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干旱区外排土场反向平盘风蚀作用影响规律数值模拟研究
引用格式：马力，马宁，毕银丽，等.干旱区外排土场反向平盘风蚀作用影响规律数值模拟研究[J].绿色矿山，2024，2(2):183-190.
摘要
引言
我国露天煤矿产量规模逐年上升的同时，也由此导致地表植被破坏、水土流失等生态环境问题，引起矿区生态退化。排土场生态修复是解决露天煤 矿开采过程中排土场环境问题的重要手段，相关学者 针对排土场生态修复做了大量研究，孔令伟等致力于解决矿区排土场生态恢复困境，提出了一种新的穴铺建植技术;张明天等利用软件模拟了规划区域的后期效果，将排土工程与后期的生态恢复和景观 改善有机地融为一体;已有学者对露天矿排土场生态修复相关内容进行研究，王广等系统地提出了表土保质、边坡优化、土壤改良、植被优化配置、节水灌 溉等生态修复技术，形成一套适用于北方地区排土场 生态修复的生态修复技术;李全生等研究了外围 草原区、排土场不同坡向的土壤理化性质，形成了露 天矿排土场生态修复关键技术体系;孟兴国对矿山开采中剥离岩土体所堆积形成的排土场进行生态 修复;肖栋等揭示了排土场生态修复中所需关注的有效积温、冻害、根系越冬和风场等气候因素特性。
同时，还有一些学者研究了矿山生态修复体系、评价体系等内容。肖平等建立了完善的生态修复体系;赵传鹏等根据当地的植被状况，挑选出具有 良好适应性和生命力的植物种类用于生态恢复;程睿采用原位综合改良方法与栽植乔灌木袋苗+混 播乔灌草种子的直接植被快速重建模式，开展了基于生态复垦的污染土壤综合改良修复效应研究;马兴德等采用了坡面整形、挡土墙支护、截排水、削坡减载等措施，改善矿山生态地质环境并维护了矿坑综合 治理期间边坡安全;唐玉情等运用层次分析法构 建生态适应性、生态防护性、绿化效果、经济性的综合 筛选评价体系;薛东明等得出沙柳网格模式产沙量对产流量响应程度较小。
本文以红沙泉露天煤矿外排土场为例，该矿处于干旱区，水资源匮乏，使用传统的方法进行排土场生态修复后期维护成本高，因此以现场工程参数为基 准，采用调整排土场平盘结构的方法，探究不同风速条件下的挡土墙高度与最佳平盘反向角度，增大平盘无风区范围，促进植物生长，并进行现场实验验证。
部分图片
图 1 网格模型
图 3 无风区范围变化趋势
图 4 挡土墙加工程材料设计
图 5 不同反向角度与风速条件下无风区变化
图 6 无风区变化规律
图 8 现场反向平盘布设模拟效果
图 9 平盘反向三级结构
马力（1986.9—），男，汉族，中共党员，黑龙江省集贤县人，采矿工程博士、力学博士后、矿业工程博士后，副教授，硕士生导师。2010年、2015年分别获得中国矿业大学采矿工程专业（露天开采方向）学士及博士学位，2017年7月在中国矿业大学完成力学博士后研究工作后进入西安科技大学工作。2022年1月在西安科技大学矿业工程博士后流动站完成博士后研究工作。主要研究方向为露天采矿理论与方法、露天矿生态修复、露天矿爆破工程及浅层岩土边坡。西安科技大学采矿工程专业露天开采方向负责人、中国煤炭学会露天开采专业委员会委员、中国岩石力学与工程学会露天开采边坡工程专委会委员、《露天采矿技术》编委会委员、《煤炭学报》青年编委、《煤炭工程》青年编委、贵州省能源行业专家。主持国家自然科学基金青年基金1项、国家重点研发计划项目子任务1项、国家能源集团2030重大项目先导项目子课题1项、中国博士后科学基金面上项目2项、陕西省自然科学基础研究计划项目2项、陕西省教育厅科研计划项目1项、江苏省博士后资助计划项目1项、辽宁工程技术大学煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金1项、企业委托项目20余项。出版学术专著2部，参编专著2部、教材1部，发表学术论文80余篇，其中发表SCI/EI论文20余篇，授权国家发明专利10项、登记软件著作权2项。
