逐步回归法在中长期水文预报中的应用

逐步回归法是中长期水文预报中重要方法之一,根据天一站近50年的径流量资料,采用逐步回归方法建立了天一站年枯期平均流量的中长期预报模型。首先,通过单相关系数法对预报因子进行筛选,从中选出了71个因子,采用M-K法检验,分析天一站枯期平均流量变化趋势,发现在1963年和1978年发生了枯期平均流量的突变。然后对预报因子进一步选择,选出7个因子,建立预报模型,代入逐步回归方程,对天一站平均流量的拟合合格率为88.23%,试预报合格率为100%。预报结果较好。     

基于机器学习的尾矿库监测数据异常识别研究

尾矿库在线监测是尾矿库安全预警的重要手段，如何识别监测数据中不符合实际情况的异常值，是提升尾矿库安全预警准确率的关键，也是尾矿库在线监测面临的重要问题。采用单类支持向量机、局部离群因子和3σ准则三种方法，对三组尾矿库在线监测数据进行异常识别；根据分类评价指标，研究了不同方法对异常数据的识别效能。结果显示，单类支持向量机、局部离群因子和3σ准则三种方法的平均查准率分别为0.962、0.934和0.929，平均查全率分别为0.960、0.910和0.256，平均正确率分别为0.984、0.970和0.855，平均F1分值分别为0.960、0.921和0.393，平均计算耗时为0.023 s、7.549 s和0.348 s。研究结果表明，单类支持向量机法和局部离群因子法的异常识别效果显著优于3σ准则法，单类支持向量机法识别效果优于局部离群因子法，计算速度显著优于局部离群因子法，其异常识别正确率高、计算速度快、综合性能较好。研究结果为尾矿库在线监测预警领域异常数据识别提供了有益参考。     

基于AHP及主成分分析法评价大黑山钼矿逐孔起爆效果

逐孔起爆是露天矿台阶爆破的发展趋势,但露天矿生产中参数选择多是依据生产经验。为优化选择大黑山钼矿逐孔起爆参数,通过孔网结构等参数之间的不同组合试验,选取平均块度,大块率,炸药单耗等8项评价因子并借助split-desktop方法对因子进行量化。采用AHP法建立目标层,控制层,因子层结构模型,使用几何平均法获得因子权重,并进行排序,前三项为:平均块度炸药单耗大块率;利用线性插值法对评价因子进行单因子评分,得到各组试验的综合评分。选择主成分分析法,使8项评价因子降维,对影响显著的单因子评分及综合评分与各爆破参数的关系进行拟合,得到影响规律。试验验证了优选参数的合理性,爆破效果综合得分92.6分,取得了满意的效果。     

铜陵矿区铜、锌抗性菌体的吸附特征

选取铜陵矿区不同污染程度的土壤作为研究对象,培养、分离出重金属抗性菌;通过不同菌体对铜、锌的抗性大小和生长量试验,确定具有铜、锌抗性的优势菌种。将筛选出的优势菌进行培养,研究在不同的pH值、吸附时间、吸附剂浓度、金属离子初始浓度等条件下对Cu2＋和Zn2＋的生物吸附。结果反应所筛选的优势菌种在单因子为最佳状况下对Cu2＋和Zn2＋最大吸附量分别为22.89 mg/g和51.09 mg/g,表明该菌种在微生物治理重金属铜、锌污染土壤中具有较好的应用前景。     

基于因子分析法的焦作矿区底板突水模型研究

为研究焦作矿区工作面底板突水的主要影响因素和防治措施,选取地质构造λ1、煤层厚度λ2,煤层倾角λ3、工作面宽度λ4、开采深度λ5、含水层水头压力λ6、隔水层平均强度λ7、隔水层平均厚度λ8作为研究变量,建立了焦作矿区工作面底板突水的因子分析模型。研究结果表明：焦作矿区底板突水的8个变量可归纳为采矿赋存因子、采矿设计因子、技术可变因子|得出了模型加权综合得分大于等于0.95时则突水危险性很大,且需采取相应的技术措施的判别标准|该因子分析模型在赵固二矿11011工作面成功应用并验证了其正确性。该研究成果对焦作矿区及类似地质条件下采掘工作面底板是否需要注浆加固或采取其他防治措施提供了一定的参考意义。     

卧式行星磨内行星效应的探究(一)

