摘要：煤矿地质动力灾害发生后,往往会造成掘采空间巷道发生垮塌堵塞,严重威胁煤矿井下工作人员安全.垮塌形成的松散破碎堆积体力学结构、堆积形态十分复杂,如何快速清理垮塌堆积体并构建救援通道是亟待解决的科学问题.在分析灾变垮塌体结构运移规律及救援通道构建研究现状和问题的基础上,针对垮塌堆积体堆堵机理复杂、扰动变形规律不明的特点,首先基于颗粒流数值模拟软件构建了垮塌堆积体二维计算模型,探究了在垮塌堆积体内部构建救援通道过程中颗粒的运动特征,明晰了其掘进扰动规律;其次分析了不同区域构建救援通道条件下堆积体内应力重分布特征,优选了救援通道在垮塌堆积体中的构建位置;最后根据垮塌堆积体的力学特征及堆积形态,提出了一种新型救援通道快速构建方法.结果表明:在构建救援通道掘进扰动的影响下,垮塌堆积体的岩体均有向开挖空间运动的趋势,距离开挖位置越远的区域受到扰动影响越小;垮塌堆积体向开挖空间的二次塌落主要以垂直方向为主,水平方向次之;左下方开挖稳定后,垮塌堆积体呈"梯形",中下方开挖稳定后,垮塌堆积体呈"V"形.综合考虑救援通道构建的二次扰动影响、支护结构稳定性与垮塌堆积体物源结构,救援通道构建位置选择在垮塌堆积体中部区域为宜.

摘要：矿产资源开发难免对环境造成一定的影响,资源与环境平衡是绿色矿山建设的内核,是对矿产资源有序开发和矿业高质量发展起决定性作用的内因,是绿色矿山内涵的根本体现,是建立环境与资源平衡体系推动资源开发与环境保护相互协调发展的重要手段,而矿产资源平衡作为环境与资源平衡体系的重要组成部分,对于推进矿山企业可持续发展具有重要作用.阐释了矿产资源开发过程资源平衡的定义、资源平衡的意义、资源平衡的业务流向、资源平衡关系以及资源平衡计算公式、资源平衡表、根据资源平衡数学模型提出优化资源配置建议等内容.资源平衡是资源量、开采量、精矿量、尾矿量等各种要素在资源开发过程之间的动态平衡关系,涉及资源量、设计损失量、开采损失量与储量的转化关系,储量、贫化量、原矿量之间的开采变化关系,原矿量、精矿量、尾矿量之间的矿物加工转化关系组成.进行了资源平衡输入输出分析,介绍了输入端、中间端和输出端所涉及的主要技术,建立了资源平衡计算公式并解释了其物理含义,以某一矿山数据为例设计了资源平衡表,依据公式模型给出了优化资源平衡的方法、路径的建议.解释了资源开发与环境保护的关系以及资源开发与经济效益的平衡关系.

摘要：近年来,随着3D可视化、虚拟现实、增强现实、数字孪生、信息物理系统(CPS)等数字技术与物理综采工作面深度集成,形成了一种虚实结合的综采工作面智能操作模式.基于"人"、"机"、"环"和"法"4 个要素,分析了综采工作面XR技术的发展过程,分为 4 个阶段:XR 1.0 阶段——由物理到虚拟的单向虚拟仿真、XR 2.0 阶段——离线工业数据驱动的虚拟规划与调试、XR 3.0 阶段——实时数据驱动的虚拟监测、XR 4.0 阶段——双向数据驱动的虚拟反向控制.分析了各阶段的虚拟系统与真实物理系统的连接、数据的使用、不同对象的特征、支持技术和典型应用等 5 个方面.在1.0 阶段,利用三维建模信息和专家知识建立虚拟工作面,并通过人机交互技术对采矿人员进行模拟操作和培训.在2.0 阶段,实际的离线数据驱动虚拟场景用于虚拟规划和虚拟调试.在第3.0 阶段,建立了一个包含虚拟监控和预测功能的数字虚拟工作面.在第 4.0 阶段,物理系统和虚拟系统已经实现同步运行,并采用虚拟决策的最优策略来实时控制真实的物理过程.最后,总结了XR四个阶段的关系,并展望了当前技术发展中存在的问题,需要突破的关键技术,以及下一步继续促进虚拟开发和实际开发的集成的方式.

