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關(guān)鍵詞:煤礦,環(huán)境污染,清潔開(kāi)采
1.煤炭開(kāi)采對(duì)環(huán)境的污染與破壞
保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。煤炭是我國(guó)的主要能源,又是“不清潔能源”,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。煤礦產(chǎn)生的固體廢棄物主要是井下開(kāi)掘巖巷、半煤巖巷排出的礦石、露天礦剝離物以及原煤洗選過(guò)程中的洗礦等。迄今為止,全國(guó)堆積的煤礦石已達(dá)30億噸左右,占地約5500hm2,并以每年2.0億噸左右的速度增長(zhǎng)。全國(guó)現(xiàn)有大小礦石山數(shù)萬(wàn)座,其中數(shù)百座在自燃,排放大量的煙塵和有害氣體,對(duì)礦區(qū)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。礦石山淋溶水含較強(qiáng)的酸性滲入地下,個(gè)別地區(qū)礦石中還含有重金屬以及放射性元素,污染了周?chē)寥篮偷乇硭导暗叵滤?。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。礦石山侵占耕地良田,有些地區(qū)因暴雨導(dǎo)致礦石山滑坡,甚至礦石山爆炸等事故,危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)大部分煤礦都有瓦斯,高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井約占40%左右。礦井水是煤礦排放量最大的一種廢水,它對(duì)地表河流等水資源產(chǎn)生較大的污染。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。礦井水主要來(lái)自地表滲水、巖石孔隙水、地下含水層疏放水以及煤礦生產(chǎn)中防塵、灌漿、充填污水等。礦井水由于受開(kāi)采、運(yùn)輸過(guò)程中散落的煤粉、巖粉、支架乳化液等雜物的污染以及煤中伴生礦物的分解氧化等導(dǎo)致水體混濁。目前我國(guó)煤炭開(kāi)采以井工開(kāi)采為主,按1998年煤炭產(chǎn)量構(gòu)成,井工礦開(kāi)采煤炭產(chǎn)量占93%。國(guó)有重點(diǎn)煤礦采用的采煤方法基本都是長(zhǎng)壁式開(kāi)采,全部跨落法管理頂板。由于采動(dòng)造成上覆巖層移動(dòng)、變形、跨落、直至地表塌陷。據(jù)測(cè)定,緩傾斜、傾斜煤層開(kāi)采,地表塌陷最大深度一般為煤層開(kāi)采總厚度的0.7倍,塌陷面積是煤層開(kāi)采面積的1.2倍左右。
2.實(shí)現(xiàn)清潔開(kāi)采的措施與途徑
黨的十五屆五中全會(huì)已重視到生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù),并將其列入實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。“十五”期間,針對(duì)煤炭行業(yè)環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問(wèn)題,積極推行清潔生產(chǎn)。清潔生產(chǎn)是保護(hù)人類(lèi)生活環(huán)境防止污染的重要途徑。它以提高資源、能源的開(kāi)發(fā)和利用率,減少污染物的產(chǎn)生量和排放量為宗旨,是促進(jìn)煤炭生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)共同發(fā)展的重要決策。因此,必須采取有效的煤炭清潔開(kāi)采技術(shù)措施,以保護(hù)我們的生活環(huán)境。
2.1減少井下出礦量的措施
(1)全煤巷開(kāi)拓方式發(fā)展建設(shè)高產(chǎn)高效礦井,向一礦一井一面或兩面發(fā)展,采用大功率、高強(qiáng)度、大能力現(xiàn)代化采掘設(shè)備。采掘速度加快,生產(chǎn)高度集中,礦井或水平的服務(wù)年限相應(yīng)縮短;所需同時(shí)維護(hù)和使用的巷道長(zhǎng)度和時(shí)間縮短;巷道支護(hù)技術(shù)的提高、支護(hù)材料的改進(jìn)以及強(qiáng)力皮帶的使用和單軌吊車(chē)、卡軌車(chē)、齒軌車(chē)等輔助設(shè)備的推廣應(yīng)用,可使開(kāi)拓巷道掘在煤層中,不必掘在巖層中。國(guó)外如德國(guó)、英國(guó)近年來(lái)已逐漸向全煤巷開(kāi)拓發(fā)展,一些煤礦已取消了排礦系統(tǒng),地面基本消除了礦石山。我國(guó)一些地方小煤礦基本無(wú)巖石巷道。
(2)采區(qū)巷道全煤化對(duì)于煤層群聯(lián)合布置的采區(qū)巷道,如采區(qū)上山和區(qū)段集中巷等應(yīng)盡量布置在煤層中。因一礦一井一面或兩面(兩面時(shí)各在一個(gè)采區(qū))一個(gè)采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面只有一個(gè),所以不用設(shè)
區(qū)段集中巷,使巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單化。
(3)減少煤炭回采過(guò)程中混入礦石量對(duì)開(kāi)采3.5~5.0m厚的緩傾斜煤層,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可一次采全厚;對(duì)開(kāi)采3.5~5.0m厚的傾斜和急傾斜煤層,可采用分層開(kāi)采,若有夾石層,可以?shī)A石層作為下分層的頂板;對(duì)開(kāi)采大于5m的厚及特厚緩傾斜煤層可采用一次采全厚放頂煤開(kāi)采。為提高放頂煤質(zhì)量和提高頂煤回采率,要選用多輪順序放煤工藝及低位插板式放煤支架。
(4)薄煤層開(kāi)采掘出的巷道為半煤巖巷,為使巖石不出井,掘巷時(shí)可將巷道掘?qū)捫?,使掘出的礦石充填到巷道的一側(cè)或兩側(cè)。為使充填工作方便,在掘巷時(shí)要選擇合理的爆破參數(shù),使崩落的礦石塊度便于充填工作。
2.2減少井下廢氣、粉塵污染的措施
經(jīng)風(fēng)井排至地面的廢氣中含有大量的有害氣體,其中主要成分是45%。煤
層采掘前預(yù)抽45%可以有效地大幅度減少生產(chǎn)中45%涌出量,這不僅是保證安全生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,也是減輕礦井排放廢氣的重要途徑。對(duì)于排入大氣中的有害氣體量雖然遠(yuǎn)小于45%,但也不可忽視,應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行治理。如:采用煤層注水、高壓噴霧、聲波霧化、巷道風(fēng)流水幕凈水、集塵風(fēng)機(jī)等滅塵措施,防止沼氣與煤塵爆炸時(shí)產(chǎn)生有害氣體;向采空區(qū)灌漿、注氮、噴灑阻化劑、及時(shí)打密閉等措施防止煤炭自燃產(chǎn)生有害氣體;發(fā)展使用巖巷與煤巷掘進(jìn)機(jī)和研究制造適合地方小煤礦使用的小型采煤機(jī),防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝銨炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生40-47L的有害氣體;使用柴油動(dòng)力機(jī)械應(yīng)配置廢氣凈化器,把井下各作業(yè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有害氣體降到最低限度。
2.3井下污水處理技術(shù)
目前推廣的經(jīng)濟(jì)型水泵工藝或區(qū)域化水泵工藝所采用的煤泥水處理系統(tǒng)都是按閉路循環(huán)設(shè)計(jì)的。在井下中央硐室采用斜管沉淀倉(cāng)對(duì)采區(qū)分級(jí)脫水后的煤泥水進(jìn)一步凈化處理,大部分煤泥水凈化后在井下供采掘用水循環(huán)使用,只有少部分經(jīng)過(guò)濃縮后的高濃度煤泥水用小流量高揚(yáng)程煤泥泵排至地面入選煤廠(chǎng)或脫水廠(chǎng)處理。對(duì)于小型煤礦地面無(wú)洗煤廠(chǎng),所產(chǎn)生的煤泥水都在井下中央硐室處理,中央硐室采用濃縮旋流器和高頻震動(dòng)篩對(duì)煤泥水進(jìn)一步處理,可以做到煤泥水不上井。
2.4減少地表塌陷
對(duì)于劣質(zhì)煤層或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層,可采用柱式或房柱式采煤法、條帶式采煤法回采,以減少采后的地表塌陷量,減輕對(duì)地表環(huán)境的影響。對(duì)特厚煤層利用水砂充填管理采空區(qū)頂板是減少地表沉陷的最有效方法。盡管此法增加設(shè)備,增加生產(chǎn)系統(tǒng),使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜化,噸煤成本增高,但對(duì)地表環(huán)境影響是很小的。
對(duì)薄及中厚的煤層群,應(yīng)采用離層帶高壓注入泥漿技術(shù)。地下煤層開(kāi)采后上覆巖層產(chǎn)生變形和移動(dòng),巖層間產(chǎn)生不同程度的離層。在地面向各離層帶打鉆孔,通過(guò)鉆孔向離層空隙中高壓注入泥漿,以減緩和減少地表沉陷。
3.結(jié)論
煤炭地下氣化是目前較理想的煤炭清潔開(kāi)采技術(shù)。它是將地下煤炭通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)在原地將煤炭轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w的技術(shù),是對(duì)傳統(tǒng)采煤方式的根本性變革。不僅極大地減少了井下工程及艱苦作業(yè),而且消除了煤炭開(kāi)采對(duì)環(huán)境的污染和煤炭燃燒對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響和危害。煤層氣即沼氣,它是煤炭形成過(guò)程中的伴生物,并隨煤炭賦存于煤層中的易燃易爆氣體。在采煤過(guò)程中常作為有害氣體排至地面,污染了大氣環(huán)境。據(jù)近些年來(lái)的研究表明,沼氣是一種潔凈熱效率高的新能源,并且價(jià)格低廉。這種能源的開(kāi)發(fā)和利用既消除了采煤隱患,又避免了資源浪費(fèi),保護(hù)了環(huán)境。因此,應(yīng)大力發(fā)展煤層氣的開(kāi)發(fā)。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]可采煤層 煤炭開(kāi)采
