检索结果-内蒙古大学图书馆

测绘科学 2025年第1期 114-124页

作者：王子璇曹婧淼舒菲娅胥瀚文牛玉芬赵金奇中国矿业大学环境与测绘学院自然资源部地理国情监测重点实验室江苏贾汪资源枯竭矿区土地修复与生态演替教育部野外科学观测研究站河北工程大学

针对传统机器学习湿地制图方法存在地物特征表达不足的问题，提出了一种结合卷积神经网络预训练和支持向量机的湿地制图新方法。利用Sentinel-1和Sentinel-2数据，构建湿地多源观测数据集；利用CNN对少量真实样本进行预训练，构建预训... 详细信息

针对传统机器学习湿地制图方法存在地物特征表达不足的问题，提出了一种结合卷积神经网络预训练和支持向量机的湿地制图新方法。利用Sentinel-1和Sentinel-2数据，构建湿地多源观测数据集；利用CNN对少量真实样本进行预训练，构建预训练模型，对多源观测数据集进行深层特征提取；将提取的深层特征输入至SVM模型，从而获取湿地地物制图结果。选择黄河三角洲湿地为研究区验证本文方法的有效性，改进方法在湿地分类结果达到最优，OA达到88.1%,Kappa系数为0.859。实验结果表明：融合Sentinel-1和Sentinel-2影像能够有效提升湿地地物分类的精度；相较于其它分类器，深层特征对SVM分类器的提升最为明显。

关键词：湿地制图多源遥感卷积神经网络支持向量机

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基于自然恢复的采煤沉陷区植物群落演替模拟系统开发

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煤炭学报 2022年第4期47卷 1657-1668页

作者：米家鑫张绍良杨永均侯湖平丁忠义中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 中国矿业大学教育部矿区生态修复重点实验室江苏徐州221116

为了确定采煤沉陷区植物群落自然恢复的时间和恢复后的格局,开发了基于自然恢复的植物群落演替模拟系统;以山西大同煤峪口矿内的一处采煤沉陷区为例,模拟了植物群落自然恢复至实际植被覆盖度的演替过程;分析了自然恢复过程中植物群落的... 详细信息

为了确定采煤沉陷区植物群落自然恢复的时间和恢复后的格局,开发了基于自然恢复的植物群落演替模拟系统;以山西大同煤峪口矿内的一处采煤沉陷区为例,模拟了植物群落自然恢复至实际植被覆盖度的演替过程;分析了自然恢复过程中植物群落的时间变化和空间分布特征,讨论了导致植物群落空间差异的关键因素。结果表明,基于归一化均方误差(E_(NMS))并分别从不同景观尺度(10 m×10 m,20 m×20 m,50 m×50 m,80 m×80 m,100 m×100 m)下进行的精度评价,模拟结果的植物群落格局与实际情况间误差在0.04~0.59,其中灌木植被格局误差在0.06~0.59,草本植被格局误差在0.05~0.14,整体植被格局误差在0.04~0.12。以裸地为初始条件的50次模拟结果表明,研究区通过自然恢复使草本覆盖度达到35%~55%且灌木覆盖度达到7%与8%水平时,平均需要10.46 a。从时间变化上看,演替前期草本植物群落恢复迅速,但随着灌木植被的增加草本覆盖度随即下降并逐渐转变为灌木植物群落;灌木群落在自然恢复3~5 a后开始出现,并随着土壤养分的累积,灌木群落的恢复速度也随之加快;而乔木植被在50次模拟中仅有2次在自然恢复10 a后出现。从空间分布上看,高程较低的沟壑区域由于地表径流成为养分和水分富集区,总是率先演替出灌木群落并向周边发展,而坡度较小的阴坡同样容易演替出灌木群落。总体来看,构建的演替模拟系统能够较好的反映植物群落自然恢复过程中实际的时空动态变化,模拟自然恢复后的植物群落格局,可以为采煤沉陷区自然恢复策略的选择提供决策工具。

