 自然地理概況 1
第二節 地層及地質構造 12
第三節 煤層分布及開發現狀 30
第二章 生態地質環境類型及植被分布 38
**節 主要植被類型及生態意義 38
第二節 生態地質環境類型及區劃 41
第三節 植被分布及變化特征 61
第三章 水文地質條件及水資源分布 110
**節 地表水系 110
第二節 主要含水層性質 114
第三節 區域水循環特征 119
第四節 淺表層水資源分布 139
第五節 區域生態-水-煤系地質組成結構 141
第四章 關鍵隔水層工程地質力學性質 145
**節 N2紅土區域分布 145
第二節 N2紅土組成結構及基本物理力學性質 173
第三節 N2紅土采動工程地質力學性質 181
第四節 煤層上覆侏羅系隔水砂泥巖工程地質力學性質 194
第五章 侏羅系煤層開采導水裂隙帶及水害模式 203
**節 采動覆巖破壞一般規律 203
第二節 東西部煤層覆巖結構及導高差異性 209
第三節 導高發育理論分析計算 215
第四節 導高動態發育原位測試 225
第五節 土層對導高發育的影響 247
第六節 鄂爾多斯盆地煤層開采頂板水害類型劃分 279
第六章 黃土溝壑徑流采動水害模式及防治技術 280
**節 背景條件 280
第二節 采動破裂N2紅土水土相互作用突水過程機理 283
第三節 黃土溝壑斜坡采動破壞及產沙量評價 291
第四節 黃土溝壑徑流下采動突水（潰砂）機理 312
第五節 采動水害分區及防治技術 325
第六節 采空區儲水評價方法 338
第七章 沙漠灘地采動水害模式及防治技術 358
**節 背景條件 358
第二節 砂-土-基型覆巖采動導水裂隙帶高度預計 374
第三節 考慮潛水滲漏的超長綜放工作面涌水量預計 378
第四節 水害防治及監測預警386
第八章 高承壓厚砂巖頂板水害模式及防治技術 393
**節 背景條件 393
第二節 侏羅系煤層頂板砂巖含水層特征 397
第三節 工作面開采過程涌水量分段預計 413
第四節 水害防治技術 428
第九章 巨厚白堊系離層水害模式及防治技術 430
**節 背景條件 430
第二節 區域上白堊系離層水害特征 440
第三節 采動覆巖離層及動態演化分析 450
第四節 離層水害防治技術及應用 467
第十章 煤炭開采涌突水對淺表層水及生態環境影響 470
**節 潛水位與生態環境的關系 470
第二節 采動對潛水位影響理論分析 480
第三節 采動引起潛水位動態變化監測 499
第四節 采動引起潛水位變化數值模擬預計 510
第五節 采動潛水位變化對生態環境影響 516
第十一章 采動水害的鏈生生態環境效應 521
**節 環境工程地質模式類型及特征 521
第二節 環境工程地質模式確定方法 522
第三節 榆神府礦區環境工程地質模式區劃 526
第四節 模式區劃驗證 535
第五節 水資源及生態保護性采礦防治措施 537
參考文獻 543
展開全部
鄂爾多斯盆地煤炭開采水害及其生態環境效應(精) 節選