从冲击力、平均接触力和动能3个方面探究并验证卧式行星磨内行星效应Z、行星磨磨筒直径d及普通磨机磨筒直径D三者之间的关系。结果表明,Z1/4相对于D/d的最大误差值分别为10%、6.5%和14%;同时还探讨了行星因子Z分别与平均接触力及动能的关系,得出行星磨内钢球的平均接触力及动能均可由行星因子Z来确定,并推出相关公式。     

卧式行星磨内行星效应的探究(二)

从冲击力、平均接触力和动能3个方面探究并验证卧式行星磨内行星效应Z、行星磨磨筒直径d及普通磨机磨筒直径D三者之间的关系。结果表明,Z1/4相对于D/d的最大误差值分别为10%、6.5%和14%;同时还探讨了行星因子Z分别与平均接触力及动能的关系,得出行星磨内钢球的平均接触力及动能均可由行星因子Z来确定,并推出相关公式。     

矿山地表沉降机理的初步分析与研究

根据多个矿区的实际地面沉陷观测资料 ,总结出了新的地表沉陷量估算公式 ,指出了地表沉陷量与采空区平均净高、采空区平均长宽比、留设矿柱布局、采空区平面积、采空区平均距地高度、覆岩平均弹性模量、采空区形状因子、平均切岩角、采心距间的关系。     

岭北露天矿排土场复垦造林及其对局部生态环境改变作用的研究

鹤岗矿务局自１９８５年开始在岭北露天煤矿排土场进行复垦造林的试验工作，现已复垦造林１０８８亩，局部已林木郁闭并对局部生态环境起到了改善作用。本文对排土场复垦造林试验工作的技术要点和林木郁闭后局部生态环境的变化做了综合阐述。     

基于因子分析与BP神经网络的煤体瓦斯渗透率预测

为提高煤体瓦斯渗透率预测准确性,使用因子分析法对BP神经网络模型进行优化、改进,提出一种改进的BP神经网络预测模型。根据煤体瓦斯渗透率相关主要影响因素实例数据,使用因子分析法对4个煤体瓦斯渗透率影响因素原始数据进行降维数据处理,优化得到2个公共因子;以2个公共因子代替原有4个煤体瓦斯渗透率影响因素作为BP神经网络模型输入层参数,建立改进的BP神经网络煤体瓦斯渗透率预测模型,进行实例数据检验改进BP模型预测效果。最终验证结果:20组训练样本预测值与实际值的相对平均误差为0. 63%,证明训练完成的改进BP神经网络模型具有良好的拟合效果;改进BP模型预测样本平均相对误差为3. 16%,传统BP模型预测样本平均相对误差为6. 37%,证明改进BP模型预测精确度优于传统BP模型。     

西部采煤沉陷地微生物复垦植被种群自我演变规律

菌根真菌可以与陆地上80%以上的植物形成菌根共生体,促进植物在逆境的生长。采煤沉陷地在人工接种菌根真菌后复垦植被种群进行了自我修复与演变,监测采煤沉陷地复垦植物人工接种菌根真菌复垦后4 a对植被种群的自我演变规律影响。以神东矿区大柳塔采煤沉陷地人工林樟子松、沙棘和文冠果为研究对象,野外原位监测植被种类、生活型组成及植被多样性指数,并利用地统计学方法进行克里金插值,对比接种菌根真菌4 a后(+M)与同期种植的自然状态下(CK),两种处理样地内植被种类、数量及其多样性指标,揭示不同人工林在自然状态和人工接种4 a后,区域内物种个体种类、数量和群落多样性差异。研究结果表明:接菌提高樟子松人工林灌木层物种多样性,而降低草本层物种多样性;接菌提高沙棘和文冠果人工林的草本植物群落稳定性和物种多样性及其均匀度,抑制灌木层物种多样性增加。3种人工林微生物复垦4 a后多年生草本占优势地位。接菌组进入多年生草本＋灌木的生态组成结构阶段,而对照组则相对滞后,处于一年生草本＋多年生草本＋灌木的组成结构阶段,接菌促进了生态的演变进程。综合分析植物分布特征,发现植物的最优拟合模型以高斯模型居多,阿尔泰狗娃花、地肤、猪毛蒿、白花草木樨、牛心朴子、野樱桃、油蒿及柠条的预测值精度较好。接菌可促进地稍瓜、阿尔泰狗娃花、牛心朴子、达乌里胡枝子和柠条频度和数量的增加,可能使绳虫实、糙隐子草、苦苣菜和花棒的频度和数量下降。本文为煤矿沉陷区采用微生物修复人工林促进生态群落自我演变进程奠定了初步的研究基础。     

海州露天矿排土场植被重建技术研究

由于农业用地对环境要求相对较高,且需要大量的人力、物力进行管理,多数矿山企业在土地复垦时一般不将种植作物作为其土地用途,而是以管理工作及费用相对较少的林、草种植为主.林草种植在矿山复垦种植中占有相当重要的地位,着重探讨海州露天矿排土场牧草种植的技术途径.     

