Landform reshaping optimization of inner dump based on hydrological fusion in grassland open-pit coal mine
XIA Jianan;LI Gensheng;LI Yuanyuan;BIAN Zhengfu;LEI Shaogang
草原露天煤矿内排土场地貌受采−排−复活动中塑形方式与土方量等因素影响,面临景观破碎、水土流失等生态环境问题。在现有工艺与团队已有成果上,为进一步实现矿区重塑地貌与周边水文相融,构建基于水文保留曲面(HPCS) 的采复子区划定优化模型,以新疆黑山露天矿内排土场为例,构建优化后的HPCS 下近自然设计地貌(MNNDL_HPCS) 为实验组,NNDL_HPCS、原始自然地貌(PNL) 和传统设计地貌(TDL)3 者为对照组,结合空间叠加分析与地貌演化模拟技术,评价MNNDL_HPCS 在水文融合、土方调配与土壤抗水蚀3 方面的优化效果。结果表明:① 采复子区划定上, MNNDL_HPCS 内除开采子区位置划定调整外, 其余区域位置保持不变;② 水文融合上,以PNL 为基准,MNNDL_HPCS 视觉效果最优,并在水文沟道空间重叠率和水文融合率指标上,分别较NNDL_HPCS 与TDL 高52.84% 和7.04%,与66.66% 和18.11%;③ 土方调配上,MNNDL_HPCS 土方平均运距较NNDL_HPCS 缩减约0.98 m/m3,较TDL 高约4.93%,土方运移成本较优化前略有降低;④ 土壤抗水蚀能力上,MNNDL_HPCS 较PNL、NNDL_HPCS和TDL 10 年可分别减少约31.65%、56.86% 和80.59% 的土壤水蚀总量,其中平均坡度缓和(0.28°) 是MNNDL_HPCS 土壤抗水蚀优于PNL 的主因,其通过HPCS 模型内坡度缓和优化模块实现。研究成果可助于恢复研究矿区内原径流通道和原地貌与景观,提高矿区生态修复稳定性。
open-pit mine;inner dumping site;landform reshaping;hydrological fusion;mine ecological restoration
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会