摘要：浅埋煤层因其顶板结构特征、矿压显现特征的独特性而导致其岩层控制机理的差异性.针对浅埋特厚煤层分层膏体充填开采沉陷控制问题,下分层开采时顶分层充填体作为假顶,因充填体结构致密,且无节理裂隙,探究浅埋煤层分层充填体假顶条件下的覆岩控制机理意义重大.采用理论分析、数值模拟与工程实测等综合研究方法,构建了膏体充填开采直接顶力学模型,解析了直接顶断裂失稳临界条件,提出了浅埋煤层岩层控制的核心要素为充填率,揭示了浅埋特厚煤层分层膏体充填开采覆岩变形控制机理,建立了浅埋特厚煤层分层膏体充填开采数值计算模型,探究了不同充填率下覆岩及地表移动变形特征,实测了充填体受力特征及地表移动变形量.研究表明:顶板岩梁极限跨距为17.9 m,与之相对应的挠度为 0.54 m,上、下分层采高分别为 4.65 m与 3.65 m,计算得上分层充填率不低于 88％,总体充填率不低于 93％,可保证顶板不会断裂失稳;随着充填率提高,覆岩应力集中系数与变形量不断降低,充填体承载作用逐渐增强,地表移动变形量逐渐减小,当上、下分层的整体充填率达到 98％,地表移动变形量均可满足建(构)筑物保护要求;上分层充填开采后,充填体所受应力逐渐增加并稳定于 2.3 MPa左右,实测地表最大下沉 57 mm,最大倾斜值0.82 mm/m,最大曲率值 0.03 mm/m2,地表移动变形量均在Ⅰ级设防指标范围内,充填效果良好.

摘要：针对我国保水采煤研究现状及煤矿区采损生态修复的技术需求,提出应开展采动含水层生态功能修复研究,并将其纳入绿色开采技术体系中.在充分阐述采动含水层生态功能修复概念与内涵的基础上,构建了以采动含水层失水流动规律及水径流阻隔关键技术为主的理论与技术框架,分析了当前相关研究进展与未来攻关方向.含水层的损伤失水与生态功能退化本质源于采煤引起的岩层运动与裂隙发育,应在充分掌握含水层失水机制与规律的基础上对其开展生态功能修复理论与技术研究.深入揭示含水层失水路径分布与水流动力耗散规律,将失水流量集中分布的采动影响区作为重点修复的靶区,合理运用"边采边修"、"采后再修"等方式实施水流通道封堵与修复.同时,应充分利用采动岩体裂隙自修复机制及其引起的含水层自恢复效应,开展采动含水层生态功能引导修复研究与实践;基于水-气-岩相互作用产生化学沉淀促进导水裂隙自修复的降渗机理,提出了向含水层下方裂隙岩体中灌注可与地下水产生化学沉淀的修复试剂,以诱导沉淀物在裂隙中吸附-固结并封堵通道的含水层生态功能修复技术路径.在此基础上,阐述了利用铁/钙质化学沉淀进行导水裂隙修复降渗的研究现状,提出未来应重点研究形成利于不同类型导水通道高效封堵的化学沉淀诱导生成对策.研究可望为西北部生态脆弱矿区煤炭开采地下水保护与生态修复提供参考.

摘要：为了探索复杂地质条件下非均质性煤层CO2-ECBM实施的可行性,以新景矿区 15 号煤层分叉合并区为例,首先利用测井约束波阻抗反演以及时深转换技术对煤层的空间分布特征进行精细刻画,随后结合本征相干与智能蚂蚁技术实现断裂的综合预测,并对CO2-ECBM地质有利区评价参数(厚度、构造、封盖条件等)进行阐述.研究结果表明,从煤岩厚度角度出发,煤储层厚度越大,CO2封存效果越好.15 号煤层分叉区厚度较小且存在夹矸,煤泥系统的存在导致储层,不利于煤层气的采收与CO2封存.15 号煤层合并区煤岩厚度相较于分叉区大,地质构造相对简单,煤层气含量较高.从围岩封盖条件出发,15 号煤层合并区顶底发育厚层泥岩与灰岩,透气性差,有利于气体大面积、长期有效保存,属于典型的封闭性构造环境.对地质构造来讲,缓倾斜煤层有助于减缓CO2逸散速度,并使CO2更均匀地扩散到整个煤层中,且断裂不发育地区储集效果最佳,逆断层发育地区的储集效果优于正断层发育地区,因此优选 15 号煤层合并区倾角小于 10°、断裂不发育或逆断层发育区块作为CO2-ECBM潜在实施有利区.研究有助于推动该技术在类似复杂煤层中的应用,为CO2在复杂煤层中的封存和注采提供依据.

