摘要
煤炭在中国的能源结构中占有重要地位，但煤炭资源的大规模开采也对煤矿区的自然生态环境造成了巨大的破坏。因此，煤矿采空区上方地表沉陷预测对生态环境保护具有重要的现实意义。 本文较系统地总结了国内外井工煤矿沉陷预测与治理现状，依据井工煤矿土地复垦要求，构建了煤矿地表沉陷预测模型，确定了土地复垦模式，提出了土地复垦治理措施，包括预防和控制措施、工程措施、植物修复与监测措施、管理和保护措施。 本文以东胜煤田万利一矿为研究对象，通过实地调研收集研究区环境现状相关信息，采用遥感与地理信息系统相结合的方法获取研究区生态环境信息。在分析研究区生态环境现状的基础上，对研究区土地利用类型进行了划分，主要有裸土地、裸露基岩和荒草地。对动植物群落进行了系统分类，确定为普通群落，无珍奇动植群落存在。研究区属于半干旱气候，自然生态环境相对脆弱，抗干扰能力差。在科学分析煤矿开采对周边生态环境的影响因素后，引入概率积分法进行了沉陷区预测。预测结果为煤矿闭坑时地煤下沉最大值18.63m、倾斜度184.49mm/m、曲率2.78×10-3m、水平移动5.59m、水平变形84.13mm/m，井田边界外最大影响半径127m，地表沉陷面积42.30km2，煤矿闭坑后将会对生态环境造成较大破坏，必须采取合理的防治措施。 根据土地现状情况的分析研究，基本确定了煤炭开采对土地资源与生态环境造成的影响程度。按不同破坏情况制定了自然生态环境保护与治理方案，提出了沉陷裂隙的填充方法。沉陷区按林地、耕地、草地提出了具体治理方法，制定了沉陷区长期治理过程中的监测系统设置方案，并对现在的生产煤矿提出了合理化的生态环境保护建议。 本文中的沉陷区预测方法、生态环境保护措施可供我国西北部地区的产煤大省——山西省、陕西省、内蒙古及新疆等相类似煤矿的沉陷区生态环境治理参考与借鉴。
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