摘要：阐述了BIM设计应用于矿山工程的设计流程以及数字化交付技术在项目使用时的交付内容和功能。通过BIM设计与数字化交付技术的应用,实现了矿山工程EPC总承包项目“工程实体+数字孪生体”的平行交付新模式,建立了煤矿工程数字化交付方法,研发了矿山工程电子交付平台,实现了设计、采购、施工、运维阶段成果信息在交付平台上的三维一体化展现。

摘要：分析了露天爆破作业产尘原因,并针对产尘点提出了水袋降尘、泡沫降尘、预湿降尘、高压喷雾降尘、高压喷水降尘、喷雪降尘6种措施方案;经过对比各方案优缺点,给出了高压喷水结合喷雪的推荐方案。

摘要：为了提升水资源系统信息互通和水平衡在线监测能力,结合水平衡原理与物联网、大数据、云平台技术,设计了巴拉素煤矿水平衡智能监测系统。基于取水、用水、排水及水处理系统,结合在线水平衡分析的业务需求,采用两级水平衡监测体系构建了全矿区水资源信息监测网络;采用分层架构构建了由采集层、传输层和应用层组成的水平衡智能监测平台,阐述了整个系统的硬件设计和软件设计。该系统可实现煤矿水平衡的在线监测、动态分析、预测预警、报表统计、可视化管理等功能,从而提高煤矿水资源综合利用的管理水平。

摘要：针对科学定量化评价露天开采对土地扰动强度的难题,基于露天开采扰动效应理论,运用标准煤和生态足迹计算原理,提出了评价指标的公平转化准则和详细计算方法。结合露天矿全生命期采排工程时空发展规律,绘制了土地挖损强度(LEI)和土地压占强度(LOI)的变化曲线,划分了变化阶段,分析了各阶段的指标特征。以准格尔矿区露天矿为例进行了实证研究:受哈尔乌素露天矿开工建设的影响,2006—2010年LEI和LOI的年均增长率分别为56%和70.42%,土地生产力弹性系数LPR1且年均增长率为17.5%,至2015年底准格尔矿区土地生产力增加了近1倍,开采吨标准煤扰动的实际土地面积较2014年以前减小了35.9%,负向土地扰动效应正在逐渐减弱。研究结果表明:以土地挖损强度(LEI)、土地压占强度(LOI)和土地生产力弹性系数(LPR)等3个指标来量化露天开采对土地产生的扰动效应是符合实际的,但仅从露天开采对土地的挖损和压占角度分析露天矿对环境的破坏作用是不全面的,还应全面考虑土地复垦和生态重建对土地价值和环境功能的改善和提升作用。因此露天矿的决策是影响土地扰动强度的关键,对露天矿的科学规划和设计是减弱扰动效应的关键途径。

摘要：阐述了在大型露天煤矿进行土地开发复垦利用过程中演替理论、限制因子理论、生态适应性理论等多个生态学基础理论,介绍了土壤改良技术、土壤种子库技术、景观生态恢复技术等以及实现土地复垦带来的生态效益。在露天煤矿土地复垦与生态修复过程中,植物选择与配制应遵循因地制宜原则与景观适宜性原则,加强土壤动物与微生物改良技术、土壤种子库技术的应用,在土地复垦工程结束后强化生态监测与生态修复质量评价,以保证生态修复效果。

摘要：为了探究露天煤矿重构土壤的改良方式的筛选和评价方法,对露天煤矿重构土壤改良的基本原则和评价方法进行归纳总结,对重构土壤改良评价指标进行分析。结果表明:重构土壤改良的总体原则应降低密度、提高孔隙度、减少砾石含量和黏粒含量,提高土壤氮磷钾含量,合理控制土壤C/N;排土场重构土壤改良效果评价指标应包含理化性质指标和生物指标;物理性质指标可选取机械组成、密度、孔隙度、田间持水量等指标;化学性质可选取各种形态的氮、磷、钾等指标;生物指标可以选取植物的长势指标以及植物整体盖度、生物量、郁闭度等方面选取评价指标,同时从微观角度可以选取土壤酶;为更精确掌握土壤微环境情况应选用16s-rDNA测序、18srDNA和ITS测序的方法进行重构土壤评价。

