开采沉陷对关键土壤物理性质影响的相似模拟实验研究
本文关键词： 煤炭开采 土地损伤 环境影响 土壤水 土壤容重 出处：《煤炭学报》2017年02期 论文类型：期刊论文
【摘要】：开展了针对沉陷移动变形对土壤物理性质影响的三维相似材料模拟实验研究,主要包括实验装置设计、相似常数分析、相似材料配制与铺设等关键内容,并分析了沉陷变形对土壤水分、土壤密度这两个关键土壤物理参数的作用规律。结果表明:为克服现场土壤取样客观存在的空间异质性问题,利用相似材料模拟实验研究开采沉陷对地表土壤关键物理性质的影响规律是可行性的;开采沉陷降低了整个沉陷区的土壤含水量,并增加了其空间离散程度;拉伸区土壤水含量受沉陷变形影响最为明显;土壤含水量降低程度与地表移动变形值具有较好的自然对数模型关系;开采沉陷同时也增加了沉陷区土壤密度的离散程度,在压缩区增大土壤密度,在拉伸区降低土壤密度,且土壤密度降低程度与水平变形值呈较好的负相关关系。
[Abstract]:In this paper, three dimensional simulation experiments on the effects of subsidence movement and deformation on soil physical properties were carried out, including the design of experimental equipment, the analysis of similarity constants, the preparation and laying of similar materials and so on. The effects of subsidence deformation on soil moisture and soil density are analyzed. The results show that the spatial heterogeneity of soil sampling can be overcome. It is feasible to study the influence of mining subsidence on the key physical properties of surface soil by using similar material simulation experiment. The mining subsidence reduces the soil water content and increases the spatial dispersion degree of the whole subsidence area. The content of soil water in tensile area is most affected by subsidence deformation. The decrease of soil water content has a good natural logarithmic model relationship with the value of surface movement and deformation. Mining subsidence also increased the dispersion of soil density in the subsidence area, increased the soil density in the compressed area, decreased the soil density in the tensile area, and showed a good negative correlation with the horizontal deformation value.
【作者单位】： 中国矿业大学国土资源研究所;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2013CB227904) 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0501107) 国家自然科学基金重点资助项目(U1361214)
【分类号】：S152
【正文快照】： 《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》重点指出,在未来一段时间内煤炭仍然是我国的主体能源;其中,全国煤炭产量95%以上为地下开采[1],其引起的地表沉陷变形直接影响了土壤密度、孔隙比等土壤理化性质[2-3],造成了开采沉陷区的表层土壤含水量、持水保肥能力降低[4],淋溶侵蚀
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