《淺埋煤層開采地面塌陷及其防治》運用煤地質學、開采沉陷學、采礦工程學、生態與環境科學等多學科理論和方法，研究陜北侏羅紀煤田淺埋多煤層開采地面塌陷及防治。總結研究區煤層覆巖空間組合關系，揭示多煤層開采地表移動變形、地表裂縫的發育規律及采煤對生態環境的影響特征。提出通過上下工作面錯距布置減緩地面塌陷和降低煤柱應力集中的技術，以及適用于黃土溝壑采煤塌陷區小溝谷治理的微地形改造技術和大溝谷斜坡治理的坡式梯田、集雨梯田整治模式。改進微生物菌劑，完善微生物修復技術，建設300余畝多煤層開采地面塌陷治理與生態修復示范區，為淺埋煤層開采地面塌陷治理與生態修復提供支撐。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內外研究進展 2
1.2.1 采煤塌陷規律 2
1.2.2 土壤及植被影響 6
1.2.3 采煤沉陷損害控制與治理 9
1.2.4 采煤沉陷區生態修復 14
第2章 研究區自然地理與地質特征 19
2.1 位置范圍與采掘概況 19
2.1.1 位置范圍 19
2.1.2 采掘概況 19
2.2 自然地理 21
2.2.1 地形地貌 21
2.2.2 水文地質 22
2.2.3 氣象條件 24
2.2.4 植被組成 24
2.3 地層構造與煤層 24
2.3.1 礦井地層 24
2.3.2 井田構造 26
2.3.3 煤層 26
2.4 煤層與含水層組合特征 36
2.4.1 含水層特征 36
2.4.2 隔水層特征 42
2.4.3 組合特征 43
第3章 多煤層開采地表移動變形規律 46
3.1 觀測區地形與地質條件 46
3.1.1 觀測區地形地貌 46
3.1.2 地質采礦條件 47
3.1.3 覆巖條件 48
3.2 觀測站布設及地表移動觀測 49
3.2.1 地表移動觀測站布設 49
3.2.2 地表移動變形觀測 53
3.3 觀測數據計算與分析 55
3.3.1 現場觀測 55
3.3.2 觀測成果角量 56
3.3.3 地表移動穩定后角值 58
3.3.4 地表裂縫發育特征及原因 66
3.3.5 采動過程地表移動特征 70
3.4 地表移動變形規律 73
3.4.1 地表移動預計 73
3.4.2 概率積分法預計理論 74
3.4.3 地表移動參數計算 76
3.4.4 概率積分理論擬合度分析 78
3.4.5 工作面斜交疊置開采規律 80
第4章 多煤層開采地面塌陷裂縫發育規律 82
4.1 地面塌陷類型與特點 82
4.1.1 塌陷裂縫觀測與填圖 82
4.1.2 塌陷裂縫類型與特點 82
4.2 單煤層工作面地表裂縫發育規律 92
4.2.1 黃土溝壑區1-2煤層 92
4.2.2 黃土溝壑區2-2煤層 98
4.2.3 風沙灘地區2-2煤層 106
4.2.4 塌陷裂縫發育規律 109
4.3 雙煤層綜采工作面地表裂縫發育規律 111
4.3.1 N1206工作面與N1112工作面疊置區 111
4.3.2 N1206工作面與N1114疊置區 113
4.3.3 塌陷裂縫發育規律 115
4.4 單/雙煤層開采工作面礦壓顯現規律 116
4.4.1 單煤層開采 116
4.4.2 雙煤層開采 121
4.4.3 礦壓顯現規律 124
4.5 多煤層開采地面塌陷裂縫成因 125
第5章 采煤對土壤及植被的影響 126
5.1 采煤對土壤水分及養分的影響 126
5.1.1 土壤樣品采集與測試 126
5.1.2 土壤水分 129
5.1.3 土壤養分 135
5.2 采煤對植物的影響 141
5.2.1 植物樣方布設與樣品采集 141
5.2.2 植物豐富度及群落結構 142
5.2.3 植物物種多樣性 148
5.2.4 植物地上生物量 149
5.2.5 適生植物群落 150
5.3 采煤對土地利用和植被覆蓋度的影響 155
5.3.1 井田范圍 161
5.3.2 工作面地表植被及土地利用 162
5.4 采煤對鄰近礦區植被及土壤濕度的影響 163
5.4.1 臨近礦區植被 163
5.4.2 臨近礦區土壤濕度 169
第6章 多煤層開采地表塌陷減緩控制技術 178
6.1 煤層群開采合理工作面與煤柱錯距數值計算 178
6.1.1 UDEC數值模型的建立 178
6.1.2 1-2煤層與2-2煤層合理區段煤柱錯距 180
6.1.3 1-2煤層與2-2煤層同采工作面合理走向錯距確定 184
6.2 煤層群開采合理工作面與煤柱錯距理論計算 186
6.2.1 合理區段煤柱錯距的理論計算 186
6.2.2 淺埋煤層群同采工作面合理走向錯距分析 190
6.2.3 煤層群開采合理工作面布置 195
6.3 科學開采方案 196
6.3.1 開采方法與工藝 196
6.3.2 工作面布置方案 197
6.3.3 薄厚煤層配采關系 197
第7章 采煤塌陷地治理 202
7.1 陜北采煤塌陷土地損毀影響因素 202
7.1.1 地形地貌條件 202
7.1.2 開采方法 203
7.1.3 地質采礦條件 204
7.1.4 土地覆被/利用 204
7.2 采煤塌陷裂縫的治理原則及分類 204
7.2.1 治理原則 205
7.2.2 演化過程分類 205
7.2.3 發育形態分類 205
7.3 采煤塌陷裂縫治理技術及充填工藝 207
7.3.1 治理技術 207
7.3.2 充填工藝 209
7.4 采煤塌陷坡地微地貌整治技術 212
7.4.1 侵蝕溝微地貌治理技術 212
7.4.2 坡地微地貌整治技術 217
第8章 黃土溝壑區多煤層開采生態恢復技術 220
8.1 菌劑改良 220
8.1.1 菌劑改良的材料和方法 220
8.1.2 菌劑改良的效應 222
8.1.3 菌劑改良的配比分析 231
8.2 采煤塌陷區菌劑應用 232
8.2.1 菌劑應用植物種類選擇 232
8.2.2 植被配置及現場布局 233
8.2.3 微生物菌劑應用 237
8.3 采煤塌陷區菌劑生態修復效應 237
8.3.1 生態修復效應監測方法 238
8.3.2 檸條生態修復效應 240
8.3.3 樟子松+紫花苜蓿生態修復效應 243
8.3.4 黃花菜生態修復效應 250
參考文獻 255
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