摘要：化学链燃烧是一种新型的燃料转化技术,利用载氧体在气固相之间传递氧原子,实现了燃料的高效燃烧和CO2的原位分离.该技术的核心在于载氧体和反应器的高效设计.然而,面临的挑战包括载氧体的反应活性低,易于烧结失活;反应器与燃料的耦合匹配难度大,装置的优化设计与工业放大技术尚未成熟.鉴于此,综述了化学链燃烧中载氧体和反应器的设计与应用的研究进展.首先,综述了当前载氧体的研究现状和设计理念,单金属氧化物制备流程短、高温反应活性高,但其在长期高温反应中的稳定性受限;多元复合金属氧化物借助金属间的协同作用,优化了载氧体的抗烧结能力,显著改善了载氧体的反应活性和长周期循环稳定性;采用工业废物作为载氧体显示出了环境和经济双重价值;液态载氧体具有良好的高温适应性和流动混合特性,但面临着成本和稳定性的挑战.其次,详细介绍了化学链燃烧反应装置的研究现状,对比了流化床、固定床和旋转床反应器的工作原理、优势和不足,分析它们对于燃料类型、反应条件的适应性以及转化特性.流化床反应器具有良好的传热和传质特性,同时也对载氧体的物理性能要求较高;固定床反应器结构简单,但在大规模应用中传热效率受到限制;旋转床反应器能够较好的结合系统的灵活性和效率.最后,对载氧体和反应器的开发设计进行分析和展望,以期为后续化学链燃烧技术的优化设计和工程示范提供参考.

摘要：为了研究超细固废材料对超细硫铝酸盐水泥基注浆材料性能的影响,将较大掺量的超细固废粉煤灰与超细矿渣和超细硫铝酸盐水泥进行复配,宏观上对注浆材料的抗压强度、凝结时间、流动度、泌水率和膨胀率进行测试,微观上通过 X 射线衍射分析(XRD),傅里叶红外光谱分析(FTIR),热重分析和扫描电镜(SEM)等方式对水化产物进行分析,从宏观微观角度阐述 2 种超细固废材料对超细硫铝酸盐水泥性能的影响并分析机理,结果表明:① 在超细硫铝酸盐水泥中掺入20％～40％的超细粉煤灰的基础上继续掺加0～20％的超细矿渣,随着超细固废材料的掺加,注浆材料的各龄期抗压强度逐渐降低,在超细粉煤灰掺量为20％时28d抗压强度最高为10.93 MPa,而随超细固废材料的添加,各个固定超细粉煤灰掺量部分的注浆材料的凝结时间与流动度的变化并不相同,这两个性能主要受超细固废材料总占比的影响,随着总占比的升高,凝结时间先缩短后延长,流动度先减小后增大,都在总掺量为 40％时达到极值,初终凝时间为 40、50 min左右,流动度为200 mm左右;② 抗压强度方面,由于超细矿渣的火山灰活性,在超细固废材料掺量相同时,超细矿渣占比高的注浆材料的后期抗压强度更高,而在流动度与凝结时间方面,不同超细固废材料的占比对注浆材料的影响不大;③ 超细固废材料掺入量的变化并没有改变水化产物的类型,注浆材料在1d内就快速反应,同时除钙矾石等水化产物外,还生成了单碳型碳铝酸钙.

摘要：矿井关闭后,由于受到岩体之间应力和地下水等诸多因素的影响,导致矿区地下岩层和土层的结构发生变化,从而在采空区的地表上造成了二次形态的改变.为探寻矿井关闭后地表形变的规律,采用SBAS-InSAR(Small Baselines Subset InSAR)技术,对影像数据处理后,得到了淮北市海孜矿区关闭矿井5.5 a的地表形变信息.通过影像结果分析,该矿区有 2 处较为明显的下沉区域,分别分布于矿区东部和西南部,最大下沉速率为 25 mm/a,最大下沉量为 124 mm,根据以往学者对关闭矿井地区残余下沉的研究,推测其下沉原因可能与煤层采深、地下水汇集破坏煤岩柱以及地表积水等因素有关,同时矿区中部区域发生明显抬升,多集中于祁集镇及周边范围,最大抬升速率为18 mm/a,最大抬升量为133 mm,推测抬升原因可能与地下水回升和建筑物的重力加载有关,推测地下水涌入居民区地下,造成裂隙岩体反弹,而建筑物重力加速了这一过程,则建筑物集中地区抬升越明显.矿区下沉区域约4a后地表沉降趋于稳定,居民区地表经历先下沉后抬升逐渐趋于稳定.笔者从地表形变最显著区域选取特征点,结合煤层深度、地下水和建筑物重力等因素进行更加详细地分析,根据形变特征将地表形变随时间变化分为 3 个阶段:残余下沉阶段、相对稳定阶段和抬升阶段;再根据矿区内地表的年形变面积变化得出:监测时间内,矿区大体上抬升面积逐年增加,下沉面积的比重逐渐减小,从而推测矿区抬升区域已达到最大抬升量,但抬升范围将会进一步扩大.