摘要：针对我国当前推广应用的可视化远程干预智能化采煤模式进行了分析,介绍、总结了基于视频监控的远程干预综采智能化、以巡检机器人辅助的工作面智能化,以及基于惯性导航技术的综采智能导航等3个方向的技术发展情况,提出了当前可视化远程干预智能化采煤所面对的“看、动、想、稳”4个方面实际问题。分析了复杂开采条件下智能化采煤所面对的自适应技术和综采机器人技术2项技术难题,归纳出开采空间多元信息采集及交叉融合、智能化采煤决策基础理论、综采装备群智能化协作3个科学难题。围绕技术、科学难题,提出了智能化开采系统需要具备的4个基本要素,分别为:煤炭开采空间感知能力、智能分析及决策能力、自动执行能力、可靠及稳健运维能力,设计了以“感知、决策、执行、运维”为4个维度的智能化采煤系统架构。研究了关键技术待突破方向,包括开采地质环境增强感知技术、智能开采工艺分析决策技术、开采装备智能化技术、煤矿智能巡检机器人技术、开采系统智能运维技术、辅助生产环节智能化技术、综采智能服务等方面。最后,以国能集团神东榆家梁煤矿智能化采煤示范工程项目为例,开展了基于“透明工作面”的数字化采煤应用,初步实现了智能化自主采煤。

摘要：研究煤矿区能源开发生态环境问题及治理对策,为今后煤矿区环境恢复探索全新治理方法。采用遥感技术收集研究区域的地面塌陷、土壤侵蚀与污染、植被破坏、水体破坏等情况作为指标体系构建的依据,完成数据采集与指标体系构建,在此基础上确定各指标评价标准并计算隶属度函数,使用层次分析法确定各指标权重,此后构建模糊评价矩阵,实现煤矿区能源开发生态环境问题评价。以鄂尔多斯市某煤炭区为研究对象,验证分析发现,该研究区域煤矿资源开采后地面出现明显塌陷,土壤与水体均出现严重污染,植被覆盖率也显著降低。为此,提出遵守法规科学管理、协调煤炭价格实现费用支持、治理塌陷并保护自然资源等治理对策,为今后生态环境治理找到了新的出路。

摘要：我国煤层透气性系数普遍较低,尤其进入深部开采后,煤层表现出高地应力、高瓦斯压力和低渗透性等特征,采用高压水力割缝降低煤层地应力,增加煤体透气性,提高煤层瓦斯抽采效率是技术发展方向之一。针对不同煤层地质条件,煤层采用水力割缝的相关技术参数设计主要依据经验判断,可能导致煤层水力割缝钻孔控制不均匀存在空白带或两相邻钻孔割穿而影响瓦斯抽采及煤层防突效果。研究以高压水射流破煤冲击效应分析为基础,针对高压水射流冲击特征,结合高压水射流分区结构,通过边界层理论得出高压水射流速度分布函数,获得了高压水射流割缝过程中平均射流速度衰减规律;应用应力波在煤体中传播特性建立波动方程,然后结合高压水射流随距离变化的衰减规律及最大伸长线应变准则,综合建立了高压水射流环形割缝深度理论模型。通过试制高压水射流作用力采集装置,以喷嘴直径、射流压力和射流距离为条件,测试了不同参数下高压水射流打击力的变化规律,在理论上验证高压水射流平均速度衰减规律。采用研究获得的高压水射流环形割缝深度理论模型,结合新集二矿试验区1煤层力学参数,理论计算了不同射流压力条件下煤层割缝破煤深度,现场实际割缝深度与理论模型预测结果对比误差小于7%。研究表明高压水射流环形割缝模型能较好地预测煤层割缝深度,可用于指导煤层高压水力割缝参数的设计。

摘要：河北崇礼区东沟流域植被的合理配置对绿色冬奥意义重大。明确流域土壤水分主要影响因子并据此进行立地类型划分,有助于该区域植被的合理配置。本文通过野外实地调查分析东沟流域不同坡度、坡向及土壤类型的土壤水分特征差异,研究了影响土壤水分的主导立地因子,并利用遥感技术进行流域立地类型划分,探讨了该流域内不同立地类型的植被配置。结果如下:1)按照“坡向-坡度-土壤类型”的命名方式,东沟流域被划分为32种立地类型。2)流域内的粗骨土和栗钙土、褐土与棕壤的初始含水量不存在显著差异,粗骨土与栗钙土、褐土、棕壤土的有效含水量有显著差异(P5°~15°)、斜坡(>15°~25°)、陡坡(>25°)4个坡度的初始含水量和有效含水量均无显著差异(P<0.05);阴坡的初始含水量(15.26±3.09)%,优于阳坡(10.99±3.02)%,阴坡的有效含水量(30.59±4.62)%优于阳坡(22.83±5.11)%。3)划分立地类型中,陡坡立地类型组以耐旱的水土保持林种为主,灌草为辅,减少水土流失;斜坡立地类型组根据水热条件种植经济林、用材林;缓坡和平地立地类型组应合理规划农业用地。坡向、土壤类型等为影响土壤水分特征变化的主要立地因子,通过流域立地类型划分可以为该流域内的植被的合理营建提供理论支持。