煤田地质与勘探

作者：范廷玉, 张兴辉, 路啊康, 杨长德, 王顺, 王兴明, 孙雪亮, 纪权财,

关键词：露天煤矿排土场, 土壤重构, 计算机断层扫描(CT), 微观孔隙结构, 孔隙网络模型, 水分运移模拟,

目的西部干旱区露天煤矿排土场的生态修复是绿色矿山建设的关键，构建适宜的土壤剖面结构是前提。方法以新疆红沙泉露天煤矿排土场“表土层–砂土层–泥岩层”3层海绵结构重构土壤为研究对象，采用CT扫描、三维孔隙网络模型与水分运移模拟，系统分析重构土壤各层及层间过渡区的孔隙结构与水分运移特征。结果和结论(1)在40 cm表土+60 cm砂土+20 cm泥岩这一最优持水剖面，砂土层具有良好的孔隙率(27.85%)与连通度(99.88%)，孔隙分布均匀，导水能力强；表土层孔隙近似扁长型，喉道具有更强的垂直方向渗透性，易形成局部优先流。(2)层间过渡区因堆积差异和质地突变表现出显著屏障效应：表土–砂土层间形成弱透水层，砂土–泥岩层间因胀缩差异产生0.5~1.0 mm空腔，形成水分滞流区，增强蓄水能力。(3)重构土壤的导水能力为砂土层>表土–砂土层间过渡区>表土层>砂土–泥岩层间过渡区，微观孔隙形态、连通性与方向性协同影响水分运移。研究结果从微观尺度揭示了重构土层孔隙结构的分异规律及水分运移特征，为干旱区露天煤矿生态修复提供理论依据。

来源：2026年第4期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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