摘要：鄂尔多斯盆地开采侏罗纪煤层的矿区有24 个,原煤产量占全国的45%左右,随着开采深度的增加,煤层顶板直罗组古河道砂岩含水层成为煤矿突水的主要水源.直罗组砂岩含水层富水性相对较弱,但采动条件下释水效应显著,成为长期、持续提供煤矿矿井水的主要突水水源.同时,该区属于生态脆弱区,水资源相对短缺,如何有效利用有限的水资源,无疑是矿区地下水系统保护和生态环境保护的重要基础.以榆神矿区及曹家滩煤矿为例,提出了古河道砂岩含水层研究技术路线、主要研究内容和研究方法.应综合运用沉积学、水文地质学和矿井防治水理论,辅助必要的野外地质调查、典型剖面实测、水文地质及环境地质典型要素专项调查、钻探、物探测井和采样测试、数值模拟等方法,重点开展古河道砂岩含水层沉积演化及物性特征、古河道砂岩含水层地下水系统特征、古河道砂岩含水层与煤层开采互馈机制等3 个方面的研究.神府南区研究实践表明,直罗组下段古河道砂体规模巨大且具有良好的孔隙、裂隙结构特征,具有良好的地下水储存和运移性能,总体上以红碱淖—尔林兔—锦界一线为轴线,呈NW-SE向带状展布.延安组第四段、第五段遭受了直罗组古河道冲刷.主河道区域富水性强于分支河道和分流间湾区域,是矿井涌(突)水危险性较大区域,应做好水害防控.

摘要：我国高潜水位矿区主要位于人口稠密的东部地区,高强度的地下开采不仅导致地表形成大规模沉陷盆地,而且伴随产生大面积沉陷积水.大量耕地和建构筑物被淹没,增加了治理利用难度,引发一系列的生态恶化、土地破坏和用地矛盾等问题,成为了制约煤矿城市转型和高质量发展的关键因素.为加快推进其高效的生态治理与可持续利用,对我国高潜水位采煤沉陷区治理利用和研究的现状进行了梳理总结.首先通过文献计量软件VOSviewer对相关文献进行了统计分析,发现高潜水位采煤沉陷区生态治理利用在近 10a受到了学者的广泛关注,研究主要集中在沉陷积水和土壤的理化性质方面,且研究方法丰富,治理策略呈现多元化融合发展趋势.并从高潜水位采动地层损伤与演化规律、沉陷监测与预计、沉陷对地表环境影响及修复、沉陷积水的时空演化及与地下水水力联系 4个方面介绍了高潜水位沉陷区治理利用基础理论研究新进展.通过梳理我国东部各个地区平原高潜水位采煤沉陷区治理与利用实践的基础上,提出了水陆协调发展技术,探讨了不同治理方向以及水陆平衡发展的技术优势和面临的挑战,并进行了研究展望,为进一步实现高潜水位采煤沉陷区科学治理利用提供了方向和思路.

