由露天开采剥离物和煤矸石组成的土体,水分渗漏严重,在低温季节无法形成冻土。在距离煤矸石土体表层一定深度构建阻水层,以提高煤矸石土体的水源涵养能力。然而,由于缺乏相关重构阻水技术(构造)数据集,目前在青海木里矿区实施土壤重构技术存在较大的不确定性。本研究利用室内土柱入渗试验、模拟降雨试验得到构建阻水层后的煤矸石土体入渗率数据集,结合数学统计方法以及数学模型拟合与评估,得到在构建不同阻水层下的煤矸石土体的入渗数据集,并通过实地验证评价发现,煤矸石粉碎物级配=2:5:3(1~2mm、0.5~1mm、< 0.5mm),煤矸石粉碎物容重控制为 1.60~1.75g/cm2,W-OH浓度为3.5~4.5%喷洒量为2.5~3.5L/m2,PAM播撒量为在压实后的煤矸石表面干撒0.05~0.07g/cm2范围内阻水效果最佳。
| 采集时间 | 2022/09/01 - 2025/06/11 |
|---|---|
| 采集地点 | 中国,青藏木里矿区 |
| 数据量 | 21.8 MiB |
| 数据格式 | *.xlsx |
| 数据时间分辨率 | 日 |
室内土柱入渗试验:将不同煤矸石颗粒粒径(2~5 mm 、0.5~2 mm 、<0.5 mm),按不同质量配比。并利用环刀法测定不同处理下各基质的饱和含水量、毛管持水量和田间持水量。利用土柱入渗设备(马氏瓶、亚克力土柱、水分传感器、水势传感器及数据采集器)采集得到累积入渗量、入渗率。
模拟降雨试验:结合青海木里矿区当地气象资料,利用野外便携式人工模拟降雨器(MSR-S20-W1100(1500))对构建不同阻水层后的煤矸石坡面进行模拟降雨试验,采集计算得到初始产流时间、降雨入渗率、产流率、产沙率。
(1)利用SPSS 25.0统计软件进行相关性性因素分析;
(2)利用Origin 2021软件进行对Green-Ampt机理模型、Philip模型、Kostiakov经验模型进行拟合,并计算得到均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、符合度指数(D)和决定系数(R2);
(3)实验数据采用Microsoft Excel软件进行系统整理。
采用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、符合度指数(D)和决定系数(R2)三个标准指标验证Philip模型、Kostiakov经验模型与实际数据之间的误差。利用入渗率、累计入渗量、阻水效应等验证不同阻水层的阻水效果。结果表明,煤矸石粉碎物级配=2:5:3(1~2mm、0.5~1mm、< 0.5mm),煤矸石粉碎物容重控制为1.60~1.75g/cm2,W-OH浓度为3.5~4.5%喷洒量为2.5~3.5L/m2,PAM播撒量为在压实后的煤矸石表面干撒0.05~0.07g/cm2范围内阻水效果最佳。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2022YFF1302604 | 高寒矿区水源涵养功能恢复新型材料和冻土剖面近自然重构技术研发与试验示范 |
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| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 照片 | |
| 2 | 高寒矿区冻土层重构技术阻水层数据 |
| # | 类别 | 标题 | 作者 | 年份 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 论文 | W-OH固化剂对高寒矿区煤矸石水分入渗的影响及模型拟合 | 鲁长金、王志刚、杨海龙 | 2025.0 |
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