摘要：针对西部生态脆弱区煤层埋藏浅、煤层保水开采地质条件较差特点,突破以往以堵截地下水渗漏为主要技术手段的被动保水开采理念,提出了以“导储用”为核心的煤矿地下水库地下水保护理念,通过近年来的研究,煤矿地下水库在基础理论和工程实践等领域取得了大量成果。系统地总结了煤矿地下水库六大关键技术(水源预测、库容设计、水库选址、坝体结构、安全运行和水质保障)的研究进展,前3项技术是煤矿地下水库建设的前提,其研究主要涉及煤矿工程地质与水文地质条件、煤炭开采地下水运移规律、采空区垮落岩体空隙与碎胀性等;坝体结构研究主要涉及各种复杂力作用下煤柱坝体、人工坝体的稳定性及二者的连接问题;安全保障和水质保障主要研究分别为煤矿地下水库安全监控系统建立和采空区垮落岩体对矿井水的净化机理。阐述了煤矿地下水库水资源井下和地面的利用情况,实现了矿区由耗水大户向供水水源地转变。在总结相关研究成果的基础上,以煤-水-生态相协调为宗旨,展望了煤矿地下水库研究的方向。

摘要：传统的断层识别是由地质解释人员以人工标记的方式进行检测,不仅耗时长、效率低,且识别结果存在一定的人为误差。为解决以上问题,提高断层识别的精度,提出了一种基于深度学习的断层识别方法,利用注意力机制聚焦目标特征的能力,在U-Net网络的解码层引入了卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM),在编码层引入了ResNet-50残差块,建立基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的断层识别方法(Res-CBAM-UNet)。将合成地震数据与相应的断层标签进行数据增强操作,新生成的训练数据集作为输入对网络模型进行训练,以提高模型的泛化能力。随后将该模型与CBAM-UNet、ResNet34-UNet和ResNet50-UNet网络进行对比分析,利用实际工区地震数据进行测试。结果表明,设计的Res-CBAM-UNet网络对断层具有较好的识别效果,且识别出的断层连续性好,计算效率高。

摘要：介绍了设计和制作一种多要素地物地貌模型的过程和方法,该模型涵盖了各种常见的地物、地貌要素,并且各要素具体分布位置设计合理、形象逼真,符合自然形成规律。该模型在主要的地物和地貌特征点上都设计安装了LED灯,可以在演示系统的控制下根据需要打开和关闭LED灯,以显示不同的地形、地物特征;同时,该模型还能够很好地满足模拟摄影测量系统对于地面高差的控制要求;另外,在该模型的两边设计制作了4个测量控制点观测墩,以便利用控制点对模型进行数字地形测绘。

摘要：土地利用现状图是土地整理项目中心不可少的图件,高效、美观地制作土地整理现状图十分必要。在总结前人研究基础上,提出一种基于MapGIS和AutoCAD的新制作方法,并结合土地整理现状图制图要求,分析这两种软件各自在土地整理现状图中的运用。最后利用这两种软件结合具体的土地整理项目制作现状图。

摘要：我国西部干旱–半干旱矿区既面临水资源匮乏,又面临矿井涌水量大、矿井水矿化度高等难题。为减少采煤过程中水资源浪费、保护西部地区水生态环境,基于保水采煤和煤–水双资源协调开采等理论基础与技术方法,围绕"矿井水深部转移存储"这一核心科学理念,提出将处理后的矿井水进行高压深井转移存储,转移至煤层底板深部含水层中存储。在鄂尔多斯盆地东部某矿实施试验井工程,通过开展野外岩样采集、室内电镜扫描、岩石成分分析、压汞等实验与定量–定性方法,研究目的转移存储层的水文地质条件和特征,分析不同高压水力压裂增渗试验主控因素,对比矿井水水质、转移存储层原生地层水水质和转移存储后混合水质,获取了矿井水高压持续深井转移存储的水文地质效应。结果表明:目前试验井单井累计转移存储矿井水量已满足设计预期,且持续高压水力压裂增渗方式可不断改善和渐次增强目的存储层的矿井水存储能力,延长服役时效。因此,高矿化度矿井水深部转移存储在技术和经济上具有可行性,将对西部地区水资源保护、水生态环境可持续发展产生重要意义;同时,相比高矿化度矿井水处理成本,能够有效缓解矿井水处理经济负担,为西部煤矿区矿井水转移存储提供典型示范。