关键词：采煤沉陷区植物群落演替自然恢复元胞自动机模拟系统

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关闭矿井采空区破碎岩体再断裂机制及空隙结构演化特性

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 104-114页

作者：孟凡非浦海倪宏阳卞正富中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学教育部矿山生态修复工程中心江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形... 详细信息

受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形演化特性。笔者基于颗粒离散元数值方法,建立浸水及侧向约束压缩条件下不同级配的破碎岩体数值模型,分析破碎岩体变形行为及二次断裂演化特性,追踪颗粒从岩体骨架结构剥离及空隙内运移规律。得到如下结论:破碎岩体压实过程应力随应变增长可分为3个阶段:初始阶段(0<ε≤0.175),缓慢增长阶段(0.175<ε≤0.275)以及快速增长阶段(ε>0.275)。快速增长阶段应力-应变曲线出现明显波动,破碎岩体二次断裂及应力重分布现象在该阶段最明显。破碎岩体热储环境下空隙率的变化值与初始空隙率成正比,最大达到0.2。当破碎岩体内岩块粒径悬殊大时,接触键应变能最大,断裂能增长缓慢。岩块与颗粒密集区接触部分断裂分布多,与空隙接触部分断裂分布极少。颗粒未剥离岩块时,随岩块运动,整体运动路径复杂速度较小;颗粒剥离瞬间速度突然增大,与岩块碰撞导致速度改变。当颗粒速度减小到与周围岩块相近时,将造成空隙空间的堵塞。研究结果可为关闭矿井储热空间换热效率评估提供理论依据。

关键词：关闭矿井热储空间破碎岩体空隙结构裂隙分布特征

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一种废弃矿井地热资源再利用系统研究

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煤炭学报 2021年第2期46卷 677-687页

作者：浦海卞正富张吉雄许军策中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 新疆工程学院矿业工程与地质学院新疆乌鲁木齐830023 中国矿业大学教育部矿山生态修复工程中心江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

废弃矿井的再利用对矿业产业的可持续发展起着至关重要的作用。矿井废弃后仍赋存着丰富的资源,有潜在的积极用途,尤其是大量可再生地热资源有着巨大的应用前景。分析了国外废弃矿井地热资源开采与利用现状,提出了一种废弃矿井地热资源... 详细信息

废弃矿井的再利用对矿业产业的可持续发展起着至关重要的作用。矿井废弃后仍赋存着丰富的资源,有潜在的积极用途,尤其是大量可再生地热资源有着巨大的应用前景。分析了国外废弃矿井地热资源开采与利用现状,提出了一种废弃矿井地热资源利用循环系统模型,该系统利用顶板垮落后采空区的储水优势,能够充分利用废弃矿井地热、水及空间资源,进行清洁能源的生产,避免了矿井废弃后资源的浪费与次生灾害的发生,同时可有效地降低温室气体排放和环境污染。研究结果表明:倾向长度350 m,走向长度4000 m,高度6 m近水平工作面采空区的储水能力约为580000 m^(3),静态储能约为5200 MW·h;考虑不同地层采空区的温度特性,设置冷热源水库,整个系统运行时功率可达8.4 MW,年供能约24960 MW·h,可约为250000 m^(2)住宅空间进行有效的供暖或制冷。与传统化石能源煤炭相比,系统运行时每年可减少约为7812 t二氧化碳排放,碳排放系数仅为0.072 kg/(kW·h),降低了81%以上。此外,相关部门应建立健全废弃矿井的管理机构,提前做好矿井关闭前再利用计划。同时,矿业企业要做好再利用的技术储备与措施,实现废弃矿井的再利用,推动采矿区域环境恢复和经济复苏。