摘要：我国新疆地区干旱缺水,艾维尔沟河作为新疆一条具有重要地理特征和环境影响的河流,其对于流经区域的经济、生态都具有重要意义,因此在艾维尔沟河下进行煤炭开采时,既要保证矿井安全也要保证河流的正常使用.采用理论分析、数值模拟等方法对河流下多煤层开采安全性及河流保护技术进行研究,通过理论计算得到多煤层开采条件下,覆岩导水裂隙带发育高度(11401工作面为41.9 m、1502 工作面为110 m、11401 工作面为113.8 m)并绘制剖面示意图;同时,采用数值模拟方法对覆岩导水裂缝发育形态及高度进行确定,最终基于导水裂隙带高度(117.8 m)与最小煤层埋藏深度(191.5 m)的相互关系,确定河流下开采是安全的可行的.在保证河流下煤层安全开采的前提下,通过分析离层注浆原理,并结合采动影响特征参数及工程现场,提出了以离层注浆为主,河道防渗及优化开采设计为辅的多手段对采动影响范围内地表特定目标的精准保护技术.根据实际采矿地质条件,采用概率积分法计算试采工作面开采前后河道位置处地表移动变形,计算结果显示:采用离层注浆精准保护技术后,河道的最大水平变形值(2 mm/m)未超出允许坝体的极限变形值(2.5 mm/m),所以采用离层注浆精准保护技术可以实现,井下安全开采的同时,保证河道的正常使用.通过对河流下多煤层开采的安全性及保护技术的分析研究,为矿山绿色开采提供参考和借鉴.

摘要：燃煤耦合氨燃料燃烧技术符合我国"煤炭的主体能源地位短期内不会发生根本性变化"的能源国情,对我国实现电力系统的碳减排,完成"双碳"目标具有重大意义.然而,由于氨燃料本身的燃烧特性与传统化石燃料有很大差异,在电站燃煤锅炉中掺烧氨燃料可能会带来燃烧稳定性变差和NOx排放偏高的问题.基于国内外氨煤耦合燃烧的相关研究,从氨燃料的燃烧技术出发,整理了氨燃料本身存在的问题,分析了掺氨比、掺氨位置、配风方式、燃烧温度等影响因素对氨煤耦合燃烧过程的燃烧特性和气体污染物排放特性的影响,梳理了氨煤掺烧过程反应机理发生的变化,总结了对于燃煤耦合氨燃料燃烧技术的经济性分析,最后对于该技术在未来的研究和应用进行了展望.研究表明,在掺氨比为 20%～40%的条件下,通过燃料分级、深度空气分级、富氧燃烧等技术可以使氨煤耦合燃料的燃烧特性和排放特性满足节能减排的工程需求.氨煤耦合燃烧会降低炉膛内整体温度,对燃料的燃尽及氨协同煤焦还原NOx产生不利影响.同时,因掺氨而形成的富水气氛也会促进NOx的生成.当掺氨比为 20%时,锅炉热效率基本不发生变化,但碳排放可降低 20%左右.未来,若绿氨制备技术得到突破,氨煤混燃的成本将有可能与纯煤燃烧的成本相当甚至更有优势,并进一步推进中国以新能源为主体的新型电力系统的构建.

摘要：深部开采已成为我国煤炭行业面临的关键挑战,尤其是在高地应力、高地温和高渗透的"三高"问题的制约下,寻求有效的开采技术迫在眉睫.充填开采技术,特别是利用煤矸石作为填充材料的高浓度胶结充填技术,逐步被应用于深部开采,成为应对这一挑战的有效手段.本文通过研究已有文献,分析了5 种充填开采方式的充填工艺、影响因素和控制效果;总结了影响深部高浓度胶结充填开采地表沉陷控制效果的地质采矿条件、充填技术条件和充填体性质 3 类因素.为进一步理解深部高浓度胶结充填开采的独特性,构建了高浓度胶结充填体与顶板的力学作用模型,深入分析了深部长壁高浓度胶结充填开采采场的覆岩运动特征,并明确了岩层稳定的判别条件.基于FLAC数值模拟结果,确定了影响地表沉陷控制效果的主要因素及其重要性顺序:工作面设计宽度>充填率>充填体强度>煤层厚度.此外,研究还发现,煤层厚度与工作面宽度对沉陷效果的影响呈负相关,而充填率和充填体强度的影响呈正相关.最后,结合某矿试验采区的实际数据,确定了最优的工作面宽度(100 m)、充填率(90％)和充填体强度(3 MPa),并通过对比分析观测地表沉陷数据(4～15 mm)与数值模拟结果较吻合.本文的研究为深部矿区地表沉陷控制提供了理论基础和技术支持.