**章研究區概況 鄂爾多斯盆地煤炭資源豐富，現有陜北、神東、寧東、黃隴等國家*大型煤炭能源生產基地，主采侏羅系煤層，年產煤炭二十多億噸，超過全國總產量的50%。近20年來的開采實踐表明，鄂爾多斯盆地煤炭開采大型、特大型涌突水礦井不斷出現，不僅對井下安全造成嚴重威脅，同時也造成了區域性的水位下降、淺表層水資源枯竭，對本就脆弱的區域生態環境產生了重大的影響，嚴重威脅著生態環境安全。以鄂爾多斯盆地侏羅系煤層開采水害及其生態環境效應為研究目標，以突水這一典型的“采動工程地質環境演化與災變”過程為主線，選擇盆地內具有代表性的三個礦區——榆神府礦區、東勝礦區和永隴礦區為靶區，開展相關研究。 本章簡要介紹鄂爾多斯盆地及三個代表性礦區（榆神府礦區、東勝礦區和永隴礦區）的自然地理概況、地層及地質構造、煤層分布及開發現狀。 **節自然地理概況 一、位置與范圍 （一）鄂爾多斯盆地位置與范圍 鄂爾多斯盆地位于我國中西部，華北克拉通西南，是在華北地臺基礎上發展演化形成的，是由中新生代盆地疊加在古生代盆地之上的復合盆地，在晚侏羅世—早白堊世徹底與華北盆地分離，成為獨立的盆地。盆地周邊分布著一系列的山脈，山脈海拔一般在2000m左右。盆地內部相對較低，一般海拔為800～1400m。鄂爾多斯盆地是我國大型的綜合性能源盆地，沉積地層中賦存著極其豐富的煤、煤層氣、石油、常規與非常規天然氣等礦產資源，地跨陜西、山西、內蒙古、寧夏、甘肅五個省區。從地理位置上來講，范圍包括34°00′N～41°20′N，105°30′E～111°30′E，東起呂梁山脈，西抵桌子山、賀蘭山、六盤山一線，南到秦嶺北坡，北至陰山南麓，面積達40×104km2。盆地內部大致以長城為界，北部為干旱沙漠、草原區，著名的有毛烏素沙漠、庫布齊沙漠等；南部為半干旱黃土高原區，黃土廣布，地形復雜。盆地外圍鄰近幾大沖積平原，即西邊的銀川平原、南邊的渭河平原和北邊的河套平原，地勢平坦，交通便利（圖1.1）。 本研究選擇的三個代表礦區——榆神府礦區、東勝礦區和永隴礦區，在鄂爾多斯盆地中的位置概述如下（圖1.2） 圖1.1鄂爾多斯盆地位置圖 圖1.2鄂爾多斯盆地代表性研究礦區分布示意圖 榆神府礦區是榆神礦區與神府礦區的合稱，位于鄂爾多斯盆地東部，毛烏素沙漠東南緣與黃土高原北部的接壤地帶，是陜北與神東煤炭基地的核心開采區。 東勝礦區位于鄂爾多斯盆地北部，內蒙古自治區鄂爾多斯市南部地區，伊金霍洛旗與烏審旗境內，是我國**個億噸煤炭生產基地——神東煤炭基地的組成部分之一，與榆神府礦區相鄰。 永隴礦區位于盆地南緣，在陜西省寶雞市、咸陽市的北部，橫跨麟游、鳳翔、千陽、隴縣、彬縣、永壽六縣，是國家規劃的14個煤炭基地中黃隴煤炭基地的主力礦井區。 后面將分別按礦區進行較詳細介紹。 （二）代表性礦區位置與范圍 1.榆神府礦區 榆神府礦區位于陜西省榆林市北部，隸屬于榆林市榆陽區和神木縣管轄，交通便捷，煤炭開發及外運條件良好。 榆神府礦區由榆神礦區和神府礦區組成，包括榆神礦區二期、三期、四期規劃區全部礦區和一期規劃區大面積區域，以及神府礦區西部大部分礦區，總面積約6334km2（其中榆神礦區面積為5121km2，神府礦區面積為1213km2）。榆神府礦區呈不規則的多邊形，南北*長處約106km，東西*寬處約97km，礦區位置如圖1.3所示。 圖1.3榆神府礦區位置圖 2.東勝礦區 東勝礦區位于內蒙古自治區鄂爾多斯的伊金霍洛旗南部和烏審旗境內，與陜西省境內的神府礦區共同組成著名的神東煤炭基地。本書中所指的東勝礦區從行政區劃而言，包括鄂爾多斯的伊金霍洛旗，以及位于烏審旗境內的部分。礦區（含烏審旗境內部分）東西長60～110km，南北寬40～170km，總面積為14810km2，108°40′E～110°48′E，37°54′N～40°08′N。有10個可采煤層，厚度為2～7m，傾角為1°～8°，埋藏較淺。 3.