[中圖分類(lèi)號(hào)] F407.21 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2014)-8-16-1
可采每層分布情況需要通過(guò)多方面工作進(jìn)行確定,并且在開(kāi)采之前需要對(duì)煤層進(jìn)行全方位勘察與檢測(cè),確保煤層的可開(kāi)采性以及開(kāi)采安全性。本文將通過(guò)分析準(zhǔn)南煤田煤層所在地質(zhì)以及煤層開(kāi)采技術(shù),對(duì)可采煤層的開(kāi)采方式進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
1準(zhǔn)南煤田可開(kāi)采煤層對(duì)比
1.1組合對(duì)比
在西山窯組含煤段中部穩(wěn)定的存在一層砂巖層,一般為粗砂巖,局部含礫或夾泥巖,其厚度一般大于20米,是含煤段內(nèi)厚度最大的一層(段),依此為界,以下多為厚~特厚煤層,以上則為薄~中厚煤層,所以,該砂巖層作為分界,可以清晰地將礦區(qū)西山窯組含煤段劃分為兩個(gè)煤層組合:下部5層為第一組合,上部3層為第二組合。分組對(duì)比可靠。
1.2煤層對(duì)比
1.2.1B1煤層
B1煤層位于西山窯組下段(J2x1)的底部,是西山窯組最下部的一層可采煤層。在各鉆孔測(cè)井曲線(xiàn)上有一些共同的特征:在煤層底板自然伽瑪曲線(xiàn)顯示為一個(gè)特別明顯的尖峰形態(tài),視電阻率曲線(xiàn)在該處則是先降低后增高的負(fù)峰形態(tài)。該煤層以其厚度較大、層位穩(wěn)定且與B2煤層間夾有一層巨厚度的粗砂巖為主要特征,根據(jù)層位極易與其他煤層區(qū)別。對(duì)比較可靠。
1.2.2B12煤層
B12煤層位于西山窯組下段(J2x1)第一煤層組合中下部,在B1煤層之上。該煤層與之下的B1煤層和之上的B2煤層間均夾有一層巨厚且較穩(wěn)定的粗砂巖為主要特征,根據(jù)層位容易與下部B1和上部的B2煤層對(duì)比并且區(qū)分。對(duì)比較可靠。
1.3B4煤層
B4煤層位于西山窯組下段(J2x1)第一煤層組合頂部,B3層之上,是礦區(qū)內(nèi)煤層厚度最大、并且最穩(wěn)定的煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,局部控制點(diǎn)含1―3層夾矸。自然伽瑪曲線(xiàn)、密度曲線(xiàn)和視電阻率曲線(xiàn)上顯示有一個(gè)明顯的箱狀異常形態(tài)。該煤層為區(qū)內(nèi)唯一的巨厚煤層,以其巨大的厚度明顯區(qū)別于下部的B3煤層和其它煤層,本身就是巖層對(duì)比的標(biāo)志而且是全區(qū)煤層對(duì)比的重要標(biāo)志。B4煤層頂板為厚層狀粗砂巖,是西山窯組中段(J2x2)底部中粗砂巖,為西山窯組中段(J2x2)和西山窯組下段(J2x1)的分界標(biāo)志層。B4煤層在外地表強(qiáng)烈火燒,為褐紅色與其它煤層易于區(qū)分。故B4煤層在煤層厚度、層位和火燒形成燒變巖的特征與其它煤層進(jìn)行對(duì)比,并易區(qū)分開(kāi)。B4煤層是區(qū)內(nèi)重要的標(biāo)志,對(duì)整個(gè)煤層對(duì)比有重要的意義,對(duì)比可靠。
2可采煤層
區(qū)域內(nèi)可采煤層比較多,筆者從所有區(qū)域中挑選出兩塊最具代表性的區(qū)域進(jìn)行分析。
2.1大面積可開(kāi)采區(qū)域
礦區(qū)范圍內(nèi)共含可采煤層8層,累計(jì)全層厚度21.63―47.71米,平均39.18米。累計(jì)可采厚度19.26―44.86米,平均31.61米。區(qū)內(nèi)有42個(gè)工程點(diǎn)控制了該煤層,可采點(diǎn)24個(gè),控制煤層可采厚度0.77―4.95米,平均2.85米,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不含夾矸。礦區(qū)范圍內(nèi)可采面積占三分之二左右,屬于大部可采煤層??刹煞秶诤魣D壁河以西。頂板為中砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖;底板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖,與其上的B12煤層間距5.65―44.23米,一般10―20米。屬于厚度變化中等、大部可采、較穩(wěn)定的薄~特厚煤層。
2.2全部可開(kāi)采區(qū)域
區(qū)內(nèi)有94個(gè)工程點(diǎn)控制該煤層,見(jiàn)煤點(diǎn)數(shù)為94個(gè),僅在小西溝井田有一個(gè)控制點(diǎn)不可采,可采性指數(shù)99%。屬于礦區(qū)范圍內(nèi)2層全區(qū)可采煤層之一??刂泼簩涌刹珊穸?.42―29.15米,平均10.89米,呼圖壁河以西厚度都在9米以上,屬于巨厚煤層,呼圖壁河以東厚度在5~9米之間。傾向上由地表向深部有變厚趨勢(shì)。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,鐵列克井田東部和寬溝井田以東未見(jiàn)夾矸,其它地段一般含1或2層夾矸,夾矸厚0.10―7.50米,夾矸巖性為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、泥巖,底板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、泥巖、中砂巖。該煤層屬于厚度穩(wěn)定的全區(qū)可采的特厚~巨厚煤層,是礦區(qū)重要的可采煤層。
3開(kāi)采特殊性
開(kāi)采之前必須要科學(xué)合理的布置工作面。通過(guò)設(shè)計(jì)方案之后進(jìn)行開(kāi)采的方式,可以減少頂板壓力對(duì)于巷道的破壞,從而減少施工材料投入數(shù)量與巷道維護(hù)的工作量,并且可以最大程度的提升高單產(chǎn)的近水平,提升施工整體安全程度。
因?yàn)槊簩禹敯搴穸缺谳^薄,巖性較軟,并且自稱(chēng)能力較差,在其余巖層中巖石的壓力作用之下,容易發(fā)生破碎、冒落的情況。所以挖掘巷道支護(hù)工作不應(yīng)當(dāng)使用錨桿支護(hù)。在開(kāi)采過(guò)程中需要加強(qiáng)頂板的管理,從根本上杜絕冒頂事故的發(fā)生。工作面需要選擇工作阻力高并且穩(wěn)定性較好的液壓支架。乳化液濃度方面可以按照規(guī)定進(jìn)行3%-5%進(jìn)行配置,讓泵站的出口位置壓力達(dá)到30MPa。讓頂板接收到組的夠多的初撐力,可以起到防止頂板下沉的效果,從而保證頂板的相對(duì)完整性。經(jīng)筆者現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、檢查發(fā)現(xiàn),實(shí)際施工中部分支架在工作的時(shí)候初撐力方面往往達(dá)不到規(guī)定要求。主要是因?yàn)樵诓僮鞯臅r(shí)候給升架注液的時(shí)間比較短,并且支架存有漏液現(xiàn)象,導(dǎo)致支架卸載。所以在進(jìn)行回采工作時(shí)必須拒絕支架以及液壓管的漏液現(xiàn)象,按照相關(guān)規(guī)定操作液壓支架,從而滿(mǎn)足初撐力的需要。
兩巷一般情況下要超過(guò)前面工作面壁20m左右,并且在原支護(hù)基礎(chǔ)上使用超前支護(hù)。在巷道棚子間使用單體蜘蛛的棚子進(jìn)行支護(hù),筆者通過(guò)觀察準(zhǔn)南煤田該方面的工作發(fā)現(xiàn),實(shí)際工作中常常會(huì)超前工作面煤壁50m左右,導(dǎo)致頂壓明顯增大,部分工程出現(xiàn)彎棚梁的現(xiàn)象。所以必須根據(jù)實(shí)際施工鉛礦進(jìn)行支護(hù),防止頂板變形和下沉。當(dāng)有底煤的時(shí)候,需要使用穿鞋設(shè)計(jì),防止支柱鉆底的情況發(fā)生,從而滿(mǎn)足規(guī)定的支護(hù)強(qiáng)度。
4結(jié)束語(yǔ)
煤層開(kāi)采方式在整體煤炭開(kāi)采工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用,只有不斷完善煤層開(kāi)采技術(shù)才能從根本上提升煤層開(kāi)采效率與煤層開(kāi)采安全性。筆者通過(guò)分析淮南煤田煤層開(kāi)采方式,結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)可采煤層的開(kāi)采方式進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
參考文獻(xiàn)
[1]李永紅. 西銘礦 9#煤層開(kāi)采方式與頂板管理綜述[J].山西焦煤科技,2012(32).
關(guān)鍵詞:煤礦;開(kāi)采工藝;填充技術(shù);煤炭產(chǎn)業(yè)
Abstract: Coal is an important basis for energy and materials, accounting for more than 70 percent of China's total energy. However, the coal industry, production safety situation is not optimistic about the gas explosion as a prominent representative of serious accidents have occurred. Therefore, the design of a high reliability, high stability of the coal mine gas monitoring systems, coal mine safety production has an important role. The development trend analysis through the introduction of China's coal mining process, and want to give counterparts to some reference.
