采煤塌陷對風蝕的影響研究——以神府-東勝煤田補連塔礦覆沙區(qū)為例.pdf

1、本文以神府-東勝煤田補連塔礦覆沙區(qū)采煤塌陷區(qū)為研究對象，以采煤塌陷對風沙活動的影響為主要研究內(nèi)容，通過2年系統(tǒng)的野外風沙觀測和采樣分析，初步對地表塌陷特征及粒度變化對風蝕影響、地表塌陷裂縫對風蝕影響、地表塌陷對風沙蝕積量和蝕積強度影響、塌陷區(qū)植物群落變化對風蝕的響應及塌陷區(qū)風蝕綜合評判模型等方面進行了研究和探討。結(jié)果表明： (1)塌陷地表的形成，改變了原始地表形態(tài)和土壤結(jié)構(gòu)，從而加劇了地表風沙運動的進程；粒度變化對風蝕響應結(jié)果表

2、明：在2004和T2005塌陷區(qū)粒度組成百分比曲線分布形態(tài)一致，均為雙峰態(tài)，兩個明顯的峰值出現(xiàn)在0.54φmm和0.125φmm處，WT非塌陷區(qū)情況和T塌陷區(qū)相反，分布曲線為單峰，其極值出現(xiàn)在0.125φmm處。因此，由塌陷所導致的地面裂縫、地面階梯狀下沉等使神東礦區(qū)風沙區(qū)潛在的可風蝕性程度加強。 (2) 通過對不同位置、不同時段地表裂縫的研究與分析，初步得出了地表塌陷風蝕機理和地表塌陷后風沙運動變化規(guī)律；地表塌陷裂縫兩邊干沙層

3、厚度(H)的變化都是隨著遠離裂縫距離的增加以對數(shù)函數(shù)負相關(guān)增長，濕沙層含水率(M)的變化是以遠離裂縫距離的增加以線性函數(shù)正相關(guān)增長，并根據(jù)塌陷裂縫寬度和落差對干沙層厚度及濕沙層含水率的影響關(guān)系，得出了塌陷裂縫對風蝕影響的關(guān)系模型。 (3)隨著塌陷年限時間尺度的延長，風沙蝕積量和蝕積強度與塌陷時間呈線性負相關(guān)關(guān)系；當塌陷強度SSI∈[50％，100％)、SSI∈[35％，50％)時，蝕積強度均為堆積態(tài)高強度4(CI)，SSI∈[2

4、0％，35％)時蝕積強度為高強度4(EI)，但局部也存在堆積態(tài)，當SSI∈[10％，20％)時為輕度1(EI)。蝕積狀態(tài)隨塌陷強度的變化而改變，研究結(jié)果顯示，塌陷區(qū)蝕積臨界值的塌陷強度為30.69％，且當塌陷強度SSI∈[0，100％]區(qū)間內(nèi)，塌陷強度與區(qū)域風沙蝕積量的相關(guān)關(guān)系為多項式函數(shù)。 (4)塌陷區(qū)植物群落的變化是補連塔礦覆沙區(qū)地表塌陷后加快風蝕進程的重要指征，塌陷強度與植被生長狀況呈負相關(guān)關(guān)系；采煤塌陷直接導致植被的死亡