摘要：监测与评估生态脆弱区煤矿排土场植被恢复效果,厘清植被变化的驱动因子,能为排土场植被恢复的可持续发展提供技术和数据支撑.现有的利用长时序遥感数据进行矿区植被变化及其驱动机制的相关研究,缺少对矿区尺度下排土场全生命周期植被恢复的精细刻画,缺乏专题指标以定量描述排土场植被恢复力.针对上述问题,以平庄西露天矿的 3 个外排土场为研究对象,基于Landsat遥感影像生成了研究区逐年的最大INDV数据,采用时序趋势分析法对排土场植被进行全周期精细时空监测,并利用植被恢复力评价区域尺度植被恢复效果.最后,使用多元回归残差法定量分析气候变化和人类活动两类主要驱动因子对排土场植被变化的影响.实验结果表明:①2008-2023 年间,3 个排土场的植被指数都呈上升趋势,不同植被覆盖等级的面积比例逐步上升,绝大部分区域已经恢复至露天开采前的水平;② 排土场植被恢复力呈现"先增后降再趋于稳定"的特点,山后排土场恢复力最强,其次为三家排土场,太平地排土场恢复力相对较弱;③ 在植被改善区,主要呈现人类活动主导影响、人类活动和气候变化共同影响2 类驱动模式;在植被退化区,还存在气候变化主导影响模式,尤其在三家排土场,人类活动和气候变化共同作用影响较大.

摘要：2022年,全球光伏产业正式进入"太瓦(TW)时代",中国已连续18 a光伏组件产量位居全球首位.随着光伏组件更新换代和初期光伏组件的报废,国内光伏组件集中退役潮将至.组件中含玻璃、硅、铝、银、铜等有价元素组分,有色金属品位多超过原矿,回收价值巨大,同时,组件中还含有氟、重金属等有害元素,传统填埋、焚烧处理不仅浪费资源还会污染环境,光伏组件循环利用是推动光伏产业绿色可持续发展的重要途径,在国家各项政策支持下已成为行业共识.研究分析了全球及中国光伏产业的发展现状与退役趋势;深入剖析了不同类型退役光伏组件的资源属性(组件中各有价组分质量及价值占比、组件回收对太阳能光伏材料需求的潜在贡献、组件中所含元素对应的矿物供应安全)与环境风险属性;全面梳理了国内外关于光伏组件有价元素回收的政策法规及主流回收技术(物理法、化学法、热处理法等)的最新进展、技术优势与面临的挑战;最后,展望了退役光伏组件未来实现绿色、高附加值循环利用的可能路径与技术发展方向.研究为光伏废弃物资源的高效循环利用了提供理论支撑和新思路.

摘要：源于不同类型资源配置或要素组合之下所呈现的区域差异性,分区分类、因地制宜是科学实施生态保护修复的题中之义.在新疆,大规模采矿扰动与干旱脆弱生态环境的空间耦合所导致的土地退化问题严峻,而资源禀赋及生态环境差异又决定了不同矿区生态问题及保护修复措施的差异将是一种必然,但尚缺乏保护修复分类方案的理论与实践探索.为此,尝试从"煤炭资源-水资源-自然生态地理(简称CR-WR-PGE)"的不同组合类型出发,对新疆5 个煤炭基地所涉及的矿区进行分类,进而提出差异化的生态保护修复策略.结果表明:① 基于CR-WR-PGE的定性关联分析,构建了基于空间叠置法的CR-WR-PGE组合类型划分理念及概念模型,提出了包括 3 个方面、5 项指标叠置的简化划分方式.② 以5 个煤炭基地为例,共划分出69 种CR-WR-PGE组合类型,其中准东、吐哈、伊犁、库拜、和丰分别有 15、17、25、33、24 种不同的组合类型,并较为系统的分析了5 个煤炭基地各自组合类型的主要特征.③ 结合CR-WR-PGE不同组合类型的共性与特性提出了新疆矿区三级分类体系,包括戈壁荒漠矿区、荒漠草原矿区和绿洲矿区 3 个Ⅰ级类,并细化为6 个Ⅱ级类和17 个Ⅲ级类.④ 基于Ⅰ级类划分结果,提出差异化的生态保护修复策略,其中戈壁荒漠矿区可适当放宽对于植被恢复的要求,并重视规模性砾幕层重构;荒漠草原矿区则可通过引导型修复模式,消除或减少人类活动负面扰动来促进土地生态系统要素的自我恢复;绿洲矿区在生态保护方面仍需由政府规划主导,但生态修复方面可允许资本有序注入矿山生态修复领域,探索建立多元市场化修复机制.未来,建议在矿区生态保护修复领域树立CR-WR-PGE组合类型这一新理念,既可为"一矿一策"提供边界和指导,又能为维护区域生态安全提供科学依据.