Key words: coal; mining technology; fill technology; coal industry
中圖分類(lèi)號(hào): TD82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一、我國(guó)煤礦開(kāi)采工藝現(xiàn)狀分析
(一)高級(jí)煤礦開(kāi)采工藝——水材料填充技術(shù)
該水材料填充技術(shù)是由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研制并投入使用的一種煤礦開(kāi)采材料,其中的水材料是一種ZKD型高水速凝沖材料,材料中摻水量極高,幾乎占到材料成分的九成以上,從而極大減少了對(duì)于固體粉料的投入使用。使用該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為填充技術(shù)較為簡(jiǎn)單、實(shí)施占地面積較小,最重要的是可直接將該系統(tǒng)建入井下進(jìn)行作業(yè)。此外,改填充工藝在初期投入較低,加上其填充材料為液體所以具有一定的流動(dòng)性,方便仰視或是斜視開(kāi)采。而對(duì)于在水平面開(kāi)采或是俯視開(kāi)采則可利用充填袋,但工作效率則大為降低。
(二)通過(guò)膏體填充開(kāi)采煤礦
目前為止,我國(guó)煤礦開(kāi)采較為環(huán)保的一種方式為通過(guò)膏體填充方式進(jìn)而開(kāi)采過(guò)程,改方法是一種將固體廢料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣質(zhì)土等材料制作成無(wú)需脫水、無(wú)臨界流速的膏狀體,在重力或是泵的壓力作用下,通過(guò)管道輸送進(jìn)行煤礦開(kāi)采作業(yè)。使用該技術(shù)進(jìn)行煤礦開(kāi)采工藝的優(yōu)點(diǎn)在于高效、環(huán)保以及作業(yè)安全,目前在我國(guó)也被廣為采用。在炮采方面,目前則采用綜采膏體填充技術(shù)。其填充材料為水泥、粉煤灰、減水劑以及煤矸石等材料。該方法形成的膠體填充濃度更高,增強(qiáng)了其流動(dòng)性,在高速的材料攪拌中送至充填區(qū)進(jìn)行充填。目前該方法多被加拿大采用。
(三)利用固體填充開(kāi)采煤礦
利用固體廢料、煤灰黃土或是煤矸石等固體材料的填充,進(jìn)行煤礦的挖掘工作。通過(guò)此方式挖掘煤礦可做到井下處理井矸石而不帶上井上。
二、簡(jiǎn)析我國(guó)煤礦開(kāi)采工藝發(fā)展方向
(一)利用輪斗挖掘機(jī)、懸臂式排土機(jī)進(jìn)行排土工藝的進(jìn)行
該工藝的工作特點(diǎn)為:
其一,輪斗挖掘機(jī)可采用轉(zhuǎn)載機(jī)的配合進(jìn)行連續(xù)作業(yè)。
其二,對(duì)于有益礦物質(zhì)的開(kāi)采通常采用單斗卡車(chē)來(lái)完成,同時(shí)加上運(yùn)輸公路以及中間溝的配合。
其三,采用該工藝進(jìn)行煤炭開(kāi)采,輪斗挖掘機(jī)可放置在有益礦場(chǎng)的床頂板處,同時(shí),排土機(jī)可安置在輪斗挖掘機(jī)的同一水平處或是放置于其底部從而配合煤礦開(kāi)采作業(yè)的進(jìn)行。
(二)利用輪斗挖掘機(jī)進(jìn)行連續(xù)開(kāi)采
對(duì)于利用輪斗挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)采一般有三種開(kāi)采工藝作為選擇,特大型、普通型以及緊湊型輪斗挖掘機(jī)。但因?yàn)榫o湊型輪斗挖掘機(jī)的斗輪比較短,容易進(jìn)行變幅工作的操作,以及其機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)器自重輕、造價(jià)便宜;再加上操作簡(jiǎn)便、易于維修等優(yōu)點(diǎn),我國(guó)煤礦開(kāi)采工作一般選擇緊湊型輪斗挖掘機(jī)進(jìn)行。此外,最為重要的是緊湊型的輪斗挖掘機(jī)其半徑以及卸載的半徑長(zhǎng)度較短,調(diào)幅方式也采用液壓缸式。對(duì)于其移動(dòng)方面也采用最為簡(jiǎn)便的雙履帶的走行式,此外,該設(shè)備的平衡架位位于機(jī)體底部并采用法蘭盤(pán)相連接,這大大的降低了帶機(jī)體的作業(yè)高度,方便煤炭開(kāi)采作業(yè)的進(jìn)行。
(三)吊斗鏟倒推工藝的實(shí)施
吊斗鏟推到工藝的實(shí)施多半運(yùn)用在美國(guó)的煤礦開(kāi)采過(guò)程中,俄羅斯的煤礦開(kāi)采有時(shí)也會(huì)采用該工藝。然而,在我國(guó)境內(nèi),目前只有在查干諾爾堿礦的開(kāi)采中會(huì)運(yùn)用小型吊斗鏟進(jìn)行,其他煤礦產(chǎn)地尚未普及該工藝。
總之,對(duì)于我國(guó)煤礦開(kāi)采工藝發(fā)展的研究仍有待加強(qiáng)。其一,采用半連續(xù)工藝進(jìn)行煤礦開(kāi)采的方式已證明成功,但對(duì)其破碎機(jī)的相關(guān)改進(jìn)還有待加強(qiáng)。其二,對(duì)于一些規(guī)模較小、工作線(xiàn)路不長(zhǎng)的特殊條件礦山而言,單斗—轉(zhuǎn)載機(jī)—移動(dòng)式破碎機(jī)的應(yīng)用于研究應(yīng)更為加強(qiáng),使之更加符合實(shí)際需求。其三,對(duì)于煤炭開(kāi)采的剝離工藝方面,其實(shí)用性仍需加強(qiáng)。
綜上所述,煤炭產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一,其發(fā)展關(guān)系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的安全。所以,大型煤礦的建立以及合理的開(kāi)采顯得尤為重要。雖然我國(guó)目前采用水材料填充技術(shù)、膏體填充技術(shù)以及固體填充技術(shù)來(lái)進(jìn)行煤炭的開(kāi)采工作,但這三種方式各有優(yōu)勢(shì)也同樣存在著一定的缺點(diǎn)。因此,對(duì)于我國(guó)煤礦的開(kāi)采工藝仍然有待提高。
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關(guān)鍵詞:極近距離煤層,阻化劑,均壓,防滅火
一、概述
四老溝礦井田301盤(pán)區(qū)和303盤(pán)區(qū),14-2#層煤層與14-3#層煤層層間距為0.7---11米之間。301、303盤(pán)區(qū)14-2#層煤層已基本上采完,為了提高煤炭資源回收率,保證四老溝礦生產(chǎn)的正常銜接,于2006年已經(jīng)開(kāi)采14-3#層煤層,煤層傾角為1---4度,煤層厚度2.3---3.2米,礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為0.39立方米/分鐘,屬于低瓦斯礦井,但煤層具有自燃發(fā)火傾向,自燃發(fā)火期為六個(gè)月。礦井通風(fēng)方式為中央混合式,礦井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為2K58-2.8M和70B2-2.8M各2臺(tái),主扇工作方法為并聯(lián)壓入式,電機(jī)功率為1000kW。礦井實(shí)際進(jìn)風(fēng)量為 12424m3/min,礦井有效風(fēng)量率為86%,通風(fēng)阻力為1176Pa。煤塵具有煤塵爆炸性;最短自然發(fā)火期為六個(gè)月,屬自然發(fā)火礦井。
14-2#層301、303盤(pán)區(qū)煤層,已于2006年前采完。根據(jù)礦技術(shù)部門(mén)對(duì)14-3#層301、303盤(pán)區(qū)采掘工作面設(shè)計(jì),都在14-2#層采空區(qū)下布置,為“U”型工作面布置。
由于14-3#工作面上部14-2#層已成采空區(qū),受14-3#層工作面的采動(dòng)影響,已垮落的古塘將再次垮落,可能造成上覆14-2#層古塘浮煤隨著14-3#層的垮落再次飛揚(yáng),使浮煤受氧化面積增大,給古塘浮煤自燃造成極大的隱患。
首采工作面為14-3#層303盤(pán)區(qū)的8315采煤工作面,埋藏深度為240m,工作面走向長(zhǎng)度為100m,兩順槽長(zhǎng)度為1000m,煤層傾角平均2º-4°,回采方法為走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。論文參考。
由于礦井煤炭自然發(fā)火期短,頂板壓力大,給防治煤炭自燃帶來(lái)了極困難。在8315工作面開(kāi)采時(shí),古唐漏風(fēng)嚴(yán)重現(xiàn)象、自燃隱患的同時(shí)存在,給礦井安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。礦井現(xiàn)裝備加拿大森透里昂800安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一套。
二、極近距離煤層開(kāi)采自燃發(fā)火危害的難點(diǎn)分析
(1)采空區(qū)丟煤自燃供氧條件好,采空區(qū)位于工作面上部。在回采過(guò)程中,進(jìn)入采空區(qū)的漏風(fēng)風(fēng)流在進(jìn)風(fēng)順槽風(fēng)流速壓、礦井正壓和空氣的自身升騰力作用下,采空區(qū)不宜積水,空氣干燥, 使采空區(qū)內(nèi)的丟煤容易進(jìn)行氧化反應(yīng)。
(2)采空區(qū)丟煤自燃積聚熱量條件好,上分層采空區(qū)內(nèi)的丟煤在氧化過(guò)程中生成的熱量在其熱膨脹和上升力的作用下,易于積存在采空區(qū)為煤炭自燃創(chuàng)造了條件。
(3)采用邊采邊灌的方法不易實(shí)施,在進(jìn)行采空區(qū)灌漿時(shí),其灌漿量一旦大于采空區(qū)承受能力,就會(huì)發(fā)生泥漿淹面事故。即使進(jìn)行采空區(qū)灌漿,其泥漿也是只覆蓋采空區(qū)底板小范圍的丟煤,采空區(qū)大量的頂板落煤得不到泥漿覆蓋。論文參考。
三、極近距離煤層開(kāi)采防止自然發(fā)火危害的綜合治理措施
極近距離煤層開(kāi)采防止煤炭自燃是當(dāng)前擺在“一通三防”工作的難點(diǎn),如果措施不利就會(huì)在回采過(guò)程中出現(xiàn)煤炭自燃或自燃征兆,給礦井正常生產(chǎn)帶來(lái)極大威脅,特別是在煤層中瓦斯含量大,采空區(qū)瓦斯?jié)舛雀?,積存量大,一旦采空區(qū)出現(xiàn)高溫點(diǎn)或自然發(fā)火點(diǎn),將可能引起瓦斯爆炸事故,給礦井安全造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此在既有煤炭自燃傾向性,又有瓦斯大量存在的情況下,采取綜合治理措施顯得尤為重要。
根據(jù)四老溝礦的現(xiàn)狀及其存在的問(wèn)題,通過(guò)多次分析研究和到其它礦井考察,決定采取下面兩種防止古塘自燃防滅火方案。
(一)、汽霧阻化防滅火方案:
1、阻化劑對(duì)煤的阻化原理。
要分析阻化劑對(duì)煤的阻化原理,首先要了解煤的自然機(jī)理,煤炭吸收空氣中的氧氣,氧化后開(kāi)始在煤機(jī)構(gòu)的活動(dòng)鏈上產(chǎn)生不穩(wěn)定的初級(jí)氧化物,首先是把煤中的氫原子氧化成羥基(OH),其次把碳原子氧化成羧基(COOH),最后羥基被氧化成CO2、CO、H2O2,在這些反應(yīng)過(guò)程中隨時(shí)產(chǎn)生微熱,氧與煤相互作用加速,最終導(dǎo)致自燃發(fā)火。
阻化劑防止煤炭自燃發(fā)火主要以下三個(gè)方面的作用:一是產(chǎn)生負(fù)催化作用,煤炭經(jīng)過(guò)阻化處理后,阻化劑吸附在煤的表面上,形成了一層能抵制氧氣與煤接觸的保護(hù)膜,阻止煤與氧結(jié)構(gòu)鏈上羧基反應(yīng),使煤與氧氣的親合力降低。二是隔絕作用,氯化物的溶液進(jìn)入煤體裂縫中,并覆蓋煤的外部表面,使煤的外部封閉,隔絕空氣。三是吸水降溫作用,氯化物是一種吸水能力很強(qiáng)的物質(zhì),它能吸收很多空氣中的水分并覆蓋在煤體表面,使煤體的溫度降低,延長(zhǎng)煤的發(fā)火期。
在汽霧阻化作用的氯化物藥劑(MgCI),水解時(shí)成中性,對(duì)設(shè)備的腐蝕性小,因此選擇MgCI作為阻化劑較為經(jīng)濟(jì)合理。
在應(yīng)用汽霧阻化防滅火技術(shù)時(shí),在漏風(fēng)通道入口設(shè)置霧化器,并將阻化劑變?yōu)樽杌F,阻化汽霧以漏風(fēng)為載體,向采空區(qū)漂移,隨著漏風(fēng)風(fēng)流的漂移落在煤體表面,從而起到阻化防滅火的作用,這一技術(shù)關(guān)鍵是利用采空區(qū)的漏風(fēng),一般來(lái)說(shuō),漏風(fēng)所到之處是容易發(fā)生自燃發(fā)火的地方。
2、汽霧阻化防滅火裝備:
本系統(tǒng)包括霧化泵站,管路系統(tǒng)及霧化部分,霧化泵站設(shè)有霧液泵、過(guò)濾器、液箱、電氣開(kāi)關(guān)等;管路系統(tǒng)包括高壓管、高壓球閥、連接頭組成;霧化部分包括噴霧嘴。
3、汽霧阻化防滅火工藝:
工作面設(shè)立霧化點(diǎn)3個(gè),即在工作面端頭、37米處和74米處。
阻化劑的濃度根據(jù)撫順煤科院實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,選擇MgCI溶液為阻化劑,濃度為15%,既能起到防滅火的效果而且又經(jīng)濟(jì)合理。
(二)、均壓防滅火方案
