榆神府矿区煤炭开采对生态环境损害的定量化评价

摘要

榆神府矿区地处毛乌素沙地与黄土高原丘陵沟壑区的过渡地带，该区地表为厚松散层所覆盖，常年干旱少雨、植被稀疏。该矿区煤层埋藏浅、开采厚度大、基岩厚度薄。在这种条件下开采往往会导致一系列生态环境损害问题。这严重地危害国家和人民生命财产，是矿区可持续发展急需研究解决的难题之一。 本文首先在对环境、地质、安全、采矿等相关领域理论与经验综合借鉴基础上，建立了煤矿区生态环境损害定量化评级指标体系，然后运用模糊数学综合评判法对榆神府矿区进行了生态环境损害的定量化评价，最后依据评价结果提出了生态环境损害控制与治理的对策。主要结论如下： （1）在深入探讨榆神府矿区开采沉陷、地下水损害、生态环境损害形成机理的基础上，认为开采沉陷是榆神府矿区最重要、最根本的损害问题。地下水损害和生态环境损害是开采沉陷的连锁反应和衍生损害。 （2）矿区生态环境损害定量化评价的指标体系包括开采沉陷、地下水损害、生态环境状况三个子系统。开采沉陷子系统用扰动系数、宽深比、覆岩综合普氏强度、下沉系数、深厚比五个指标表征；地下水损害子系统用两带高度之和与关键含（隔）水层的空间关系、含水系数两个指标表征；生态环境状况子系统用综合性指标EI值进行表征。各指标权重用层次分析法（AHP）确定。 （3）本文在榆神府矿区中选取了12个煤矿作为评价样点，并运用模糊数学综合评判法对其定量化评价。评价结果显示：①榆神府矿区开采沉陷损害整体上为Ⅲ级，即严重。具体而言，榆家梁、孙家岔龙华、杨伙盘、哈拉沟、大海则、孙家岔王洛沟、石窑店、石圪台、榆树湾煤矿的开采沉陷损害等级为Ⅲ级，即严重；十八墩、二墩、三台界煤矿的开采沉陷损害等级为Ⅱ，即中等。②榆神府矿区地下水损害等级大体上位于Ⅰ-Ⅱ级（轻微-中等）之间。具体而言，榆树湾、孙家岔龙华、大海则、石窑店、石圪台煤矿地下水损害等级为Ⅰ级，即轻微；十八墩、榆家梁、哈拉沟、三台界、孙家岔王洛沟煤矿地下水损害等级为Ⅱ级，即中等；杨伙盘、二墩的地下水损害等级为Ⅲ级，即严重。③榆神府矿区生态环境状况等级整体上处于Ⅰ-Ⅱ级（良好-一般）之间。具体而言，榆树湾、哈拉沟、石圪台煤矿的生态环境状况等级为Ⅰ级，即良好，榆家梁、大海则、石窑店煤矿的生态环境状况等级为Ⅱ级，即一般；孙家岔龙华煤矿的生态环境状况等级为Ⅲ级，即较差。④榆神府矿区生态环境损害等级为Ⅲ级，即严重。具体而言，榆家梁、孙家岔龙华、哈拉沟、大海则、石窑店、石圪台、榆树湾煤矿的开采沉陷损害等级为Ⅲ级，即严重。 （4）依据损害机理和定量评价结果，从政策，法律，经济，管理，科学技术研究等角度分别提出了损害程度控制和治理的对策。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究的背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2国内外煤矿区开采损害研究现状与发展趋势

1.2.1国内外对煤炭开采引起的地质灾害研究

1.2.2国内外对地表移动变形预计理论的研究

1.2.3国内外对煤炭开采引起的生态环境损害研究

1.3研究内容和方法

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

1.4技术路线

1.5预期达到的目标

2榆神府煤矿区地质条件及生态环境特征

2.1矿区地质特征

2.1.1地形地质概况

2.1.2工程地质特征

2.1.3水文地质特征

2.1.4环境地质特征

2.2矿区生态环境特征

2.2.1气象气候特征

2.2.2水资源特征

2.2.3土地资源特征

2.2.4动植物资源特征

2.3本章小结

3榆神府矿区煤炭开采对生态环境损害的定量化评价

3.1矿区生态环境损害状况及产生机理

3.1.1矿区开采沉陷状况与产生机理

3.1.2矿区地下水损害状况与产生机理

3.1.3矿区生态环境损害状况与产生机理

3.2矿区生态环境损害定量评价指标体系构建

3.2.1定量化评价指标选取原则

3.2.2开采沉陷子系统评价指标选取

3.2.3地下水损害子系统评价指标选取

3.2.4生态环境状况子系统评价指标选取

3.2.5矿区生态环境损害指标体系构建

3.3矿区生态环境损害定量化评价

3.3.1模糊多层次综合评判基本原理

3.3.2榆神府矿区生态环境损害定量化评价方法

3.3.3榆神府矿区煤炭开采对生态环境损害定量化评价结果

3.4本章小结

4榆神府矿区煤炭开采对生态环境损害的定量评价结果的分析

4.1单因素评价结果分析

4.1.1开采沉陷单因素评价结果分析

4.1.2地下水损害单因素评价结果分析

4.1.3生态环境状况单因素评价结果分析

4.2综合评价结果分析

4.3本章小结

5结论

6不足与展望

6.1不足之处

6.2展望

致 谢

参考文献

附 录

攻读学位期间发表的论文