矿业工程

 

       二、技术或产品名称

 

       矿山开采沉陷环境资源损害可视化评价系统

 

       三、技术水平

 

       国际领先

 

       四、技术简介

 

       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。

 

       五、创新点及性能指标

 

       创新点：

 

        1、指出了国内外大量应用的A.H.Wilson煤柱设计公式存在的问题，创建了更为准确严密并适合宽厚条带开采的煤柱设计理论公式。

 

        2、研发出“开采沉陷可视化工程分析设计系统”（MSVEADS〔Windows〕Version 2.0），服务于煤矿“三下开采”和特种开采设计。

 

        3、建立了开采沉陷预测与损害量化评价一体化评价体系，并引入三维数据场及GIS可视化技术，实现开采沉陷地面主要资源损害GIS可视化评价，研发出专业而高效的计算机辅助设计系统ˉ——开采沉陷环境资源损害可视化评价系统（SERDVES〔Windows〕Version 2008）。

 

       技术性能：

 

       一体化：开采沉陷预测与开采方案设计、环境资源损害评价的一体化；

 

       集成化：多种采法预计及方案设计的集成化、多种绘图处理及工程分析系统的集成化；

 

       可视化：系统操作可视化、计算成果可视化及GIS空间可视化；

 

       标准化：系统操作界面标准化、输出成果数据格式标准化。

 

        六、知识产权情况

 

（1）2010SR008311，开采沉陷建筑物损害可视化评价系统

（2）2010SR008312，开采沉陷土地资源损害可视化评价系统

（3）2010SR008292，开采沉陷铁路损害可视化评价系统

（4）2010SR008293，开采沉陷公路损害可视化评价系统

（5）2010SR008291，开采沉陷高压线损害可视化评价系统

（6）2010SR018118，开采沉陷堤坝损害可视化评价系统

 

       七、合作方式

 

       成果转化

 

       八、投资概算及经济效益分析

 

       预计投资150万元。

 

       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。

 

       九、负责人

 

       朱珍

 

       十、技术或产品的关键词

 

       开采沉陷，采动损害，环境资源损害评价，三维数据可视化

 

       十一、技术或产品介绍图片

 

开采沉陷环境资源损害可视化评价系统-操作界面

 

开采沉陷预计及地表损害结果图形输出