均壓通風(fēng)是采煤工作面防滅火技術(shù)的一項(xiàng)重要措施,采取均壓措施,可以改變通風(fēng)系統(tǒng)中的壓力分布,降低漏風(fēng)風(fēng)路兩端的風(fēng)壓差,減少采空區(qū)漏風(fēng),達(dá)到抑制煤炭自燃的目的。為了保證采煤工作面風(fēng)流穩(wěn)定和均壓效果,我們主要采取了風(fēng)窗和均壓風(fēng)機(jī)聯(lián)合調(diào)壓原理:即在工作面回風(fēng)繞道中設(shè)置了兩道控制風(fēng)量的風(fēng)窗和均壓風(fēng)機(jī),提高工作面的通風(fēng)壓力。根據(jù)采煤工作面實(shí)施的均壓研究與應(yīng)用,工作面配風(fēng)在450m3/min左右,工作面通風(fēng)阻力在29Pa時(shí),對(duì)工作面防滅火最有利;為此,工作面配風(fēng)在600m3/min左右,通風(fēng)阻力在35Pa左右時(shí),對(duì)工作面防止隅角瓦斯超限最有利,為此,將工作面配風(fēng)控制在500m3/min左右。為保證均壓通風(fēng)的效果,實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定,我們?cè)诘V井所有風(fēng)門(mén)上設(shè)置了閉鎖裝置,并在工作面附近的主要風(fēng)門(mén)上設(shè)置了風(fēng)站開(kāi)停顯示,特別是在巷道貫通期間,提前建好通風(fēng)設(shè)施,三班專(zhuān)人看守,貫通后及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)等,保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定和風(fēng)量充足。四老溝礦各工作面采用“U”型通風(fēng)方法,上覆11#層,14-2#層301、303盤(pán)區(qū)煤層已成采空區(qū),現(xiàn)開(kāi)采14-3#層煤層,工作面通過(guò)采空區(qū)塌落極易向14-2#層、11#層漏風(fēng),使古塘浮煤得到氧化,集聚大量的熱量,給浮煤自燃創(chuàng)造條件。為了有效地減少向采空區(qū)漏風(fēng),減少進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)的壓差,經(jīng)過(guò)深入井下現(xiàn)場(chǎng)了解情況和查閱大量資料,確定采取工作面用均壓通風(fēng)來(lái)控制向采空區(qū)漏風(fēng),達(dá)到防止浮煤自燃效果。
1、均壓系統(tǒng)布置
在14-3#層301、303盤(pán)區(qū)開(kāi)采的工作面回風(fēng)繞道安裝兩臺(tái)同等能力風(fēng)機(jī)(一臺(tái)備用),并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換?;仫L(fēng)向?qū);叵锓较蚺懦?風(fēng)機(jī)必須吊掛,回風(fēng)繞道做兩道擋風(fēng)墻,每道墻內(nèi)左上方鑲嵌質(zhì)風(fēng)筒,右下方安裝小風(fēng)門(mén)(1.2X0.7米)一扇,擋風(fēng)墻兩側(cè)安裝“U”型壓差,測(cè)定擋風(fēng)墻兩側(cè)的壓差.
2、均壓系統(tǒng)的安全術(shù)措施
1)、在工作面的皮帶巷(進(jìn)風(fēng)巷)安裝控風(fēng)設(shè)施,按照工作面配風(fēng)要求,進(jìn)風(fēng)量與回風(fēng)量差不能大于70立方米/分鐘,盡可能地減少向采空區(qū)和14-2#層.11#層古塘漏風(fēng).
2)、每天對(duì)均壓工作面進(jìn)風(fēng).回風(fēng)巷風(fēng)量.風(fēng)壓差測(cè)定一次,向通風(fēng)區(qū)值班匯報(bào).若風(fēng)量差大于70立方米/分鐘,必須進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整。
3)、通風(fēng)區(qū)派專(zhuān)人對(duì)均壓系統(tǒng)進(jìn)行看護(hù),若風(fēng)機(jī)停電立即打開(kāi)回風(fēng)繞道墻小風(fēng)門(mén),通知工作面工作人員撤人,再檢查均壓系統(tǒng)電源和設(shè)備,只有風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng),作業(yè)人員方可正常工作。
四、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用。
為搞好瓦斯管理和防止煤炭自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。我們主要利用加拿大森透里昂安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和人工檢測(cè)相結(jié)合的方法,積極開(kāi)展預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CO、CO2、CH4、C2H4、、C2H6、O2、N2等氣體含量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè),其分析結(jié)果在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)告、分析日?qǐng)?bào)兩種方式提供數(shù)據(jù)的同時(shí),自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便今后對(duì)某種氣體含量的彎變化趨勢(shì)進(jìn)行分析;對(duì)于個(gè)別地占需進(jìn)行取樣分析時(shí),可人工地行氣體取樣,上井后利用色譜儀進(jìn)行氣體分析,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印和儲(chǔ)存。本系統(tǒng)對(duì)常量分析和微量分析可同時(shí)進(jìn)行,監(jiān)測(cè)氣體種類(lèi)多、線(xiàn)性范圍大、精確度高、24h在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。為礦井防滅火工作總結(jié)全面準(zhǔn)確的技術(shù)資料奠定了基礎(chǔ)。安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的使用和進(jìn)一步改造完善,無(wú)論在礦井瓦斯管理還是在礦井防止煤炭自燃管理中,均起到積極作用,收到顯著的效果。實(shí)現(xiàn)了井上下電源停電2h內(nèi)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常工作,保證了CH4、風(fēng)速、溫度、CO、設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)等微機(jī)監(jiān)控;實(shí)現(xiàn)了主要通風(fēng)風(fēng)機(jī)電流、電壓、軸承溫度、風(fēng)量、負(fù)壓等參數(shù)的微機(jī)監(jiān)控;完成了通風(fēng)、調(diào)度、總工程師、礦長(zhǎng)等辦公地點(diǎn)的微機(jī)聯(lián)網(wǎng)和信息共享。
五、極近距離煤層開(kāi)采防止自然發(fā)火治理的效果
極近距離煤層開(kāi)采防止自然發(fā)火技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。經(jīng)過(guò)近兩年來(lái)開(kāi)采,四老溝礦14-3#層301、303兩盤(pán)區(qū)四個(gè)工作面已經(jīng)開(kāi)采出來(lái),經(jīng)過(guò)觀測(cè)和氣體化驗(yàn)分析,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)工作面出現(xiàn)過(guò)一氧化碳、二氧化碳、煙霧等有害氣體,采空區(qū)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)自燃現(xiàn)象,這就充分證明四老溝煤礦通過(guò)對(duì)礦井極近距離煤層開(kāi)采防止煤炭自燃技術(shù)研究、應(yīng)用和完善,取得出顯著的效果。論文參考。極近距離煤層開(kāi)采只要采取有效可行的方法,是能夠防止采空區(qū)煤層自燃的防滅火方案是可行的。
(1)杜絕了綜采工作面不發(fā)生煤自燃事故。
(2)工作面撤除期間,由于措施得力,杜絕了撤面期間的煤炭自燃事故,保證了工作面安全撤出。
(3)該項(xiàng)技術(shù)的研究應(yīng)用,為四老溝煤礦極近距離煤層開(kāi)采防止煤炭自燃治理提供了科學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論依據(jù)。使四老溝礦防治煤炭自燃技術(shù)已初步形成了一套有效地綜合治理技術(shù),杜絕了煤炭自燃事故的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。
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[2]作者王省身、張國(guó)樞的«礦井火災(zāi)防止» 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 1990.4
1.1完善教學(xué)大綱
海洋學(xué)是針對(duì)海洋油氣工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,由于海洋學(xué)本身的知識(shí)體系比較繁雜,其包含物理海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、生物海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)等等分支學(xué)科,要想深入的研究海洋學(xué)的內(nèi)容,就要有各方面的知識(shí)儲(chǔ)備,以往的教學(xué)大綱是依據(jù)中國(guó)海洋大學(xué)的大綱來(lái)制定的,這樣就要在短短的52學(xué)時(shí)中講授全部海洋學(xué)知識(shí),學(xué)生也就只能對(duì)海洋學(xué)有一個(gè)概要的了解。為了使學(xué)生能夠通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)達(dá)到奠定學(xué)科基礎(chǔ)的作用,現(xiàn)已將教學(xué)大綱進(jìn)行完善,刪除了一些化學(xué)海洋學(xué)、生物海洋學(xué)的章節(jié),同時(shí)增添了與海洋工程結(jié)構(gòu)物受力有關(guān)的內(nèi)容,比如風(fēng)對(duì)建筑物的作用力、海浪及海流的作用力、海冰的作用力、海洋工程建筑物設(shè)計(jì)潮位的標(biāo)準(zhǔn)、海洋平臺(tái)基礎(chǔ)的底部淘刷[1],這些與專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的力學(xué)知識(shí)能夠?yàn)槠渌嚓P(guān)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供前提,比如海洋油氣田開(kāi)發(fā)工程、海洋鉆井工程、海洋平臺(tái)工程及海洋采油采氣工程等。因?yàn)橐雽?duì)海洋石油天然氣進(jìn)行開(kāi)采,就要考慮海洋的環(huán)境因素:風(fēng)、波浪、潮汐及海流等的作用,而這些又正是物理海洋學(xué)需要學(xué)習(xí)的知識(shí),有了這些基礎(chǔ)做保障,在研究平臺(tái)設(shè)計(jì)也好,鉆柱受力變形也好以及油田開(kāi)發(fā)涉及到的油藏力學(xué)問(wèn)題也好,都會(huì)做到游刃有余,也會(huì)使學(xué)生對(duì)知識(shí)做到融會(huì)貫通,越學(xué)越透徹。
1.2深化教學(xué)內(nèi)容
一直以來(lái),都選用馮士莋主編的《海洋科學(xué)導(dǎo)論》作為參考教材,但在實(shí)際的教學(xué)中,并非以一本教材作為唯一參考資料,根據(jù)專(zhuān)業(yè)相關(guān)性,又以陳建民主編的《石油工程海洋學(xué)》作為輔助參考資料,另外,李鳳岐的《海洋學(xué)》又以其經(jīng)典性而被入選。但是,本門(mén)課的重心仍然在于物理海洋學(xué),所以還要同時(shí)查閱更多物理海洋學(xué)的教科書(shū),做到教學(xué)內(nèi)容的深入性。然而,教學(xué)又不是單純的說(shuō)書(shū)過(guò)程,除了對(duì)教科書(shū)要做到細(xì)致入微的研讀,還要廣泛搜集相關(guān)知識(shí),增加一些背景,來(lái)豐富知識(shí)。比如在講到蒸發(fā)潛熱使海洋失去熱量的時(shí)候,為了說(shuō)明海氣溫差的影響,就可以搜些生活中的實(shí)例來(lái)支撐這一理論,像2009年3月20日廣西柳州和同年2月11日出現(xiàn)在山東煙臺(tái)的平流霧,就是由于春末夏初沿海區(qū)域氣溫高于水溫而不利于蒸發(fā),導(dǎo)致水汽凝結(jié)成了霧的典型例子。在講到大洋表層的環(huán)流形式時(shí),可以首先引入地球上的氣壓帶和風(fēng)帶這部分地理知識(shí),正是由于氣壓帶和風(fēng)帶的分布才形成了大氣的環(huán)流形式,而大氣環(huán)流又進(jìn)一步對(duì)海水作用,使得海水的流動(dòng)表現(xiàn)出了長(zhǎng)期穩(wěn)定的環(huán)流圈形式。這些都是僅熟知教材所不能辦到的。
2課堂教學(xué)
2.1多媒體與板書(shū)相結(jié)合,彰顯各自?xún)?yōu)勢(shì)所在
傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)進(jìn)度較慢,學(xué)生能夠跟隨老師的思路逐漸對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解,而采用多媒體課件教學(xué)卻能夠?qū)χR(shí)直觀清晰的表達(dá),并且可以穿插一些視頻、動(dòng)畫(huà),加深對(duì)知識(shí)的掌握。比如在講解板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,將大陸與大洋的板塊運(yùn)動(dòng)做成了動(dòng)畫(huà),這樣就形象的把大洋的構(gòu)造形成及大陸的分合清晰的展現(xiàn)給了學(xué)生,不僅節(jié)省時(shí)間,也能夠加深印象,海洋學(xué)這門(mén)課程又適合動(dòng)畫(huà)顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué),因?yàn)楣较鄬?duì)較少,邏輯性較強(qiáng),但多媒體技術(shù)又容易使學(xué)生產(chǎn)生懶惰心理,不愛(ài)記筆記[2],所以重點(diǎn)部分仍需要板書(shū)的配合使用,督促學(xué)生不忘知識(shí)要點(diǎn)。雖然多媒體課件對(duì)教學(xué)有一定的優(yōu)勢(shì),但現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得多媒體技術(shù)也在不斷更新,這就對(duì)教師提出了更高的要求,要想深入研究多媒體課件制作的方法與技巧,就要投入更多的時(shí)間與精力,這就要求教師要對(duì)其有一定的興趣愛(ài)好,喜歡對(duì)它進(jìn)行研究,不能掉以輕心,覺(jué)得PPT制作很容易,而不去投入更多的寶貴時(shí)間,熟不知一門(mén)課程的課件制作往往是最耗費(fèi)精力的,有時(shí)候甚至都已經(jīng)講了三輪了,還是要對(duì)課件不斷地在進(jìn)行著修改,每一輪的講解都會(huì)新增一些與時(shí)俱進(jìn)的例子,這就要相應(yīng)的去更改課件,力求達(dá)到統(tǒng)一性。另外,對(duì)以往不滿(mǎn)意的地方還要做些微調(diào),像哪個(gè)圖不太清晰或者哪些字的顏色大小與頁(yè)面不符等,一遍一遍不厭其煩的更改,美化,才能使多媒體課件達(dá)到出神入化的境界,也才能使教學(xué)效果顯著提高。當(dāng)然,板書(shū)的協(xié)調(diào)配合也是至關(guān)重要的,PPT上有的可以不寫(xiě),但標(biāo)題一般要寫(xiě)上,重點(diǎn)部分需要學(xué)生深刻記憶的更要寫(xiě)上,即使課件上有了,也要附加上,在上課前一定要設(shè)計(jì)好板書(shū),將黑板分成左右兩塊,左邊寫(xiě)標(biāo)題及重要部分內(nèi)容,右邊是需要講解的公式推導(dǎo)或圖表,這樣,就會(huì)使整節(jié)課的內(nèi)容更清晰明了,板書(shū)一定要工整,筆畫(huà)要正確,以便坐在教室各個(gè)角落的同學(xué)都能清楚的看到。時(shí)刻提醒自己注意這些,這樣不僅能給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)濃厚的學(xué)習(xí)氛圍,也會(huì)使教師自己信心滿(mǎn)滿(mǎn),感受到一堂課的飽滿(mǎn)。
2.2理論與實(shí)踐相結(jié)合,加深對(duì)知識(shí)的理解
理論的鞏固需要實(shí)踐的檢驗(yàn),沒(méi)有實(shí)踐的理論是空洞的,因此,我專(zhuān)業(yè)深知實(shí)踐教學(xué)對(duì)于學(xué)科發(fā)展的重要性,從10年開(kāi)設(shè)海洋油氣工程專(zhuān)業(yè)之日起,就已經(jīng)積極的在籌備本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),期間也到哈爾濱工程大學(xué)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室船舶與海洋工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)研,同時(shí)根據(jù)課程需要采購(gòu)了海流計(jì)、水色計(jì)[3]、溫鹽深儀、平臺(tái)模型等試驗(yàn)儀器,但因波浪水槽的建設(shè)需要足夠大的場(chǎng)地,因此目前正在協(xié)調(diào)校方給予資助成立專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室,以確保有足夠的空間設(shè)立試驗(yàn)水槽,并保證能容納本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生正常上實(shí)驗(yàn)課,相信不久的將來(lái),就能夠?qū)崿F(xiàn)這一愿望。帶領(lǐng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的同時(shí),教師也能夠從中受益,豐富理論教學(xué)。由于學(xué)校區(qū)域的限制,屬于內(nèi)陸地帶,所以還未成立專(zhuān)業(yè)校外實(shí)習(xí)基地,但也已開(kāi)始籌劃在天津?yàn)I海新區(qū)建立實(shí)習(xí)基地,突出海洋特色,力求通過(guò)教師介紹,學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,注重學(xué)以致用。
2.3教師與學(xué)生角色互換,增強(qiáng)互動(dòng)性
常規(guī)的教學(xué)方式是教師在講臺(tái)上對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解,一大堂課90min如果總是這樣一直講下去,學(xué)生難免會(huì)出現(xiàn)注意力不集中的現(xiàn)象,長(zhǎng)時(shí)間的填鴨式教學(xué)必定會(huì)使課堂效果下降,而且如果一節(jié)課的內(nèi)容講授太多,學(xué)生容易因?yàn)橐粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)跟不上而影響到后面章節(jié)的學(xué)習(xí),不能建立起連貫性,因此,目前采用了一種新的教學(xué)方法,每堂課都給學(xué)生定一個(gè)論文題目[4],讓學(xué)生課下通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料完成論文并于下堂課進(jìn)行匯報(bào),這樣,每大堂課的前一小節(jié)課教師講授知識(shí)并提出論文主題,后一小節(jié)課讓學(xué)生來(lái)對(duì)上次課提出的論文題目進(jìn)行匯報(bào),從而實(shí)現(xiàn)了師生的角色互換,并提高了互動(dòng)性,也促進(jìn)了師生關(guān)系的融洽。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的實(shí)踐,取得了良好的效果。除了課上提問(wèn),給學(xué)生留出更多的互動(dòng)時(shí)間是教師需要考慮的問(wèn)題,為此,通過(guò)給學(xué)生安排寫(xiě)論文的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),查閱文獻(xiàn)可以豐富所學(xué)知識(shí),讓學(xué)生能夠了解知識(shí)如何運(yùn)用,怎樣去解決實(shí)際問(wèn)題,還能為日后做畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ),提高自主性,從文獻(xiàn)中獲取的知識(shí)還能對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和完善,使教師能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行重組和豐富,也能提高課堂的完整性。此外,寫(xiě)論文的過(guò)程也是知識(shí)的組建過(guò)程,通過(guò)撰寫(xiě)論文學(xué)生能夠從總體上把握一個(gè)知識(shí)點(diǎn),用各種論證來(lái)驗(yàn)證這一論點(diǎn)的正確性,也使學(xué)生的學(xué)術(shù)能力有所提高,還要提醒學(xué)生注意格式的正確性,增強(qiáng)規(guī)范性。匯報(bào)的形式都是以PPT的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在組織報(bào)告的過(guò)程中,無(wú)形中又鍛煉了學(xué)生的多媒體制作能力,這也會(huì)對(duì)學(xué)生未來(lái)的工作提供便利。對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)不是要求學(xué)生要記住多少課本知識(shí),而是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)各種解決問(wèn)題的技能,授人以魚(yú)不如授人以漁,要定向的培養(yǎng)社會(huì)所需的人才。
3課下教學(xué)
3.1創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái),提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力
在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)達(dá)的時(shí)代,學(xué)生們都喜歡借助網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)及娛樂(lè),海洋學(xué)也可以像中國(guó)海洋大學(xué)那樣,建立起專(zhuān)門(mén)的課程網(wǎng)站,網(wǎng)站上應(yīng)包含教學(xué)大綱、教案、講稿、教學(xué)日歷等教師編寫(xiě)的教學(xué)文件,還應(yīng)將教學(xué)視頻錄像、輔導(dǎo)資料等定期上傳并及時(shí)更新,便于學(xué)生課下自學(xué)及在線(xiàn)答疑等,通過(guò)師生在網(wǎng)上互相溝通,不僅能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求,也將避免一下課就找不到老師的情況,使學(xué)生有問(wèn)題能夠及時(shí)解決,不拖延,保證了知識(shí)的連貫性,也會(huì)在提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)教學(xué)的交互性[2]、開(kāi)放性、共享性、自主性、及時(shí)性。培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛(ài)好很重要,通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的形式,讓學(xué)生感受課下輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境。告別了課堂上拘泥的學(xué)習(xí)方式,會(huì)使人的大腦得到完全的放松,在這種情況下,有助于學(xué)生閃現(xiàn)出新的idea,而且通過(guò)網(wǎng)絡(luò),大家可以暢所欲言,不僅可以談與本門(mén)課有關(guān)的內(nèi)容,也可以談與其它課程的交叉點(diǎn),甚至可以談生活和理想,課下師生關(guān)系就變成了朋友關(guān)系,通過(guò)長(zhǎng)期的溝通,老師會(huì)對(duì)每個(gè)學(xué)生的性格愛(ài)好有所了解,也會(huì)增進(jìn)彼此的感情。但同時(shí)也要保證適度的利用,畢竟大學(xué)生的心智還沒(méi)有完全成熟起來(lái),有時(shí)還無(wú)法把控自己的行為,要多提醒他們不要沉迷于網(wǎng)絡(luò),以學(xué)習(xí)之由去玩網(wǎng)絡(luò)游戲,這樣就失去了網(wǎng)絡(luò)的真正涵義,要在業(yè)余時(shí)間、休閑時(shí)間騰出一點(diǎn)時(shí)間來(lái)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的信息,感興趣的話(huà)題可以多參與一些,或者提出自己關(guān)注的話(huà)題讓大家來(lái)討論,做到在娛樂(lè)放松的時(shí)候既舒緩了心情,又徜徉于了知識(shí)的海洋,從而更提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求欲望。
3.2分組完成課下作業(yè),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
將學(xué)生每四五人分成一個(gè)小組,以小組的形式去完成每節(jié)課課上老師提出的論文主題。由于在論文完成的過(guò)程中需要查文獻(xiàn)、撰寫(xiě)論文、匯報(bào)成果這幾個(gè)階段,因此可以各取所長(zhǎng),合理分配任務(wù),比如每組選出一名組長(zhǎng),負(fù)責(zé)安排分工,讓文采好的組員來(lái)撰寫(xiě)文章,讓好奇心強(qiáng)的組員去圖書(shū)館查閱文獻(xiàn),讓口才好的組員來(lái)做匯報(bào),讓每個(gè)人身上都擔(dān)負(fù)起一份責(zé)任。要想出色的完成這份作業(yè),每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能掉以輕心,從而增強(qiáng)學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,也能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體把握。針對(duì)提出的論文主題,教師首先要把好關(guān),對(duì)學(xué)生的要求是論點(diǎn)要鮮明,論據(jù)要充分,論證要嚴(yán)謹(jǐn)。通過(guò)查閱文獻(xiàn),能夠使知識(shí)變得更豐富,許多書(shū)本上沒(méi)有的東西在這時(shí)都能夠搜集過(guò)來(lái),比如“天然氣水合物的開(kāi)采”這一主題,學(xué)生通過(guò)搜集資料,發(fā)現(xiàn)天然氣水合物廣泛分布于海底及永久凍土中,雖然目前還沒(méi)有在全球范圍內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)采,但也提出了許多開(kāi)采方法:注熱法、降壓法、注抑制劑法、CO2置換法、固體開(kāi)采法,以及查找開(kāi)采實(shí)例來(lái)說(shuō)明這些方法各自的適用性。在這一過(guò)程中,學(xué)生能夠?qū)W到許多課本上沒(méi)有的知識(shí),增強(qiáng)了他們的好奇心,也為教師的課堂注入了新鮮的血液,使得內(nèi)容得到升華。查文獻(xiàn)的同學(xué)還可以把自己的親身體驗(yàn)講給其他同學(xué)聽(tīng),比如怎樣排開(kāi)不相關(guān)文獻(xiàn)而保留有用的部分,使其他同學(xué)也從中受益。文采好的同學(xué)可以把搜集來(lái)的資料進(jìn)行歸納整理,先把提綱列出來(lái),再根據(jù)目錄擴(kuò)充內(nèi)容,此時(shí),就能從整體上把握論文概況,相當(dāng)于利用了先前同學(xué)的勞動(dòng)成果來(lái)完成自己的任務(wù),不僅節(jié)約時(shí)間,還能幫助查文獻(xiàn)同學(xué)對(duì)知識(shí)的整合,做到互利共贏。匯報(bào)的同學(xué)要在撰寫(xiě)好的論文基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)內(nèi)容進(jìn)行加工潤(rùn)色,將其反映到直觀的多媒體軟件上,在具有扎實(shí)的PPT制作基本功外,還要具有較好的口才,能夠做到不怯場(chǎng),自信滿(mǎn)滿(mǎn)的講述論文的內(nèi)容。整個(gè)論文的完成離不開(kāi)各環(huán)節(jié)同學(xué)們的努力,通過(guò)大家的配合,達(dá)到了可喜的成效。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵字:景觀設(shè)計(jì);廢棄露采礦山;地質(zhì)環(huán)境治理;應(yīng)用