摘要：针对当前煤矿地震数据采集传输系统中数据传输实时性差,数据传输量有限的问题,以及数据采集需要满足多波宽频的要求,设计了基于MEMS与LwIP的煤矿三分量全波地震数据采集系统。该系统由MEMS三分量检波器、数据采集单元、高性能防爆路由器、高性能嵌入式主机及采集控制软件、主机监控软件构成。采用MEMS加速度芯片VS1002作为检波器芯体,利用其高灵敏度、宽频带响应等特点;主机监控软件完成对全波采集单元监控、管理及简单的数据处理功能;全波数据采集单元实现了三分量地震信号的数据拾取、转换、存储和数据输出;系统采用分布式控制方式,可实现系统的灵活组合与拆分,提高了采集信号的质量,增强了在煤矿中的适用范围。实验结果表明:与常规地震采集系统相比,本系统具有抗干扰力强,响应频带宽的特点,可在恶劣环境条件下捕捉到频带较宽的地震信号。

摘要：矿井底板突水和水压致裂具有同源的力学机制,都是确定岩石(体)破坏的临界水压(突水系数为单位厚度的临界水压)。从水压致裂理论分析得出,有效应力系数对其作用显著。针对矿井底板破坏突水问题,通过对突水实例模拟分析,从稳态和瞬态两方面深入探讨有效应力系数变化对煤矿底板破断突水过程的影响。基于有效应力概念,推导煤层底板在不同渗透状态下临界突水系数的公式。最后,根据矿井底板不同的渗透特性,提出修正突水系数的计算方法和现场测试使用方法,对深刻理解岩体破坏突水的渗流力学本质、突水系数的内涵、指导底板注浆防渗设计,具有重要的理论和实用价值。

摘要：针对煤矿地下开采造成岩层及地表移动随时空变化、开采时间与空间的变化对地表移动变形影响等问题,为准确预测开采过程中的地表移动变形,对开采沉陷的影响函数预计方法进行了理论分析与应用研究.应用数值积分方法,通过数学建模实现了开采沉陷预计系统.明确了开采沉陷动态移动变形模型的具体算法,提出了通过倾向微元化达到顾及主要影响半径随采深变化的方法,使得缓倾斜煤层的使用Knothe模型得以实现.应用VB开发了开采沉陷地表动态移动变形系统,并通过现场实测数据验证了动态预计算法的正确性.

摘要：构造煤强度低,原煤难制样。为了对构造煤原煤的渗流实验进行研究,设计了一种凝胶-构造煤原煤组合试件的制样方法。该试件既保存了构造煤原煤又具有规则的外形,适宜在一般的渗流实验系统装置上选用非稳态法进行渗透率测试。提出了运用"最大圆柱体法"近似确定构造煤的有效渗流长度和横截面积,为渗透率计算提供基本的尺寸参数。实验时通过加载的轴压和围压不易确定原煤的受力状态,所以只能研究该试件渗透率的孔隙压力响应特征。该组合试件的制样及渗流实验方法设计为探索构造煤原煤的渗流特征提供了一种思路。

摘要：以2001、2006、2010、2014和2018年的Landsat影像为数据源,采用熵权法计算权重并用指数和法计算遥感生态指数(RSEI),结合GM(1,1)模型,研究北京市门头沟区的生态环境质量变化及其原因,预测未来变化趋势。结果表明:2001、2006、2010、2014和2018年门头沟的RSEI分别为0.5993、0.5451、0.5592、0.6113和0.716,呈现"先下降,后上升"的趋势;生态环境质量"优"、"良"地区的土地利用多以林地和灌木林地为主,"差"和"较差"地区的土地利用以裸地、城市和道路为主;2001—2006年,采矿活动是导致RSEI下降的主要原因。2006年以来,城镇化对门头沟区生态环境质量产生一定的负面影响,但重点工程使生态环境质量得以改善;京津风沙源治理工程对改善门头沟生态环境质量的效果较为显著。对生态环境质量的可视化表达,可以较好地反映生态环境质量的变化情况,为维护生态平衡提供更好的支撑。