榆神府矿区智能一体化技术：煤炭开采与生态环境的协同管理

本文主要探讨了黄河中游榆神府矿区在能源保障与生态保护之间寻求平衡的关键问题。榆神府矿区作为重要的能源基地，面临着双重挑战：一是满足国家能源需求，二是保护生态环境。通过对520多个钻孔地层数据的深入分析，研究者将煤矿开采与矿区生态环境视为一个相互关联的整体，运用基岩煤层厚度比与裂采比的对比方法，揭示了煤、岩、水、环之间的空间组合特征，以及这些元素如何影响开采活动对生态系统的潜在影响。 研究发现，根据煤-岩-水的耦合作用，矿区的生态扰动可以分为六种类型：厚基岩保水盐渍型，其特点是基岩厚且保持水分，可能导致盐渍化；中厚基岩控水沉降型，开采可能导致地表沉降和地下水位变化；薄基岩失水塌陷型，浅层煤层开采易造成塌陷和植被退化；薄基岩无水裂塌型，开采时可能伴随地表裂缝和植被损伤；烧变岩失水裂塌型和烧变岩无水裂塌型，主要受地质烧变影响，同样存在塌陷风险。 文章指出，随着高强度开采与脆弱生态环境的共存，如何通过信息技术优化开采策略，实现生态扰动最小化和煤炭资源开采效益最大化，成为亟待解决的技术课题。提出了研发采煤-覆岩-地下水-生态环境智能一体化系统的构想，该系统旨在集成先进的信息技术，如大数据、透明地质模型等，以实时监测和预测开采对生态环境的影响，为保护生态潜水和生态环境提供地质支持。 研究结果显示，中东部地区对采煤扰动尤为敏感，地表下沉、地下水位变化引发植被退化和土地盐渍化等问题突出。浅埋煤层开采还可能导致地表裂缝、土壤结构破坏和植被根系损伤，而在黄土梁峁地貌区，地表移动变形甚至会引发滑坡，威胁植物生长。因此，文章强调了建立针对不同破坏方式的评价指标体系和预测模型的重要性，以期通过大数据驱动的透明动态地质模型，实现实时监测与预警，为可持续的煤炭开采提供科学依据。 这篇论文不仅提供了榆神府矿区煤炭开采与环境保护的综合研究，还对未来智能采矿技术的发展方向和挑战进行了前瞻性的思考，对于煤炭行业的绿色开采和区域生态环境管理具有重要的实践意义。