伴隨著我國(guó)廢棄露采礦山不斷出現(xiàn)水土流失、土地荒漠化、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染、水污染等災(zāi)害性現(xiàn)象,廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境治理問(wèn)題也被提上了日程。景觀設(shè)計(jì)在城市環(huán)境保護(hù)以及環(huán)境美化中起到了很大的作用,因此將景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用于廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境的治理中,是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
一、廢棄露采礦山的特征以及其開(kāi)采對(duì)環(huán)境造成的影響
(一)廢棄路采礦山的特征
廢棄礦山開(kāi)采有三種形式,分為規(guī)則開(kāi)采以及不規(guī)則開(kāi)采、凹陷式開(kāi)采型,規(guī)則開(kāi)采型采用臺(tái)階式與緩坡開(kāi)采的方式,不規(guī)則開(kāi)采是在坡度為30度以上的斜坡式開(kāi)采,凹陷式開(kāi)采向地下的斜坡或臺(tái)階式開(kāi)采。
這些開(kāi)采方式按照不同地區(qū)采礦區(qū)的不同地質(zhì)、水文特征進(jìn)行選擇,在進(jìn)行開(kāi)采后對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境會(huì)造成很大的危害。利用凹陷式開(kāi)采方式的地區(qū)都會(huì)形成深坑水潭。采礦石壁則會(huì)造成風(fēng)景區(qū)以及交通干線(xiàn)的視覺(jué)污染,而開(kāi)采過(guò)程中由于土質(zhì)疏松等問(wèn)題,在廢石(土)堆廢棄地會(huì)造成水土流失的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成泥石流等災(zāi)害。
廢棄露采礦山總體來(lái)說(shuō),是一個(gè)對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重的污染源,其造成的環(huán)境問(wèn)題大大影響了人們的生活質(zhì)量,由于廢棄露采礦山的地理位置十分重要,因此采用景觀設(shè)計(jì)方案來(lái)治理廢棄露采礦山的環(huán)境問(wèn)題是是十分有必要的。
(二)廢棄露采礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題
廢棄露采礦山對(duì)環(huán)境造成的影響十分嚴(yán)重,直接影響和破壞礦山地質(zhì)環(huán)境,破壞人居環(huán)境、打破人類(lèi)生存依賴(lài)的自然環(huán)境良性循環(huán),嚴(yán)重而突出的礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題如下。
1.水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重
水土流失現(xiàn)象是廢棄露采礦山經(jīng)常遭遇到的環(huán)境問(wèn)題,出現(xiàn)水土流失的情況主要是由于在露天礦山采礦的過(guò)程中,將礦山上面及旁邊樹(shù)木進(jìn)行砍伐,草皮剝落等。礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題一旦出現(xiàn),不易根治,對(duì)礦區(qū)及周邊的居民生活質(zhì)量造成一定程度的影響。
2.植被荒蕪化現(xiàn)象嚴(yán)重
由于開(kāi)采礦山的過(guò)程中,會(huì)對(duì)地表植被進(jìn)行大量砍伐、造成植被,而開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)遺留下來(lái)的采石坑中多是礦體、礦柱等殘留物,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的破壞,一眼望去,遍地黃沙、觸目荒蕪,一片凄涼之景。
3.占用土地現(xiàn)象嚴(yán)重
廢棄露采礦山占用了大量的土地資源,在目前城市用地緊張的情況下,大量廢棄土地的閑置,不僅會(huì)增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),還會(huì)對(duì)土地資源造成危害,對(duì)人們的身體健康造成一定程度上的損害。
4.水、空氣等的污染問(wèn)題
水、空氣是人們生命不可忽視的物質(zhì),廢棄露采礦山對(duì)環(huán)境污染造成很大的危害,尤其是空氣和水資源的污染更是影響到人們的正常生活,空氣污染物作為粉塵飄入空中,水污染物質(zhì)溶解在人們的生活用水中,都會(huì)造成疾病傳播、細(xì)菌傳染等的問(wèn)題。
二、景觀設(shè)計(jì)
景觀設(shè)計(jì)是現(xiàn)代城市建設(shè)中經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到的一種理念,它將自然環(huán)境與人為設(shè)計(jì)理念完美的融合在一起,形成的一種建筑藝術(shù)。將這種藝術(shù)應(yīng)用到廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境治理中去,不僅可以改善與修復(fù)當(dāng)?shù)貝毫拥沫h(huán)境,還可以為當(dāng)?shù)氐囊曈X(jué)感官貢獻(xiàn)一份力量。
景觀設(shè)計(jì)是一種現(xiàn)代化的景觀美化、城市美化的重要方式,一個(gè)城市的景觀設(shè)計(jì)可以代表一個(gè)城市的形象氣質(zhì),可以作為一個(gè)城市的象征。城鎮(zhèn)周邊廢棄露采礦山對(duì)生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境都造成一定程度的破壞,且與當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^十分不協(xié)調(diào),如果對(duì)其進(jìn)行治理,并且進(jìn)行一定程度上的景觀設(shè)計(jì)改造,可以改變當(dāng)?shù)氐奈幕諊匀滑F(xiàn)象甚至是氣候現(xiàn)象等,百利而無(wú)一害。
三、廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理中引入景觀設(shè)計(jì)
景觀設(shè)計(jì)被引入到廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理中去,是一個(gè)十分明智的選擇。
(一)文化資源的引入
在進(jìn)行廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理過(guò)程中,可以對(duì)當(dāng)?shù)匚幕h(huán)境進(jìn)行考察,并且對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及物質(zhì)文化遺產(chǎn)有一定的了解,在進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)時(shí),可以將文化資源充分運(yùn)用進(jìn)去,既可以體現(xiàn)我國(guó)5000年來(lái)悠久的歷史文明,又可以體現(xiàn)現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)的文化理念,打造一個(gè)與當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗習(xí)慣、文化氛圍相適應(yīng)的地域文化景觀特色。
(二)景觀融入與轉(zhuǎn)型
由于很多廢棄露采礦山的對(duì)城市或者城郊的形象造成很不好的影響,因此在進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該考慮如何避免廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境成為制約城市發(fā)展的瓶頸,如何將景觀設(shè)計(jì)融入到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境治理方案中去。
目前很多資源枯竭性城市在廢棄露采礦山建立主題公園以及街心花園,并且對(duì)其制備進(jìn)行綠化,既滿(mǎn)足人們對(duì)綠地的需求,又在很大程度上改變了被破壞的礦山地質(zhì)環(huán)境,是逐步實(shí)現(xiàn)近期國(guó)家在“三區(qū)兩線(xiàn)”積極推進(jìn)“礦山復(fù)綠”行動(dòng)的具體表現(xiàn)。
(三)應(yīng)景改造
一個(gè)地區(qū)的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及城市的文化氛圍相協(xié)調(diào),我們可以看到,廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境都是破壞十分嚴(yán)重的地區(qū),因此在這些地區(qū)進(jìn)行環(huán)境美化改造時(shí)一定要對(duì)其水源等污染物質(zhì)進(jìn)行清除,打造一個(gè)適宜文化傳播,提升人們幸福指數(shù)的這樣一個(gè)自然景觀,有利于人們身體健康,有利于人們的心情歡愉,對(duì)人們工作、生活的效率提高有很大的影響。
(四)保留與開(kāi)發(fā)
在很多廢棄露采礦山中,并不是所有的地質(zhì)景觀都是沒(méi)有利用價(jià)值的,在這些地方,有很多的具有地學(xué)研究意義的資源,例如地質(zhì)遺跡、古生物活動(dòng)遺跡等,都可以成為景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用因素,因此在景觀設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該綜合考察,選取有用的因素,改造對(duì)人們危害極大的成分,打造適宜當(dāng)?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)與發(fā)展、改善環(huán)境的景觀設(shè)計(jì)。
結(jié)語(yǔ):
在景觀設(shè)計(jì)被引入廢棄露采礦山的環(huán)境治理應(yīng)用中,應(yīng)該重視礦業(yè)遺跡資源在旅游開(kāi)發(fā)中的價(jià)值,正確認(rèn)識(shí)景觀設(shè)計(jì)對(duì)其治理的意義遺跡作用,為城市建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展謀利益。景觀設(shè)計(jì)的應(yīng)用,在很大程度上改善了廢棄露采礦山的環(huán)境問(wèn)題,凸顯了當(dāng)?shù)氐娜宋睦砟?,推?dòng)了城市的發(fā)展,為城市建設(shè)節(jié)省大量的土地資源,并且?guī)?dòng)廢棄路采礦山的環(huán)境治理逐步走向產(chǎn)業(yè)化的道路。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:巷道支護(hù),沿空掘進(jìn),參數(shù)設(shè)計(jì),礦壓監(jiān)測(cè)
0 引言
錨桿支護(hù)具有主動(dòng)支護(hù)、施工簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在已為巷道支護(hù)的一種主要形式[1] 。但在一些復(fù)雜條件下,支護(hù)效果卻不是太理想。朔里煤礦N534工作面風(fēng)巷為沿空掘進(jìn),存在受采動(dòng)影響、巷道變形量大等支護(hù)難題。為保證工作面的安全開(kāi)采和更科學(xué)的維護(hù)巷道,實(shí)測(cè)分析了礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及巷道圍巖應(yīng)力分布特征,為類(lèi)似條件下巷道的支護(hù)強(qiáng)度、超前支護(hù)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)參考依據(jù)。
1工作面概況
朔里煤礦N534工作面位于北三采區(qū),該面上接N532工作面(已回采完畢),下鄰N536工作面。工作面煤層平均厚3.37m,傾角13°-21°,賦存較穩(wěn)定。N534工作面風(fēng)巷上幫與N532機(jī)巷凈垛4m煤柱,下幫與N532軌道巷平均凈垛10m,沿空掘進(jìn)。巷道頂?shù)装宓刭|(zhì)特征如圖所示。
圖1 N534工作面綜合柱狀圖
巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)
N534工作面風(fēng)巷斷面規(guī)格為:凈寬×中高=3.4×2.4m,頂板采用4根F20×L2000㎜的高強(qiáng)錨桿配合長(zhǎng)3.2m的“w”型鋼帶和金屬網(wǎng)(3.6×1.0m)支護(hù)②。論文參考。幫采用3根F18×L1800㎜的高強(qiáng)錨桿配合長(zhǎng)2m的“π”型鋼帶和金屬網(wǎng)(2.2×1.0m)支護(hù)。頂錨桿株、排距為900×900㎜,兩幫錨桿株、排距為800×900㎜。頂錨桿每孔2卷Z2550型樹(shù)脂藥卷,兩幫錨桿每孔1卷Z2550型樹(shù)脂藥卷,頂板每4米在巷中打一根錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),其規(guī)格為F15.24×L5400㎜[2~3] 。
