水分和冻融循环对酷寒矿区煤矸石风化崩解速率影响的定量研究
郭海桥1
程伟2
尚志3
牟守国4
卞正富4
雷少刚4
1.神华宝日希勒能源有限公司,内蒙古 呼伦贝尔 0215002.中国矿业大学 国土资源研究所,江苏 徐州 221116;矿山生态修复教育部工程研究中心,江苏 徐州 2211163.神华北电胜利能源有限公司,内蒙古 锡林浩特 0260004.神华宝日希勒能源有限公司,内蒙古 呼伦贝尔 021500;中国矿业大学 国土资源研究所,江苏 徐州 221116
摘要：酷寒矿区表土瘠薄,陆地覆被破坏后可利用表土稀缺是制约煤矿区土地复垦的重要因素之一,难以获得足够的可用表土不仅直接影响到煤矿土地复垦效果,同时也限制煤矿区可持续发展的进程.因此在缺土区拓展可利用表土来源不仅是煤炭土地复垦中亟待解决的生产问题,也是一个重要的科学问题.煤矸石是矿产资源开发利用的副产物,也是潜在的表土来源之一.针对特殊环境下的土地复垦需要,以酷寒矿区未风化煤矸石为研究对象,从水分变化、冻融循环单独作用和水分-冻融循环叠加作用于煤矸石的角度进行试验设计,分析了3类14种处理下煤矸石风化崩解的差异性.结果表明:水分-冻融循环处理下煤矸石风化崩解速率明显大于水分和冻融循环单独处理,风化崩解速率差异较大.运用聚类分析把煤矸石14种处理下的崩解速率分为2类,2类间的崩解速率差异显著,引起风化崩解速率差异显著的因素主要是较大的温差变化引起水分和盐分结晶膨胀.其中饱和含水-冻融循环组风化崩解速率大于非饱和水分组,大温差组大于小温差或恒温组.指出了温差变化中冰晶作用的存在引起了煤矸石的快速崩解主导因素.本研究揭示了水分作用对煤矸石风化崩解的影响大于温度作用,冻融循环有利于煤矸石风化崩解.
关键词：煤矸石风化崩解速率冻融循环风化成土
分类号：TD849.5(矿山开采)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFC0501107)国家科技基础性工作专项(2014FY110800)江苏省资源环境信息工程重点实验室开放基金(JS201805)
论文发表日期：2019-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 3859-3864 )
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