自燃矸石山生态重建技术研究

发布时间：2017-08-14 20:08

  本文关键词：自燃矸石山生态重建技术研究

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【摘要】：山西作为我国的产煤大省,在历史发展过程中,多采用"倒坡式"排矸工艺,形成的矸石山极易发生自燃,对生态环境造成重大威胁。为了确保此类自燃矸石山彻底灭火不复燃,本文以屯兰矿、西曲矿及河东矿的三座矸石山为研究对象,在实体工程运行和实用施工技术、质化研究与量化研究方法的指导下,分别从灭火防复燃、山体整形、植被恢复三个方面,探索出系统灭火模式、多级隔坡反台整形模型、植被演替管护模式,并在此基础上系统的提出了针对自燃矸石山生态重建的集成技术。(1)系统灭火防复燃技术:为了对屯兰矿自燃矸石山的火情状况有深入的了解,因地制宜地采取相应地灭火防复燃技术,本文基于系统分析方法,建立了一套灭火模式。明确了屯兰矿矸石山的自燃机理、高温区的水平与垂直分布结构,进一步确立了灭火的关键是阻止水分和氧气的进入。因此,在灭火中根据不同的火情特征采用相应地系统集成灭火技术并辅以环坡脚封闭和坡面封闭防复燃技术。(2)多级隔坡反台山体整形技术:山体的合理整形有助于灭火效果的巩固及后期的植被恢复。本文通过系列数据组合的对比研究,取得矸石山多级隔坡反台山体稳定技术理论模型,并将该模型运用到西曲矿矸石山实际施工中,根据实际情况,将其隔坡长度设置为10m左右、反台宽度设置为2.5m左右,并配套防洪-蓄水系统、柔性坡脚、微地形等一系列工程配套设施,取得良好效果。(3)人工促进近自然生态重建技术:为了实现矸石山植被短期快速演替,本文基于近自然理念,采用人工干扰措施,全面考虑矸石山植被恢复的关键生态因子,形成一套植被演替管护模式。通过对植被进行不同程度的水分管理及定期刈割,加快植被的演替速度,使植被在3-5年内形成乔灌混合系统,5年后逐渐成林。基于系统理论,本文将三项技术集成为一项针对自燃矸石山生态重建管理的体系,该体系是在实际施工经验与科学研究相结合的基础上建立的,并在具体工程实践中得以验证其适用性和有效性,由此所提出的模式和技术可在同类矸石山治理中加以借鉴。
【关键词】：自燃矸石山 系统灭火 多级隔坡反台 近自然生态重建 管理体系
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD849.5;X171.4
【目录】：

• 中文摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 引言13-21
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究进展14-16
• 1.2.1 灭火防复燃研究进展14-15
• 1.2.2 山体整形研究进展15
• 1.2.3 近自然生态重建研究进展15-16
• 1.3 研究目的16-17
• 1.4 研究内容、方法与技术路线17-21
• 1.4.1 研究内容17-18
• 1.4.2 研究方法18
• 1.4.3 技术路线18-21
• 第二章 自燃矸石山系统灭火及防复燃技术研究21-37
• 2.1 研究区概况21
• 2.2 问题分析21-25
• 2.2.1 自燃矸石山灭火问题分析21-24
• 2.2.2 现存灭火技术问题分析24-25
• 2.3 目标分析25-27
• 2.4 系统灭火模式27-33
• 2.4.1 矸石山自燃机理分析27-29
• 2.4.2 矸石自燃因素分析29-30
• 2.4.3 高温区结构分析30-32
• 2.4.4 灭火关键因子分析32-33
• 2.5 系统灭火防复燃技术33-35
• 2.5.1 灭火施工技术33-34
• 2.5.2 防复燃施工技术34-35
• 2.6 本章小结35-37
• 第三章 山体稳定技术37-51
• 3.1 研究区概况37
• 3.2 问题分析37-40
• 3.3 目标分析40-41
• 3.4 矸石山山体稳定模型构建41-45
• 3.4.1 山体稳定性影响因素分析41
• 3.4.2 模型构建依据41-42
• 3.4.3 多级隔坡反台理论模型42-45
• 3.5 多级隔坡反台技术45-49
• 3.6 本章小结49-51
• 第四章 人工促进近自然生态重建技术51-65
• 4.1 研究区概况51
• 4.2 问题分析51-53
• 4.3 目标分析53-54
• 4.4 关键生态因子分析54-55
• 4.5 治理理念及原则55-56
• 4.6 人工促进近自然生态重建技术56-60
• 4.6.1 种植阶段主要技术57-58
• 4.6.2 管护阶段主要技术58-59
• 4.6.3 自然演替阶段主要技术59-60
• 4.7 人工促进近自然生态重建效果分析60-63
• 4.7.1 植物多样性迅速提高60-61
• 4.7.2 生物量迅速积累61-62
• 4.7.3 土壤容重变化62-63
• 4.7.4 微生物生物量碳变化63
• 4.8 本章小结63-65
• 第五章 自燃矸石山生态重建体系65-69
• 5.1 生态重建管理体系65-66
• 5.2 生态重建投资分析66-67
• 5.3 本章小结67-69
• 第六章 结论与建议69-73
• 6.1 结论69-70
• 6.2 创新之处70
• 6.3 建议与存在问题70-73
• 6.3.1 因地制宜采取治理措施70-71
• 6.3.2 存在问题71-73
• 参考文献73-79
• 附件79-85
• 附件1:植物种类调查表79-85
• 攻读学位期间取得的研究成果85-87
• 致谢87-89
• 个人简况及联系方式89-93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 辛亚;王晓军;陈文英;王兵;梅傲雪;温美佳;;屯兰矿自燃煤矸石山火情系统诊断研究[J];洁净煤技术;2015年06期

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3 陈文英;王晓军;辛亚;王兵;梅傲雪;温美佳;;自燃矸石山多级隔坡反台山体稳定技术[J];中国水土保持科学;2015年05期

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5 周洋;;《煤矸石综合利用管理办法》新政解读[J];湖南安全与防灾;2015年02期

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9 王晓;张克斌;王岩;程中秋;苏鹏飞;顾岚;;生态位理论在天然草场群落演替及健康状况评价中的应用[J];草地学报;2011年06期

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本文编号：674455