摘要：煤层开采后会引起上覆岩层移动变形和破坏,形成不同形态的裂隙.竖向贯通裂隙发育高度的确定是煤矿进行防水煤岩柱留设、顶板水害防治措施制定等保障安全开采的基础,同时也是进行保水采煤、瓦斯抽采、覆岩隔离注浆充填等绿色开采技术应用实践所需获取的重要参数.总结了导水裂缝带高度预测的主要理论方法,通过对比不同开采条件的预测方法,证实了导高的确定需要考虑岩层结构差异.覆岩关键层结构会对导高发育特征产生影响,基于关键层位置进行导高的判别,可以避免对岩性均化处理的不足,体现工程条件的差异性,在理论和工程中得到了广泛应用.理论的预测方法可为采前安全开采设计和工程探测方案设计提供参考和指导,但由于我国煤矿开采条件的差异性和采后工程状况的复杂性,需要采用不同的探测方法更加准确地获取导高数据并指导工程实践.介绍了导高直接探测和间接探测的不同方法及其主要原理,并分析了优势和不足.基于目前的导高确定的理论计算方法和常用的工程探测手段,提出了在采动导水裂缝带高度确定方面需要解决的问题和预期发展的方向,如基于煤系富含水地层探测数据新特征进行导高的准确判断、大埋深特厚煤层采动导高探测关键技术、岩层破裂与位移形变震动之间关联研究、适用于煤系地层大变形和超前移动的光纤监测方法、一孔多用探测和信息协同分析处理等.可为同行了解导水裂缝带高度确定方法以及未来的探测研究方向提供一定的参考和借鉴.

摘要：2020年 9月中国对世界做出的"碳达峰碳中和"承诺既是我国可持续发展的内在要求,也是负责任大国应尽的国际义务.陕西是典型的能源工业大省,面临"双碳战略"新压和机遇,能源工业能否成功转型关系到国家能源战略安全和陕西民生经济的可持续发展.从深入分析陕西省能源工业面临的能源生产结构、能源消费结构、产业转型等三大挑战和窗口期、构建现代能源体系、贯彻新发展理念及双控制度方案、中美加强甲烷减排合作等四大机遇入手,准确定位了碳中和前转型窗口期(2021-2030年)、达峰后20a的竞合发展期(2031-2050年)、碳中和最后10 a(2051-2060年)的转型攻坚期 3个阶段的转型策略,提出了做强陕北高端能化基地、加快绿色能源基地建设、推进多元化立体减碳、多能融合打造陕西省现代能源体系、依托陕西省"秦创原"科创平台布局零碳低碳负碳技术攻关、推动产业高端化、挖掘林草固碳潜力、优化政策体系、培育碳中和人才等九大转型路径.最后给出了能源工业有序转型、激励与约束并重和打造能源科技创新高地等3个方面的政策建议.

摘要：随着我国优质铁矿资源的日渐枯竭,现有铁矿资源呈现出"贫、细、杂"的特点,使得矿物分选愈加困难.在此背景下,高梯度磁选通过增强磁场强度、多物理场协同及优化聚磁介质,对提高难选铁矿物回收具有重要意义.因此,综述了不同励磁系统(永磁、电磁和超导)的高梯度磁选机的应用及聚磁介质研究进展.新型永磁材料在永磁高梯度磁选机的应用,提升了设备的磁场强度和稳定性,从而有效增强了矿物的捕获能力.电磁高梯度磁选机在处理弱磁性矿物方面分为湿式和干式 2种类型,湿式磁选机主要通过水介质解决介质堵塞问题,而干式磁选机则利用气流优化分选过程,减少了静电效应,从而提高了整体分选效果.超导高梯度磁选机通过超导材料提供高磁场强度,强化了弱磁性矿物分选,但需低温环境,近年来的改进包括新型冷却系统和矿浆脉动结构.此外,详细介绍了高梯度磁选技术中不同材质聚磁介质的磁导率与耐久性,并比较了球形、钢毛、齿板和棒状介质在分选中的优缺点.进一步探讨了介质排列方式对磁场强度和捕获效果的影响,以及评估了介质丝径和不同截面形状对磁场特性和分选性能的影响.最后,对高梯度磁选机未来的研究方向和聚磁介质的优化进行了展望,以期为高梯度磁选领域的技术进步提供参考.