关键词：废弃矿井资源再利用地热资源采空区清洁能源

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新疆煤基固体废弃物处置与资源化利用研究

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煤炭科学技术 2021年第1期49卷 319-330页

作者：黄艳利王文峰卞正富中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 新疆工程学院矿业工程与地质学院新疆乌鲁木齐830023 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830046 中国矿业大学教育部矿山生态修复工程中心江苏徐州221116

新疆煤炭资源储量丰富,是我国重要的煤炭生产接续区和战略性储备区,开发利用过程中产生的煤基固废合理处置与资源化问题是制约矿区环境保护的难题之一。总结分析了新疆煤基固废的理化特征和分类形式及其产生的地质背景。分析表明:吐哈... 详细信息

新疆煤炭资源储量丰富,是我国重要的煤炭生产接续区和战略性储备区,开发利用过程中产生的煤基固废合理处置与资源化问题是制约矿区环境保护的难题之一。总结分析了新疆煤基固废的理化特征和分类形式及其产生的地质背景。分析表明:吐哈、准噶尔、伊犁、库拜4大煤田产生的煤基固废的理化特征存在明显地区差异,以低阶烟煤为主的低变质煤田区域的煤矸石多以砂岩、黏土岩、钙质岩为主;通过对典型煤基固废的综合评价,提出了新疆煤基固废梯级资源化利用的产业链布局模式;提出了以煤基固废的就地充填为基础,协同发展保水开采、净水开采、储能开采等煤基固废利用的新方法,探讨了煤基固废-电-化、煤基固废-电-建等高附加值开发利用产业布局模式,详细阐述了煤基固废在发电利用、建材利用、化工产品制备、充填处置及工程填料等方面综合资源化利用方法的原理和技术路线,提出了以合理处置矸石和水资源保护为目标的煤炭资源高效集约化开采技术。研究成果对新疆地区优化煤炭产业布局、煤基固废梯级资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的指导意义。

关键词：新疆煤画煤基固废资源化利用充填开采

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煤炭开发对矿区植被扰动时空效应的图谱分析——以大同矿区为例

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生态学报 2013年第21期33卷 7035-7043页

作者：黄翌汪云甲李效顺胡召玲刘国平矿山生态修复教育部工程研究中心中国矿业大学徐州221116 江苏省资源环境信息工程重点实验室中国矿业大学徐州221116 江苏师范大学城市与环境学院徐州221116

植被是综合体现矿区生态环境状况的关键因子。以NDVI值为参数,基于像元二分的遥感估算方法测度了1999—2010年大同矿区的植被覆盖情况。利用Global Moran's I、Getis-Ord General G、Getis-Ord Gi*、Anselin Local Moran I等空间关... 详细信息

植被是综合体现矿区生态环境状况的关键因子。以NDVI值为参数,基于像元二分的遥感估算方法测度了1999—2010年大同矿区的植被覆盖情况。利用Global Moran's I、Getis-Ord General G、Getis-Ord Gi*、Anselin Local Moran I等空间关联指数分别从全局演变和局部效应的视角揭示了矿区植被受煤炭开发等活动扰动的时空演化和内在作用机制。研究结果表明:(1)大同矿区植被盖度变化在空间上呈集聚分布状态,表现出很强的空间自相关性,这一现象在植被盖度最低时期最明显;(2)在植被盖度上升期,其变化的热点区不断减少或向次热点地区分散,矿区植被变化集聚效应越发不显著,总体上呈离散的态势。(3)煤炭开发对矿区植被的扰动呈现整体性特征,与煤炭产量成正比。(4)不同植被类型受煤炭开发扰动呈现不同的变化特征。(5)采用循环工艺的高效高产矿井大规模煤炭开发对植被的扰动作用尚不明显,但长期效应有待进一步研究。

关键词：煤矿区植被盖度时空效应图谱分析

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关闭/废弃矿井地热能开发利用研究现状与进展

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煤炭学报 2022年第6期47卷 2243-2269页

作者：浦海许军策卞正富 HOLGERSchüttrumpf 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 新疆工程学院矿业工程与地质学院新疆乌鲁木齐830023 中国矿业大学教育部矿山生态修复工程中心江苏徐州221116 亚琛工业大学水利工程和水资源管理研究所亚琛52062