2巷道補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)設(shè)計(jì)
因原設(shè)計(jì)方案施工效果不理想,經(jīng)技術(shù)部門(mén)研究,決定在原支護(hù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,采取如下補(bǔ)強(qiáng)措施:
(1)、將幫“π”鋼帶更換成“W”鋼帶;(2)、增加每孔樹(shù)脂卷使用量;(3)、 在幫上橫向打錨桿;(4)、引進(jìn)桁架結(jié)構(gòu)支護(hù),即在上幫肩窩和底部分別打上錨索,然后用錨索連接器連接,使該部分的圍巖形成一個(gè)整體[4~5]。論文參考。
3現(xiàn)場(chǎng)礦壓監(jiān)測(cè)及分析
沿空巷道施工期間,采用“十字”布點(diǎn)法圍巖表面位移情況、頂?shù)装咫x層情況進(jìn)行了礦壓觀測(cè)。論文參考。礦壓觀測(cè)情況見(jiàn)下表:
表1采用正常支護(hù)設(shè)計(jì)的巷道頂、底板變形情況[6]
論文摘要:由于煤層的自然條件和采用的機(jī)械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在進(jìn)行的順序、時(shí)間和空間上必須有規(guī)律地加以安排和配合。這種在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合,稱(chēng)為采煤工藝。在一定時(shí)間內(nèi),按照一定的順序完成回采工作各項(xiàng)工序的過(guò)程,稱(chēng)為采煤工藝過(guò)程。
一、煤炭開(kāi)采的主要形式
(一)井下采煤
井下采煤的順序。對(duì)于傾角10°以上的煤層一般分水平開(kāi)采,每一水平又分為若干采區(qū),先在第一水平依次開(kāi)采各采區(qū)煤層,采完后再轉(zhuǎn)移至下一水平。開(kāi)采近水平煤層時(shí),先將煤層劃分為幾個(gè)盤(pán)區(qū),立井于井田中心到達(dá)煤層后,先采靠近井筒的盤(pán)區(qū),再采較遠(yuǎn)的盤(pán)區(qū)。如有兩層或兩層以上煤層,先采第一水平最上面煤層,再自上而下采另外煤層,采完后向第二水平轉(zhuǎn)移。
按落煤技術(shù)方法,地下采煤有機(jī)械落煤、爆破落煤和水力落煤三種,前二者稱(chēng)為旱采,后者稱(chēng)為水采,我國(guó)水采礦井僅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者為主。壁式采煤法工作面長(zhǎng),一般100~200 m,可以容納功率大,生產(chǎn)能力高的采煤機(jī)械,因而產(chǎn)量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,頂板易維護(hù),從而減少了支護(hù)費(fèi)用,主要缺點(diǎn)是回采率低。
(二)露天采煤
移走煤層上覆的巖石及覆蓋物,使煤敞露地表而進(jìn)行開(kāi)采稱(chēng)為露天開(kāi)采,其中移去土巖的過(guò)程稱(chēng)為剝離,采出煤炭的過(guò)程稱(chēng)為采煤。露天采煤通常將井田劃分為若干水平分層,自上而下逐層開(kāi)采,在空間上形成階梯狀。
其主要生產(chǎn)環(huán)節(jié):首先用穿孔爆破并用機(jī)械將巖煤預(yù)先松動(dòng)破碎,然后用采掘設(shè)備將巖煤由整體中采出,并裝入運(yùn)輸設(shè)備,運(yùn)往指定地點(diǎn),將運(yùn)輸設(shè)備中的剝離物按程序排放于堆放場(chǎng);將煤炭卸在洗煤廠(chǎng)或其他卸礦點(diǎn)。
主要優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)為生產(chǎn)空間不受限制,可采用大型機(jī)械設(shè)備,礦山規(guī)模大,勞動(dòng)效率高,生產(chǎn)成本低,建設(shè)速度快。另外,資源回采率可達(dá)90%以上,資源利用合理,而且勞動(dòng)條件好,安全有保證,死亡率僅為地下采煤的1/30左右。
主要缺點(diǎn)是占用土地多,會(huì)造成一定的環(huán)境污染,而且生產(chǎn)過(guò)程需受地形及氣候條件的制約。在資源方面,對(duì)煤賦存條件要求較嚴(yán),只宜在埋藏淺,煤層厚度大的礦區(qū)采用。
二、采煤方法與工藝
在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時(shí),繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝,建立具有中國(guó)特色的采煤工藝?yán)碚?。我?guó)長(zhǎng)壁采煤方法已趨成熟,放頂煤采煤的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展,應(yīng)用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高,急傾斜、不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大空間,主要方向是改善作業(yè) 條件,提高單產(chǎn)和機(jī)械化水平。
(一)開(kāi)采技術(shù)
開(kāi)發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井開(kāi)采技術(shù)。以 提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心,以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)各種條件下 的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開(kāi)采布置,生產(chǎn)過(guò) 程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開(kāi)采技術(shù),發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化,進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備,提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高采煤機(jī)械化的程度和水平。
(二)解決難題
開(kāi)發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代開(kāi)采成套技術(shù)”,主要解決以下技術(shù)難題。
硬頂板控制技術(shù),研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過(guò)巖層定向水力 壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù),使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本 頂能按一定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產(chǎn)。
硬厚頂煤控制技術(shù),研究開(kāi)發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術(shù),包括高壓 注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預(yù)爆理技術(shù),使頂煤體能隨采隨冒,提高其回收率。
頂煤冒放性差、塊度大的綜放開(kāi)采成套設(shè)備配套技術(shù),研制既有利于頂煤破碎和頂板控制, 又有利于放頂煤的新型液壓支架,合理確定后部輸送機(jī)能力。
兩硬條件下放頂煤開(kāi)采快速推進(jìn)技術(shù),研究合適的綜放開(kāi)采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤 時(shí)間,提高工作面的推進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。5~5.5m寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù),通過(guò)寬煤巷錨 桿支護(hù)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化,有助于連續(xù)采煤機(jī) 的應(yīng)用,促進(jìn)工作面的高產(chǎn)高效。
(三)緩傾斜薄煤層長(zhǎng)壁開(kāi)采
主要研究開(kāi)發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī) 、刨煤機(jī);研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架;研究開(kāi)發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開(kāi)采技術(shù)。
(四)緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長(zhǎng)壁綜采
應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度,加 強(qiáng) 支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開(kāi)裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究,提 高支架的可靠性,縮小其與中厚煤層(采高3m左右)高產(chǎn)高效指標(biāo)的差距。
(五)各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障系統(tǒng)
要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,就要提高開(kāi)機(jī)率,對(duì)“支架 —圍巖”系統(tǒng)、采運(yùn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。今后研究的重點(diǎn)是:通過(guò)電液控制閥組操縱支架和改 善 “支架—圍巖”系統(tǒng)控制,進(jìn)一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息的自 動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷;采煤機(jī)在線(xiàn)與離線(xiàn)相結(jié)合的“油 —磨屑”監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)的監(jiān)測(cè);帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。
三、主要的開(kāi)采技術(shù)
(一)深礦井開(kāi)采技術(shù)
深礦井開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)是:煤層開(kāi)采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等;需要攻關(guān)研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征;深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化;深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備;深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù);深礦井高產(chǎn)高效開(kāi)采有關(guān)配套技術(shù);深礦井開(kāi)采熱害治理技術(shù)與裝備。
(二)“三下”采煤技術(shù)
提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律,研究滿(mǎn)足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開(kāi)采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護(hù)的開(kāi)采技術(shù);研究近水體開(kāi)采的開(kāi)采設(shè)計(jì),工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開(kāi)采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采沉陷控制、開(kāi)采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。
(三)優(yōu)化巷道布置,減少矸石排放的開(kāi)采技術(shù)
改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開(kāi)采布置,以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效益最大化為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專(zhuān)家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方法、開(kāi)采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。
實(shí)行全煤巷布置單一煤層開(kāi)采,矸石基本不運(yùn)出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展,生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井,開(kāi)拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化,減化巷道布置,優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù),研究單一煤層集中開(kāi)拓,集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù),大幅度降低巖巷掘進(jìn)率,多開(kāi)煤巷,減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù),既是減少污染的一項(xiàng)有利措施,又減化了生產(chǎn)系統(tǒng),有利于高產(chǎn)高效集中化開(kāi)采,應(yīng)加緊研究。
