中国粮食主产区农业水资源脆弱性与粮食安全时空耦合关系研究

构建适用于中国粮食主产区农业水资源脆弱性与粮食安全的评价指标体系,利用D-S证据理论合成主客观权重并确定综合权重,对2010—2019年粮食主产区的农业水资源脆弱性和粮食安全进行评价。采用耦合协调度模型和相对发展度模型,分析两者的耦合协调水平及耦合协调发展类型。结果表明,2010—2019年粮食主产区的农业水资源脆弱性和粮食安全呈持续改进优化的趋势,两者得分分别提高6.22%和17.22%。农业水资源脆弱性与粮食安全的耦合协调度上升5.11%,耦合协调度等级从勉强协调升至初级协调,耦合协调度呈南高北低的空间分布特征。粮食主产区耦合协调发展类型主要为低度磨合-农业水资源滞后型、高度磨合-同步发展型,农业水资源系统改进和发展滞后已成为制约粮食安全的主要障碍因素,笔者据此提出了降低农业水资源脆弱性、促进2个系统耦合发展的路径。     

孔间煤体水力压裂技术现场试验研究

孔间煤体水力压裂就是在实施预抽瓦斯区域防突措施时,向区域防突钻孔中高压注水压裂,在使煤体固有裂隙扩张的同时,使压裂煤体向自由孔方向压挤,从而使孔间煤体卸压增透、塑性增强,以有效防止煤与瓦斯突出。本文在分析了孔间煤体水力压裂技术原理的基础上,以焦作矿区九里山矿为研究对象,研究了孔间煤体水力压裂技术注水参数(如注水压力、水力冲孔等效孔径、顺层钻孔孔间距、注水压裂孔封孔深度、注水时间)的确定,指出根据自由孔水力冲孔后的等效体积,按孔间煤体膨胀变形率不低于4‰来确定注水孔与自由孔之间的距离,并通过在焦作矿区九里山矿进行孔间煤体水力压裂技术现场试验,结果表明注水时有大量瓦斯从自由孔涌出,水力压裂卸压后钻孔流量提高了17倍,煤体透气性增加了420倍,达标预抽期由2年减少为6个月,其防突效果明显。