永隴礦區 永隴礦區為黃隴侏羅紀煤田的主力礦區之一，地處陜西省隴東黃土高原南部邊緣地帶，位于寶雞市、咸陽市北部，橫跨麟游、鳳翔、千陽、隴縣、彬縣、永壽六縣，北以陜甘省界為界，東、南以侏羅紀煤系地層底部巖層邊界線為界，西以奧陶紀灰巖及關山-草碧大斷層為界。永隴礦區主采煤層為3煤，煤厚0～27.75m，東厚西薄。永隴礦區呈不規則的長條形，東西長140km，南北寬30km，總面積3601km2，106°36′E～108°07′E，34°36′N～35°18′N，礦區位置如圖1.4所示。 圖1.4永隴礦區位置圖 二、地形地貌 （一）區域地形地貌 鄂爾多斯盆地位于我國西北地區東部，處于中國地形三大階梯的第二階梯之上。盆地四周被山地環繞，南為秦嶺，北是陰山，東為呂梁山，西是賀蘭山-六盤山，地勢總體由西北向東南降低，局部地區起伏較大。區內地貌總體可劃分為山地、斷陷盆地、沙漠高原和黃土高原四大地貌類型（圖1.5）；大致以中部的白于山地表分水嶺（海拔1500～1800m）為界，盆地南、北部表現出截然不同的地貌景觀（圖1.6）。 北部沙漠高原是盆地內*主要的地貌單元之一，面積為9.82×104km2，包括庫布齊沙漠、毛烏素沙漠、烏蘭布和沙漠及西部邊緣地帶，同時還包括展布于上述地貌單元之間的剝蝕基巖丘陵臺地；其西北部以流動沙丘為主，東南部以固定-半固定沙丘為主。海拔為1100～1500m，地形起伏相對較小，相對高差為30～80m。 南部黃土高原是盆地內*大的地貌單元，面積達14.45×104km2；環縣—吳旗以北，以黃土梁峁地貌為主，南部主要為塬和殘塬。黃土高原地區溝壑縱橫、切割強烈、地形支離破碎，海拔為1000～1700m，黃土覆蓋厚度多為100～300m。 斷陷盆地包括銀川平原、河套平原、土默特平原區和關中平原等，面積為5.08km2。銀川平原和河套平原呈串珠狀將黃河谷地溝通，海拔為1000～1200m；南部渭河盆地呈西窄東寬的喇叭狀，海拔僅400～700m。 鄂爾多斯盆地四周的山地面積為7.58×104km2；盆地內部的山地包括渭北北山、黃龍山，其中黃龍山則為低中山寬谷山地，面積較小，為0.89×104km2。 （二）代表性礦區地形地貌 1.榆神府礦區 榆神府礦區位于毛烏素沙漠東南緣與陜北黃土高原北部的接壤地帶，總體地勢西北高、東南低，共存在風沙灘地區、黃土梁峁區和河谷階地區三種地貌單元。 風沙灘地區是毛烏素沙漠的組成部分，又可以劃分為沙漠區和灘地區。沙漠區主要分布于較大灘地以外的地區，該區地形波狀起伏，堆積沙層厚度變化較大，相對高差為1～15m，迎風坡較緩，背風坡較陡，區內植被以沙蒿、沙柳和沙打旺等耐旱植物為主。灘地區四周一般被沙丘包圍，分布規模大小不一，一般寬度為1～2km，長度為幾千米至十幾千米，展布方向規律性差，形狀不規則，以條帶狀居多。該區地勢低洼，地形較為平坦，多為農作物種植區，有小面積的低洼草灘和楊樹、柳樹等雜木林。黃土梁峁區主要分布于研究區的東部，又可細分為黃土梁、峁、塬三種亞地貌，該區整體地形較為破碎，植被稀少，水土流失嚴重，暴雨或連陰雨天氣極易發生崩塌、滑坡等地質災害。河谷地貌占研究區面積相對較小，主要分布于榆溪河、禿尾河和窟野河及其支流溝谷內，地處黃土溝壑的河谷區，溝床較窄，沖溝深切，谷底堆積物多由沖洪積、坡積沙土和少量碎石組成。地處沙漠灘地的河谷區，河谷普遍寬淺，河床坡降較小，河床、灘地較為平坦，沖積層多為粉細砂。
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