地下矿物资源(如煤炭)被采出后,开采区域周围岩体原始的应力平衡状态遭到破坏,使得应力重新分布并达到新的平衡,在此过程中,岩体和地表将产生移动和变形,这种现象称为“开采沉陷”。开采沉陷是典型的人类活动所诱发的环境灾害,导致矿区及其周边自然环境的污染和资源的破坏。因地下开采所引起或诱发的矿区建筑物损坏、地表沉陷、地表开裂以及山体滑坡、水资源枯竭等各种地质环境灾害,已经成为危害矿区人们生产和生活的主要灾害来源,给各矿区的经济发展和人民生命财产造成了巨大损失。据不完全统计,我国仅采煤塌陷就以 200 平方千米的速度逐年增加,这对矿区的自然环境构成了严重威胁。因此,开采沉陷区的环境资源损害评价、环境保护及治理问题,直接关系到矿区的经济发展与社会稳定,同时也关系到矿区的可持续发展,是我国各大矿区正面临的严峻的问题。
基于此,多年来,团队广泛运用开采沉陷学、环境经济学、计算机科学、信息技术等学科理论构建了一套科学、合理的开采沉陷区环境资源损害评价理论体系,结合矿区实际,本着灵活性、实用性的原则抽象出评价系统执行体系,并引入三维数据场及地理信息系统(GIS)可视化技术,开发了矿山开采沉陷环境资源损害可视化评价系统,实现了开采沉陷与环境资源损害评价一体化研究。研究成果获得山东省科技进步二等奖 1 项。
经济效益:对开采沉陷区环境资源损害进行合理评价,可最大限度降低地面建(构)筑物拆迁成本、土地资源损伤修复成本等巨大经济成本,经济效益和社会效益显著。据不完全统计,研究成果应用于中国煤炭科学研究总院唐山分院、山东兖矿集团、山西潞安矿业(集团)、黑龙江龙煤集团、河北开滦(集团)、辽宁铁法煤业(集团)、辽宁沈阳煤业(集团)等单位后,累计创经济效益 20 多亿元。
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