冻土层在高寒地区的生态平衡中起着重要作用，但冻土层的修复与保护在高原高寒矿区生态环境治理中经常被忽略，鲜有研究。以木里矿区聚乎更区生态环境综合整治实践为例，通过对原始冻土层的平面分布、垂向分布、地层结构、地温变化等特征的分析，针对破坏的土壤层、地表层、冻土层、煤层顶板岩层等不同研究对象的生态地质层剖面，按照模拟季节性冻土、多年冻土差异变化特征及其生态地质功能的思路，在利用构建人造冻土层和回填层二元结构冻土生态地质层剖面模型的基础上，提出了以冻土概况调查、剖面模型建立、搭接融合、确定回填时间、设计表层保水、布设截排水沟、地貌重塑为流程的人工构建冻土层的修复技术，以实现人造冻土层在物质结构、地下含隔水层结构及水力联系、水源涵养等方面的功能基本达到原始冻土层的水平，同时提供更多对冻土保存有利的条件。采用探坑、钻孔岩心取样和孔内长期地温监测等不同方法手段在以往矿区渣山区和新回填修复采坑内对比实验，证实了原渣山压覆区域多年冻土顶界在稳定抬升，采坑内新回填区已经开始形成新的冻土层；通过对比渣山区自然恢复冻土层和采坑内人工修复冻层形成的时间和厚度，表明人造冻土层构建更有助于该区冻土快速恢复。

聚乎更矿区是青藏高原多年冻土区重要的煤炭资源生产地。矿区多年冻土类型为亚稳定型，冻土厚度大，对环境变化的响应较敏感。观测数据显示，多年冻土内部温度场呈现相对“急剧”、“恒定”、“稳定”三个显著规律变化区段。矿区多年冻土受海拔和地形地貌控制，表现为西厚东薄。在区域气候变暖背景下，多年冻土的地温呈增加趋势，上限逐步下降，下限逐步抬升，多年冻土地温正向着退化的方向变化。冻土作为浅部地下水含隔水层的实质载体和支撑地表植被、湿地等生态环境的基础，同时兼具水源涵养、植被保护、碳库固碳、工程地质安全、成矿控矿等多重生态地质功能作用，对高原高寒地区生态系统的稳定和演化起重要作用。

矿产资源开发所造成的环境污染与生态破坏是矿区生态环境退化的主要影响因素。干旱、寒冷、土壤贫瘠的高海拔地区,煤炭开采诱发的高寒草甸破坏、冻土层退化、生物多样性锐减等问题更加突出。在工程地质勘查和生态环境现状调查的基础上,对2003年以来青海木里煤田的生态地质环境问题及其演化规律进行了比较全面的梳理和分析,结果表明:长期大规模的煤炭开采导致矿区生态系统急剧退化、生态服务功能显著降低、地形地貌遭到破坏、生态地质环境风险不断增加,生态环境亟待整治修复,然而高寒缺氧、表土匮乏、复绿植物自我更新困难等不利因素是生态修复工程必须面对的难题。针对以上破坏问题和治理技术难题,以江仓一号井高原高寒露井联合矿区生态地质环境综合治理工程为背景,遵循"山水林田湖草是一个生命共同体"理念,坚持"节约优先、保护优先、自然恢复为主"的方针,以"技术可靠、经济合理、依法依规"为出发点,充分借鉴已有经验,按照"因地制宜、分区管控、消除隐患、贴近自然"的生态地质环境综合治理思路,针对性的提出了基于"渣山削坡整形+采坑回填缓坡+井巷工程保护+岩壁坡面整治+微地形地貌重塑+土壤重构与植被复绿"的采坑、渣山一体化治理模式,构建了...

针对胜利煤矿永冻层下浅埋14#煤层的赋存特殊性,在14101工作面运输顺槽开展锚网支护试验及现场测试工作,分析冻土矿区浅埋煤层巷道掘进过程中巷道围岩变形规律和锚网支护的实际承载变化规律,为评价这种条件下锚网支护的合理性、制定冻土矿区浅埋煤层巷道锚网支护技术标准及规范提供了理论依据。

为了详细研究淮南矿区冻土的物理力学性能,为冻结法施工提供设计参数,以刘庄煤矿东风井典型粘土层为研究对象,在冻结冻土力学性能室内进行了人工冻结的蠕变试验。根据冻土单轴蠕变实验数据,分析总结出冻土在单轴应力条件下的应力、应变、温度和时间相互作用的关系,从而得到蠕变本构方程和蠕变规律,该规律对淮南矿区井筒冻结设计和施工具有重要的借鉴意义。

冻土因其独特的工程性质成为所有寒区工程面临的一大难题,深入研究和解决冻土问题成为了寒区工程的关键。冻土(岩)测试主要是获取岩土体在冻融条件下,岩土体物理力学性质的变化情况,为露天矿在服务年限内安全开采以及相关设计提供依据。该文主要对木里矿区四井田冻土(岩)物理力学性质从力学参数及地温监测两方面进行研究,为该露天矿边坡稳定的研究做基础。

介绍了在高海拔、永冻带进行小口径、深水位条件下的钻孔抽水试验。近年来在矿区勘查中使用小口径金刚石深孔钻进十分普遍,而矿区抽水试验往往利用勘探钻孔进行。在小口径钻孔中下入深井泵后因间隙过小,用传统方法无法测得孔内动水位,从而使得试验无法进行。提出了解决办法,并论证了其可行性。希望此经验可供类似条件下钻孔抽水试验中借鉴。

通过对纳日贡玛矿区地形地貌、构造特征及水文地质条件的调查研究,对矿区水文地质条件进行了初步评价,分析和预测了矿床采区充水水源、矿坑涌水量,为开采阶段矿坑设计提供了水文地质依据。

为探索矿区冻土环境评价的方法和理论,应用突变理论对冻土环境进行了分析.基于由冻土冻融侵蚀敏感性、冻土热稳定性和冻土生态脆弱性3个子系统组成的青海木里矿区冻土环境评价指标体系,建立了木里矿区冻土环境评价突变模型.利用文献资料和野外考察资料,采用突变级数法,通过突变模型的归一公式建立了评价等级标准(理想状态、良好状态、一般状态、较差状态、恶劣状态),并对木里矿区冻土环境进行了综合评价.研究结果表明:木里矿区冻土环境质量为一般状态;与其他环境评价方法相比,突变级数法只需对评价因子进行重要性排序,在一定程度上避免了权重赋值的主观性.由于冻土环境的特殊性,应用突变级数法对矿区冻土环境进行评价更加地科学和有效.

煤矿开采对多年冻土影响剧烈,使得煤矿区冻土环境非常脆弱,煤矿区冻土环境评价显得极为重要。文章基于灰色系统理论和矢量投影原理,建立了煤矿区冻土环境评价的灰色关联投影模型,将评价样本和各级评价质量标准视为矢量,分别向同一矢量(理想样本)进行投影,根据投影值的大小,确立样本所属的质量级别及样本间的优劣排序。以青海木里煤田为例,基于由冻土冻融侵蚀敏感性、冻土热稳定性和冻土生态脆弱性三个子系统组成的冻土环境评价指标体系和评价标准,采用灰色关联投影模型对冻土环境进行了综合评价。研究结果表明:木里煤田冻土环境质量为一般状态,评价结果客观、准确,与实际相符;该模型应用于煤矿区冻土环境评价是科学的、有效的,具有一定推广和实用价值。