采煤方法和工藝的進(jìn)步和完善始終是采礦學(xué)科發(fā)展的主題。采煤工藝的發(fā)展將帶動(dòng)煤炭開(kāi)采各環(huán)節(jié)的變革,現(xiàn)代采煤工藝的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性,基本途徑是使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,研究開(kāi)發(fā)強(qiáng)力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),改進(jìn)和完善采煤工藝。
參考文獻(xiàn)
[論文摘要]礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要手段,但礦山開(kāi)采又引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,導(dǎo)致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染,嚴(yán)重制約了礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文系統(tǒng)分析了礦山開(kāi)采的生態(tài)環(huán)境效應(yīng),并根據(jù)典型礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的成功經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了適合我國(guó)礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的典型技術(shù),主要從礦區(qū)廢棄地土壤重金屬污染的治理,礦區(qū)植被的恢復(fù),水土流失的綜合治理三個(gè)方面來(lái)論述。
由于礦藏的不可移動(dòng)性,以致礦山開(kāi)采長(zhǎng)期占用、破壞、污染土地,改變了區(qū)域水系結(jié)構(gòu),破壞了動(dòng)植物區(qū)系,引發(fā)一系列社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,成為全球環(huán)境與發(fā)展面臨的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。我國(guó)礦區(qū)土地復(fù)墾工作起步較晚,土地復(fù)墾率較低,迫切要求探索適合我國(guó)國(guó)情的土地復(fù)墾技術(shù),提高土地復(fù)墾率和生產(chǎn)潛力。本文將在系統(tǒng)分析礦山開(kāi)采生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的基礎(chǔ)上,總結(jié)適合我國(guó)礦區(qū)土地復(fù)墾的典型技術(shù),以期推動(dòng)全國(guó)土地復(fù)墾工作的進(jìn)一步發(fā)展。
一、礦山開(kāi)采的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)
(一)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。由于地下采空,地面及邊坡開(kāi)挖影響了山體、斜坡的穩(wěn)定,往往導(dǎo)致地面塌陷、開(kāi)裂、崩塌和滑坡等頻繁發(fā)生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現(xiàn)漬水,在暴雨下也極易誘發(fā)泥石流。
(二)水文地質(zhì)條件發(fā)生變化與水質(zhì)污染。礦區(qū)塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開(kāi)采地段的儲(chǔ)水構(gòu)造發(fā)生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設(shè)施喪失原有功能,直接影響農(nóng)作物耕種。 同時(shí),礦山開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。
(三)土壤退化與污染由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣,加上大型采礦設(shè)備的重壓,往往使土壤堅(jiān)硬、板結(jié),有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分與水分缺乏。而地面塌陷導(dǎo)致地下水位下降、土壤裂隙產(chǎn)生。土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區(qū)或洼地,造成許多地方土壤養(yǎng)分短缺,土壤承載力下降。
礦山固體廢渣(煤矸石等)經(jīng)雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強(qiáng)酸性污染)、有機(jī)毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自?xún)裟芰τ邢蓿?dāng)污染物超過(guò)其臨界值時(shí),將向外界環(huán)境輸出污染物,其自身的組成結(jié)構(gòu)與功能也會(huì)發(fā)生變化,最終導(dǎo)致土壤資源的枯竭。并且,土壤污染在地表徑流和生物地球化學(xué)作用下還會(huì)發(fā)生遷移,危害毗鄰地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量,受污染的農(nóng)產(chǎn)品則會(huì)通過(guò)食物鏈危害人體健康。
(四)水土流失加劇。礦山開(kāi)采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區(qū)地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導(dǎo)致礦區(qū)大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場(chǎng)和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動(dòng),沖刷加劇。
(五)生物多樣性損失。植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對(duì)礦區(qū)生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴(yán)重威脅了動(dòng)植物生存。
二、礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的典型技術(shù)
(一)礦區(qū)土壤污染的治理
1.礦區(qū)土壤重金屬污染的治理。國(guó)內(nèi)外礦區(qū)土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學(xué)和生物治理技術(shù)三類(lèi)。其中,生物治理技術(shù)包括微生物修復(fù)技術(shù)、動(dòng)物修復(fù)技術(shù)與植物修復(fù)技術(shù)。設(shè)施簡(jiǎn)便,投資少,對(duì)環(huán)境擾動(dòng)也少,被認(rèn)為是最有生命力的。
2.礦區(qū)土壤培肥改良技術(shù)。土壤培肥改良技術(shù)就是對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、pH值等理化性質(zhì)的改良及土壤養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)狀況的改善,這是礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的最終目標(biāo)之一,具體包括:(1)表土轉(zhuǎn)換:在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結(jié)束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)條件與種子庫(kù)基本保持原樣,本土植物能迅速定居。(2)客土覆蓋:廢棄地土層較薄時(shí),可采用異地熟土覆蓋,直接固定地表土層,并對(duì)土壤理化特性進(jìn)行改良,特別是引進(jìn)氮素、微生物和植物種子,為礦區(qū)重建植被提供了有利條件。(3)土壤物理性狀改良:土壤物理性狀改良的目標(biāo)是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤結(jié)構(gòu),短期內(nèi)可采用犁地和施用農(nóng)家肥等方法。(4)土壤pH值改良:對(duì)于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來(lái)調(diào)節(jié)酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結(jié)構(gòu)。(5)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況改良:主要包括化學(xué)肥料、有機(jī)廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。
(二)礦區(qū)植被的恢復(fù)。根據(jù)礦區(qū)的氣候和土壤條件,植被篩選應(yīng)著眼于植被品種的近期表現(xiàn),兼顧其長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì),植物品種的選擇首先要根據(jù)生物學(xué)特性,考慮適地適樹(shù)原則,尤以選擇根系發(fā)達(dá)、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉(xiāng)土植物。
在配置植物時(shí)要考慮邊坡結(jié)構(gòu)、種植后的管護(hù)要求、自然條件等,以決定種植的形式和品種。同時(shí)要考慮與設(shè)計(jì)目的相適應(yīng);與附近的植被和風(fēng)景等條件相適應(yīng)。
(三)水土流失的綜合治理
1.固體廢棄物攔擋工程。在堆棄場(chǎng)地建設(shè)擋渣墻、攔渣壩和排水工程等,進(jìn)行攔擋與防漏處理。
2.坡面排水工程。對(duì)影響礦山安全的坡面,根據(jù)坡長(zhǎng)分段布設(shè)截流溝、排洪渠等工程,并配以防護(hù)林草帶,增加植被覆蓋,減少坡面徑流對(duì)地表的沖刷,保證礦業(yè)生產(chǎn)安全運(yùn)行。
3.邊坡防護(hù)工程。礦山開(kāi)采形成的各類(lèi)邊坡,除盡可能采取措施恢復(fù)植被外,根據(jù)邊坡穩(wěn)定程度及對(duì)周?chē)挠绊懀扇∠鄳?yīng)的工程措施進(jìn)行防護(hù)。坡面防護(hù)根據(jù)坡度不同而采用石砌護(hù)坡或植被護(hù)坡。
4.土地整治工程。對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢石堆、廢棄工業(yè)場(chǎng)地及尾礦庫(kù),采取排蓄結(jié)合的辦法,排水?dāng)r渣,有效解決“三廢”污染。同時(shí)對(duì)服務(wù)期滿(mǎn)的棄渣場(chǎng)、尾礦庫(kù)采取復(fù)墾措施,提高土地利用率。
5.植被恢復(fù)工程。對(duì)各類(lèi)裸露面,分別采取不同的措施,加速植被恢復(fù)。
三、結(jié)語(yǔ)
礦山開(kāi)采極大地改變了原生景觀生態(tài)系統(tǒng),導(dǎo)致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染。針對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)。我國(guó)當(dāng)前礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的典型技術(shù)體系主要包括礦區(qū)土壤污染的治理及土壤環(huán)境質(zhì)量的改善,礦區(qū)植被的恢復(fù),水土流失的綜合治理等。
必須強(qiáng)調(diào)的是,礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)不僅僅是一個(gè)技術(shù)工程層面的問(wèn)題,而且與礦區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分,是一項(xiàng)耦合了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境的系統(tǒng)工程。因此,礦區(qū)土地復(fù)墾是以人類(lèi)發(fā)展為核心,對(duì)土地自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)屬性的綜合整治,在消除環(huán)境危害的同時(shí)重建生態(tài)平衡。
參考文獻(xiàn)
[1]夏星輝,陳靜生.土壤重金屬污染治理方法研究進(jìn)展.環(huán)境科學(xué),1997,18(3):72~76.
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級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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級(jí)別:省級(jí)期刊
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榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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