基于ANP-SWOT模型的平原高潜水位采煤塌陷区土地复垦战略研究

平原高潜水位矿区采煤塌陷区土地复垦是一项复杂的系统工程,矿区社会、经济和生态环境问题交互存在,科学制定土地复垦战略,引导土地复垦统筹,对于解决采煤塌陷区矿、地、人之间的矛盾具有重要意义。本文以沛县北部矿区为例,首先利用SWOT模型梳理了影响采煤塌陷区土地复垦的因素,得出相应的土地复垦战略方案;然后厘清各影响因素之间的关系,利用网络层次分析法构建了采煤塌陷区土地复垦战略网络层次结构模型;最后对SWOT模型分析得出的采煤塌陷区土地复垦战略备选方案进行了评价。结果表明:①影响采煤塌陷区土地复垦的各因素之间存在相互依存或者制约关系;②受影响最大的是调整产业结构,转换经济增长动力因素,权重值达到0.23;③8种备选方案中土地复垦支持产业转型发展、土地复垦推动新型城镇化建设、多元化融资机制三种方案比较重要,权重值分别为0.23、0.20、0.15。研究结果在目前社会经济转型的背景下,可以为统筹解决采煤塌陷区存在的经济、社会和生态环境问题提供理论支撑。     

复垦年限及植被模式对矿区土壤质量的影响

理解复垦年限和植被模式对煤矿复垦土壤质量的影响机制,对评估生态系统恢复程度极为重要。本文以安太堡露天煤矿复垦区土壤为研究对象,基于相关系数法和经验模型确定指标权重和隶属度,采用综合指数法建立土壤质量评价模型,分析复垦年限和复垦植被模式对土壤质量的影响。结果表明:露天矿的开采对表土的破坏十分严重;随着人为复垦措施的实施,土壤质量逐渐恢复,复垦区的土壤综合质量甚至可以超过原地貌;但土壤质量恢复需要较长时间,复垦措施的实施有助于恢复土壤质量,且复垦时长是其恢复的重要保障。油松纯林是该研究区较优的单一植被复垦模式,刺槐×榆树混交模式复垦更适合在研究区内推广使用。研究结果将为露天煤矿区复垦和绿色矿山建设等提供理论参考。     

基于连通性分析的采煤塌陷地复垦利用潜力评价

新时代采煤塌陷地复垦要求构建科学合理的现代规模农业发展格局,然而以往采煤塌陷地治理项目仅仅针对地块条件,较少考虑地块间的连通性问题,制约了复垦利用成效。本文首先对未修复采煤塌陷地地块与周边耕地进行景观连通性评价;然后以耕地为复垦导向建立了采煤塌陷地复垦利用潜力评价指标体系和评价模型,评价了研究区的采煤塌陷地复垦利用潜力。研究表明：(1)徐州市采煤塌陷地复垦为耕地后对耕地生态网络结构的贡献程度均较高,连通性水平1级至3级的采煤塌陷地占总面积均超过98%;(2)徐州市共有采煤塌陷地11121.27公顷,其中有面积为7906.22公顷的塌陷未积水区景观连通性较高。其中复垦利用潜力为1级至3级的塌陷地适宜复垦为耕地,面积为6060.57公顷,占比76.65%。基于连通性分析的采煤塌陷地复垦利用潜力评价,可以为采煤塌陷地复垦专项规划提供科学依据,促进采煤塌陷地科学合理展开修复,缓解地区土地利用瓶颈约束。     

