煤炭科学技术

作者：宋世杰, 彭芮思, 左靖, 刘露, 陈宝灯,

关键词：采动地裂缝, 土壤抗蚀性, 水土流失, 综合指数模型, 陕北煤矿区,

采动地裂缝作为黄河流域中游陕北煤矿区最突出且典型的采动损害问题，引发的水土流失效应已经不容忽视。为了研究采动地裂缝发育对周边土壤抗蚀性的影响，以陕北煤矿区内宽度分别为0～10，10～20，20～30 cm的采动地裂缝为研究对象，采集周边水平距离80 cm以内，垂直深度40 cm以浅的土壤，测定了土壤水稳性团聚体、微团聚体、无机黏粒、有机黏粒、物理性质类等14个国内外学者普遍关注的用于量化表征土壤抗蚀性的指标，采用层次分析法、敏感性分析和因子分析相结合的方法甄选出陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性的重要量化指标，构建了陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性综合指数模型。结果表明：①综合层次分析法、敏感性分析和因子分析，甄选确定>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、<0.001 mm细黏粒含量、土壤团聚度、土壤有机质含量5个指标作为量化表征陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性的重要指标；②采动地裂缝会降低周围土壤的5个土壤抗蚀性重要指标，其中>0.25 mm水稳性团聚体含量变化最为明显；③根据土壤抗蚀性重要指标，基于因子分析原理构建了陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性综合指数模型；④采动地裂缝会降低周围土壤的抗侵蚀综合能力，且该效应随着裂缝宽度的增大和水平距离的减小而增强，当距采动地裂缝的水平距离超过170 cm时，采动地裂缝对周围土壤抗侵蚀综合能力的负效应基本消失，其可作为陕北采动地裂缝发育区土壤侵蚀防控的关键区域。研究结果可为黄河中游陕北矿区水土流失的精准防控提供科学依据。

来源：2024年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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