探索清洁能源发展的创新途径是实现我国“双碳”目标的重要推动力。低焓地热资源(<85℃)是一种零碳清洁能源,可加快居民热能需求的脱碳进程。然而,低焓地热资源的开采面临着投资成本大、易诱发地质环境灾害等问题,限制了其大规模的... 详细信息

探索清洁能源发展的创新途径是实现我国“双碳”目标的重要推动力。低焓地热资源(<85℃)是一种零碳清洁能源,可加快居民热能需求的脱碳进程。然而,低焓地热资源的开采面临着投资成本大、易诱发地质环境灾害等问题,限制了其大规模的开发与利用。而关闭/废弃煤炭矿井,由于具有丰富的水、热及空间资源,可创新性地开发低焓地热资源并延长矿区的经济寿命,降低对环境与经济的负面影响。为此有必要对废弃矿井开采地热能相关的技术、经济、环境和政策等因素进行全面的梳理。因此,进行了广泛的文献综述,从废弃矿井地热能开采原理的角度,概述了其系统、热源、需求及政策等方面的研究成果,特别是对矿井水体积、连通性和温度特征及其影响因素进行了详细的分析。在此基础上,讨论了以解析模型、数值计算及现场实验方法评估废弃矿井地热能利用可行性的研究进展。此外,为了直观地说明废弃矿井地热能的利用潜力,考虑围岩动态补热机制,以徐州矿区关闭张集矿为分析案例,估算了其可利用的地热资源。结果表明:张集矿静态储能约为278000 MW·h,围岩动态补热量(0.5 a)约为4731.4 MW·h,系统供能的碳排放系数仅为0.05 kg/(kW·h),与化石能源相比碳排放量减少约13000 t。尽管考虑了动态补热,废弃矿井地热能补给速率仍相对较慢,因此未来的研究应着眼于多能互补方式开发废弃矿井地热资源,结合风能或太阳能将废弃矿井作为产-储热能的关键结构,以提高系统的稳定性。

关键词：废弃矿井清洁能源地热开采矿井地热系统矿井水

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刚柔耦合高弹性筛面运动学与料群透筛分布规律

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中国矿业大学学报 2021年第5期50卷 923-932页

作者：江海深于世杰赵跃民段晨龙赵建军王宏中国矿业大学煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室江苏徐州221116 矿冶科技集团有限公司北京100160 中煤科工集团北京土地整治与生态修复科技研究院有限公司北京100013

粘湿动力煤深度筛分是选煤领域的研究热点,传统弹性筛面虽然能解决筛分过程堵孔问题,但在料群冲击作用下易损坏.为此,设计了刚柔耦合高弹性筛面,采用振动测试研究了刚柔耦合高弹性筛面运动学特性与空间运动轨迹,通过高速动态测试与筛分... 详细信息

粘湿动力煤深度筛分是选煤领域的研究热点,传统弹性筛面虽然能解决筛分过程堵孔问题,但在料群冲击作用下易损坏.为此,设计了刚柔耦合高弹性筛面,采用振动测试研究了刚柔耦合高弹性筛面运动学特性与空间运动轨迹,通过高速动态测试与筛分试验研究了粘湿料群的运动行为与透筛分布规律,在此基础上,优化了刚柔耦合高弹性筛面结构.结果表明:刚柔耦合高弹性筛面与底部加强筋之间的碰撞使得筛面加速度和位移最高可达89.57 m/s^(2)和6.17 mm,分别为筛体加速度和位移的3.81倍和2.30倍,料群在筛面上的平均运移速度随筛面的加速度增大而增大,0~6 mm细粒级物料主要在A,B段透筛,而6~13 mm粗粒级物料主要在C,D段透筛;通过改变刚柔耦合高弹性筛面加强筋空间布置形式,调节刚柔耦合高弹性筛面的运动加速度,进而可以调控料群的运动行为与透筛分布规律,延长难筛分料群的筛分时间,粘湿动力煤的6 mm筛分效率达87.74%.

