以陕北煤矿区三种不同宽度采动地裂缝（0~10，10~20，20~30 cm）周围土壤（水平距离80 cm以内、垂直深度40 cm以浅）为研究对象，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＞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；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；揭示了采动地裂缝具有降低周围土壤抗侵蚀综合能力的效应，且该效应随着裂缝宽度的增大和水平距离的减小而增强；明确了采动地裂缝对周围土壤抗侵蚀综合能力的影响范围主要集中于水平距离170 cm以内，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。研究结果不仅填补了我国黄河中游典型采动地裂缝发育区土壤抗蚀性重要指标和综合能力量化表征的缺失，而且丰富和深化了黄河中游煤矿采动损害区水土流失效应的科学认识。

陕北煤矿区采动地裂缝对土壤抗蚀性的影响规律研究

致力于我国煤矿区开采沉陷及衍生生态环境损害机理与预测防控关键技术研究。第一，揭示了砂层系数、砂泥比、砂岩平均厚度、岩土比等4个煤层覆岩层状结构关键特征对开采沉陷的影响规律，弥补了地质因素影响开采沉陷的研究不足；提出了基于覆岩层状结构关键特征的开采沉陷分层传递预计方法，拓展了开采沉陷预计理论体系，推动了开采沉陷精准化预计的发展。第二，阐明了陕北黄土沟壑区采煤沉陷对地表微地形及沉陷坡面土壤侵蚀强度特征的影响机制，建立了考虑地下采煤厚度、地表自然坡面坡形及坡度的坡面土壤侵蚀模数增量预测模型；深化了沉陷区水土流失的科学认识，指导了西部采煤沉陷区水土流失的采前预判、采中控制和采后治理。第三，发现了西部黄土采煤沉陷区采动地裂缝在小空间尺度下对土壤微生物特性和可蚀性的影响规律，确定了采动地裂缝影响土壤可蚀性和土壤微生物特性的作用边界，丰富了沉陷区土壤环境损害的全面理解，支撑了沉陷区土壤环境的精准修复。上述3项成果经鉴定均达到了国际先进水平，其中采煤沉陷区黄土坡面土壤侵蚀模数增量预测方面达到了国际领先水平。研究成果先后被相关企事业单位应用，在陕北煤炭基地采煤沉陷区微地形改造与水土流失防控、生态精准修复工程建设、支撑黄河中游生态保护与高质量发展和陕西省生态文明建设等方面产生良好的经济效益、社会效益和生态环境效益。