本书运用煤地质学、开采沉陷学、采矿工程学、生态与环境科学等多学科理论和方法，研究陕北侏罗纪煤田浅埋多煤层开采地面塌陷及防治。总结研究区煤层覆岩空间组合关系，揭示多煤层开采地表移动变形、地表裂缝的发育规律及采煤对生态环境的影响特征。提出通过上下工作面错距布置减缓地面塌陷和降低煤柱应力集中的技术，以及适用于黄土沟壑采煤塌陷区小沟谷治理的微地形改造技术和大沟谷斜坡治理的坡式梯田、集雨梯田整治模式。改进微生物菌剂，完善微生物修复技术，建设300余亩多煤层开采地面塌陷治理与生态修复示范区，为浅埋煤层开采地面塌陷治理与生态修复提供支撑。
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第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外研究进展 2
1.2.1 采煤塌陷规律 2
1.2.2 土壤及植被影响 6
1.2.3 采煤沉陷损害控制与治理 9
1.2.4 采煤沉陷区生态修复 14
第2章 研究区自然地理与地质特征 19
2.1 位置范围与采掘概况 19
2.1.1 位置范围 19
2.1.2 采掘概况 19
2.2 自然地理 21
2.2.1 地形地貌 21
2.2.2 水文地质 22
2.2.3 气象条件 24
2.2.4 植被组成 24
2.3 地层构造与煤层 24
2.3.1 矿井地层 24
2.3.2 井田构造 26
2.3.3 煤层 26
2.4 煤层与含水层组合特征 36
2.4.1 含水层特征 36
2.4.2 隔水层特征 42
2.4.3 组合特征 43
第3章 多煤层开采地表移动变形规律 46
3.1 观测区地形与地质条件 46
3.1.1 观测区地形地貌 46
3.1.2 地质采矿条件 47
3.1.3 覆岩条件 48
3.2 观测站布设及地表移动观测 49
3.2.1 地表移动观测站布设 49
3.2.2 地表移动变形观测 53
3.3 观测数据计算与分析 55
3.3.1 现场观测 55
3.3.2 观测成果角量 56
3.3.3 地表移动稳定后角值 58
3.3.4 地表裂缝发育特征及原因 66
3.3.5 采动过程地表移动特征 70
3.4 地表移动变形规律 73
3.4.1 地表移动预计 73
3.4.2 概率积分法预计理论 74
3.4.3 地表移动参数计算 76
3.4.4 概率积分理论拟合度分析 78
3.4.5 工作面斜交叠置开采规律 80
第4章 多煤层开采地面塌陷裂缝发育规律 82
4.1 地面塌陷类型与特点 82
4.1.1 塌陷裂缝观测与填图 82
4.1.2 塌陷裂缝类型与特点 82
4.2 单煤层工作面地表裂缝发育规律 92
4.2.1 黄土沟壑区1-2煤层 92
4.2.2 黄土沟壑区2-2煤层 98
4.2.3 风沙滩地区2-2煤层 106
4.2.4 塌陷裂缝发育规律 109
4.3 双煤层综采工作面地表裂缝发育规律 111
4.3.1 N1206工作面与N1112工作面叠置区 111
4.3.2 N1206工作面与N1114叠置区 113
4.3.3 塌陷裂缝发育规律 115
4.4 单/双煤层开采工作面矿压显现规律 116
4.4.1 单煤层开采 116
4.4.2 双煤层开采 121
4.4.3 矿压显现规律 124
4.5 多煤层开采地面塌陷裂缝成因 125
第5章 采煤对土壤及植被的影响 126
5.1 采煤对土壤水分及养分的影响 126
5.1.1 土壤样品采集与测试 126
5.1.2 土壤水分 129
5.1.3 土壤养分 135
5.2 采煤对植物的影响 141
5.2.1 植物样方布设与样品采集 141
5.2.2 植物丰富度及群落结构 142
5.2.3 植物物种多样性 148
5.2.4 植物地上生物量 149
5.2.5 适生植物群落 150
5.3 采煤对土地利用和植被覆盖度的影响 155
5.3.1 井田范围 161
5.3.2 工作面地表植被及土地利用 162
5.4 采煤对邻近矿区植被及土壤湿度的影响 163
5.4.1 临近矿区植被 163
5.4.2 临近矿区土壤湿度 169
第6章 多煤层开采地表塌陷减缓控制技术 178
6.1 煤层群开采合理工作面与煤柱错距数值计算 178
6.1.1 UDEC数值模型的建立 178
6.1.2 1-2煤层与2-2煤层合理区段煤柱错距 180
6.1.3 1-2煤层与2-2煤层同采工作面合理走向错距确定 184
6.2 煤层群开采合理工作面与煤柱错距理论计算 186
6.2.1 合理区段煤柱错距的理论计算 186
6.2.2 浅埋煤层群同采工作面合理走向错距分析 190
6.2.3 煤层群开采合理工作面布置 195
6.3 科学开采方案 196
6.3.1 开采方法与工艺 196
6.3.2 工作面布置方案 197
6.3.3 薄厚煤层配采关系 197
第7章 采煤塌陷地治理 202
7.1 陕北采煤塌陷土地损毁影响因素 202
7.1.1 地形地貌条件 202
7.1.2 开采方法 203
7.1.3 地质采矿条件 204
7.1.4 土地覆被/利用 204
7.2 采煤塌陷裂缝的治理原则及分类 204
7.2.1 治理原则 205
7.2.2 演化过程分类 205
7.2.3 发育形态分类 205
7.3 采煤塌陷裂缝治理技术及充填工艺 207
7.3.1 治理技术 207
7.3.2 充填工艺 209
7.4 采煤塌陷坡地微地貌整治技术 212
7.4.1 侵蚀沟微地貌治理技术 212
7.4.2 坡地微地貌整治技术 217
第8章 黄土沟壑区多煤层开采生态恢复技术 220
8.1 菌剂改良 220
8.1.1 菌剂改良的材料和方法 220
8.1.2 菌剂改良的效应 222
8.1.3 菌剂改良的配比分析 231
8.2 采煤塌陷区菌剂应用 232
8.2.1 菌剂应用植物种类选择 232
8.2.2 植被配置及现场布局 233
8.2.3 微生物菌剂应用 237
8.3 采煤塌陷区菌剂生态修复效应 237
8.3.1 生态修复效应监测方法 238
8.3.2 柠条生态修复效应 240
8.3.3 樟子松+紫花苜蓿生态修复效应 243
8.3.4 黄花菜生态修复效应 250
参考文献 255
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