灵石县域采煤沉陷地生态环境影响研究

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1、灵石县域采煤沉陷地生态环境影响研究第1章绪论1.1选题背景与研究意义煤炭是十八世纪以来人类使用的主要能源之一，在生活生产中有着举足轻重的地位。然而，运输带连续不断地将黑色的金子从地下输送出来的同时，也将一个个巨大的陷拼留给当地居民。因煤炭开釆形成地层釆空区，破坏了地层原有的应力平衡状态，故安全隐患很多。当小面积开采时，残留煤柱较多，压力转移到煤柱上，不易引起地层塌落、变形，采空区是或充水或不充水的空洞；但大多数采空区在重力和地层应力作用下，煤层顶板一旦冒落，将会导致上覆岩层由上而下的塌落，形成跨落带、弯曲带及裂隙带等地表变形，最终引发地表塌陷、

2、沉陷、地裂缝及滑坡等次生地质灾害，破坏地质结构，破坏覆盖在地表的土壤层，致使大量植被和农作物死亡，破坏地面建筑物、交通道路等，造成生态环境恶化、居住人群幸福感降低的不良后果。我国经济正处于高速发展的关键时期，丰富的矿产资源很大程度地带动了当地市县的财政收入。然而，据统计我国由煤炭开釆造成的地表塌陷范围正在以每年2万hm2的速度递增⑴，平均每采万吨煤塌陷土地0.2hm2，高者可达0.26hm2[2]，严重破坏土地的同时也对矿区的生态环境造成破坏。山西省1996?0年间因釆煤破坏土地总面积为717012,占96.2%;废弃物压占土地面积2729hm

3、占3.8%;塌陷土地中，原利用类型为耕地的占,45.1%，其他类型利用地占14.2%，未利用地占40.7%。地下釆煤对矿山地质与生态环境的作用影响是长期大范围、不复原性的破坏，会诱发、加剧地质灾害发生与生态环境恶化，使生态平衡遭受破坏，生态系统的结构和功能严重失调。地层岩性是地质灾害发生的内在条件，区域地质构造是塌陷灾害发展趋势的控制条件，地形地貌是生态环境的制约条件，这些都影响着地质灾害和，生态破坏的严重程度。.1.2国内外研究进展比利时工程师Gonot于1838年首次提出开采沉陷垂线理论，将其应用在烈日城受开采影响的地段。随后，各国研究人

4、员相继展开了对开釆引发塌陷的系统性观察测量，并提出相应的研究理论。Scdash;连续影响分布的影响函数Keune,2之间，或者更小，地表沉陷速度慢，下沉量小且不均勾，沉陷规律性差。.2.2沉陷范围与破坏程度预测方法地表移动预计法和角量参数法是目前较完善的沉陷预测方法[4l],其预测精度主要取决于所依据的生产规划基础资料和地表移动参数选取的精确性。主观赋权法偏重主观性，受决策者的主观意向影响，决策者依照各指标重要性程度对其赋值计算得到权重，常用专家调研法（Delphi)、层次分析法（AHP)、最小平方和法、环比评分法等。主观赋权法特征：主观色彩强

5、，评价再现性差；指标权重并非完全不可继承。AHP法是目前广泛使用和研究的方法，AHP法的主观性由判断矩阵体现，即标度方法的选取和标度值的确定。环境生态学主要研究生物与人干预的环境相互之间的关系及其规律性的一门学科，其研究对象既包括从宏观上研究环境中污染物和人为干预的环境对生物的个体、种群、群体和生态系统产生影响的基本规律，也包括从微观上研究污染物和人为干预的环境对生物的分子、细胞和组织器官产生的毒害作用及其机理。运用环境生态学理论保护与合理开发利用自然资源，治理遭到污染的生态环境，恢复受损的生态系统，实现环境保护与经济发展的协调发展，满足人类生

6、存发展的需要，是环境生态学研究的核心内容。.第3章研究区域环境特性分析.........213.1区域自然和社会环境分析.........213.1.1自然环境分析.........213.1.2社会环境分析.........233.2区域生态环境分析.........243.3区域地质及煤炭资源特性分析.........263.4区域煤炭资源开发利用分析.........313.4.1煤炭企业概况分析.........313.4.2地表变形环境问题分析.........34第4章釆煤沉陷预测.........394.1确定区域预测范围....

7、.....394.2地表变形预测.........404.2.1基本参数选取.........404.2.2地表下沉与变形预测.........404.3预测结果.........42第5章生态环境评判模型.........455.1指标选取与分析.........455.2构建模型.........525.3模糊灰色综合评判.........59第5章生态环境评判模型5.1指标选取与分析选取恰当的评价指标是客观描述该区域生态环境状况的前提，本研究从采煤沉陷角度分析研究灵石县矿区沉陷地沉稳后对生态环境的影响。各指标间既相互联系，又多角度反映问题

8、，构成一套完整科学的指标体系组合非常必要。构建指标体系的过程包括定性分析和定量研究。定性分析根据评价原则和目标，充分考虑指标的可行性、必要性、科学性；