关键词：刚柔耦合高弹性筛面粘湿动力煤运动学透筛分布结构优化

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汶川地震受损农用地整理技术

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农业工程学报 2010年第7期26卷 307-311页

作者：徐占军张绍良王静刘爱霞侯湖平中国矿业大学环境与测绘学院土地资源管理系矿山生态修复教育部工程研究中心江苏省资源环境信息工程重点实验室徐州221008 中国土地勘测规划院北京100035

该文以汶川为例探寻地震受损农用地整理的思路和方法。通过文献分析法、系统分析和比较研究法,得到如下研究成果:给出了地震受损农用地的定义,依据地震受损农地现场调查资料,分析汶川地震农用地受损特点、农用地受损原因,提出了适合于... 详细信息

该文以汶川为例探寻地震受损农用地整理的思路和方法。通过文献分析法、系统分析和比较研究法,得到如下研究成果:给出了地震受损农用地的定义,依据地震受损农地现场调查资料,分析汶川地震农用地受损特点、农用地受损原因,提出了适合于汶川地震灾区农用地的整理方案,并对地震受损农用地整理方案中遇到的一些关键性技术问题进行了阐述。

关键词：地震土地利用重建农用地土地整理

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黄土高原露天煤矿复垦土壤−植被系统恢复力及协同/权衡关系

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煤炭学报 2024年第11期49卷 4590-4602页

作者：陈浮朱燕峰骆占斌常媛媛杨永均马静河海大学公共管理学院江苏南京211100 中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

土壤-植被互作互馈推动受损矿山生态系统修复趋向良性循环,但目前对露天煤矿区植被恢复与土壤功能之间关联和互馈机制认识尚浅,限制了矿区植被恢复策略的科学制定。选取黄土高原黑岱沟露天煤矿4个不同时序排土场复垦区,利用野外调查、... 详细信息

土壤-植被互作互馈推动受损矿山生态系统修复趋向良性循环,但目前对露天煤矿区植被恢复与土壤功能之间关联和互馈机制认识尚浅,限制了矿区植被恢复策略的科学制定。选取黄土高原黑岱沟露天煤矿4个不同时序排土场复垦区,利用野外调查、高通量测序和恢复力评估模型等方法,构建草地、灌木、针叶林、阔叶林和混交林等5类系统恢复力评估模型来探索生态恢复下土壤-植被系统功能之间权衡/协同关系。结果表明:①与未复垦裸地相比,复垦8~30 a土壤各项指标恢复介于30%~80%,植被各项指标恢复介于20%~75%;②第15年时草地和灌木土壤养分保育和生态碳汇的功能恢复速率达峰值,针叶林、阔叶林和混交林则第25年时达峰值。土壤系统恢复水平为混交林>草地>针叶林>阔叶林>灌木,植被系统恢复水平为混交林>阔叶林>针叶林>草地>灌木。③草地、灌木和阔叶林与其土壤系统功能恢复力以权衡关系为主,针叶林和混交林则以协同关系为主。黄土高原露天煤矿区植被恢复显著改善了复垦土壤物理、化学、生物性状和群落特征,复垦年限对土壤-植被系统功能恢复水平和速率有着显著的影响。随复垦年限延长,各功能恢复力之间呈现此消彼长的权衡关系。研究揭示了复垦土壤-植被系统恢复力具有强时序性,为黄土高原露天矿区生态恢复过程中适时调配植被建群策略,促进土壤-植物系统功能协同发展,科学制定和优化生态修复方案提供理论依据。

关键词：排土场复垦植被类型恢复弹性协同权衡黄土高原

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