煤矸石填埋场土壤微生物学特性的时空变异

为了研究煤矸石填埋场土壤微生物学特性的时空变异,以山西长治司马矿煤矸石填埋场为研究对象,通过野外调查和采样分析,对不同复垦年限矸石场的土壤微生物特性进行了分析。结果表明,在垂直方向上,矸石场不同层次土壤的微生物数量以及真菌、放线菌占微生物总数的比例随着复垦年限增加而逐渐增加,而细菌与真菌的比值(B/F值)呈降低趋势。在林木根区水平方向上,随着复垦年限的增加,S1(树基附近)处的细菌占微生物总数的比例逐渐减少,真菌和放线菌占微生物总数的比例逐渐增加。充填复垦5 a后,S1位点的细菌数较S2处(距树干基部约100 cm处)显著低11.70%,真菌和放线菌数量分别较S2处高31.18%和19.08%,B/F值比S2处低19.95%。矸石场各土壤层次的过氧化氢酶、土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性随着复垦年限的增加呈增加趋势。在水平方向上,在充填复垦5 a后,与S2位点相比,S1处磷酸酶和蔗糖酶活性分别降低23.81%和17.95%,脲酶酶活性显著提高19.05%,但S1处的过氧化氢酶活性与S2位点相比没有显著差异。矸石场复垦土壤呼吸速率随着复垦年限的增加,呈增加趋势。在复垦第1年,S1和S2位置土壤呼吸速率没有显著差异。充填复垦3 a后,S2处的土壤呼吸速率显著高于S1,但到复垦5 a后,S1处的土壤呼吸速率较S2显著提高33.33%。     

煤矸石充填复垦采煤塌陷区可行性分析

煤矸石充填塌陷区后是否产生重金属污染是目前充填复垦中亟需解决的关键问题。为分析煤矸石充填复垦塌陷区的可行性,以徐庄煤矿煤矸石为例,通过现场采样和实验室实验的方法分析砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）和铅（Pb）重金属对复垦环境的影响。实验结果表明:煤矸石重金属含量很低、性质稳定;在淋溶和浸泡状态下,煤矸石中重金属的水溶性和淋溶性较差,降雨对煤矸石的淋溶作用不会造成重金属污染;煤矸石周边土壤重金属含量符合国家相关标准。研究表明煤矸石充填复垦塌陷区是可行的。     

捷克煤炭开采及矿区土地复垦现状分析

采用实地考察、文献查阅、定性与定量分析及比较分析等方法,综合介绍了有着悠久煤炭开采和土地复垦历史的捷克煤炭开采现状,全面分析了捷克煤矿区土地复垦历史、复垦方向、复垦技术及政策法规与资金来源等,并与中国进行了初步比较,揭示了捷克煤矿区土地复垦的4个特点:林地优先且休闲绿地比重增加;土地复垦工作体系相对完善;企业可持续发展信息公开且统计规范;复垦技术相对成熟但同样面临自燃煤矸石山难于治理等问题。研究结果对增进国际交流及探寻中国煤炭行业可持续发展的方向具有积极的意义。     

关闭矿山采煤沉陷地农业复垦路径选择

我国人多地少的国情决定了农业复垦是矿山关闭后首选的复垦方式,但是传统农业效益低、产出少,这极大地阻碍了地方政府和煤矿企业的农地复垦积极性,因此必须探索一条现代高效农业复垦的新路径。本文以东北老工业基地——辽宁沈煤集团沈北矿区采煤沉陷地为例,基于现场调查法、RS技术和GIS技术,以及极限条件法和指数和法相结合的方法,分析了辽宁沈北矿区采煤沉陷地损毁现状,指出了采煤沉陷地农业复垦制约因素,探讨了采煤沉陷地农业复垦的选择路径。结果表明,采煤沉陷地复垦为现代农业是可行的,也是必要的。浅塌陷区可以重点发展特色农业和生态观光农业,而季节性性积水区则可发展养殖、种植、加工三位一体的立体农业和生态观光农业,大面积深积水区则适宜开发为湿地农业,发展生态旅游。     

露天矿土地复垦考核评价方法及应用

露天矿土地复垦是矿区生态治理的重要内容,也是国家煤炭行业生态文明建设的重要组成部分。研究提出露天矿土地复垦指数,用来表征露天矿土地复垦评价效果,采用层次分析法,确定各指标权重,构建了露天矿土地复垦综合评价指标体系及考核评价方法,并提出了考核级别划分标准。采用上述考评体系和方法,选取某大型煤炭央企所属的典型露天煤矿,收集整理2014年度土地复垦遥感监测、生态修复和治理等基础数据,评价各露天矿年度土地复垦效果,验证了本考核评价方法的可行性。