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第 48 卷第 1 期煤 炭 科 学 技 术Vol􀆱 48 No􀆱 1 2020 年1 月Coal Science and Technology Jan.2020 移动扫码阅读 赵艳玲ꎬ李素萃ꎬ肖 武.我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望[J].煤炭科学技术ꎬ2020ꎬ481 202-210􀆱 doi10􀆱 13199/ j􀆱 cnki􀆱 cst􀆱 2020􀆱 01􀆱 026 ZHAO YanlingꎬLI SucuiꎬXIAO Wu.Visualization analysis and prospect of the current research situation in the field of coal mining subsidence in China[J]. Coal Science and Technologyꎬ2020ꎬ481202- 210􀆱 doi10􀆱 13199/ j􀆱 cnki􀆱 cst􀆱 2020􀆱 01􀆱 026 我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望 赵艳玲1ꎬ李素萃1ꎬ肖 武2 1.中国矿业大学北京 土地复垦与生态重建研究所ꎬ北京 100083ꎻ2.浙江大学 公共管理学院ꎬ浙江 杭州 310058 摘 要为厘清采煤沉陷相关研究时间与主要科研力量及平台的分布、知识网络的研究热点、研究前 沿及发展趋势ꎬ以 CNKI 收录的 19922018 年的 1 371 篇采煤沉陷相关研究文献为研究对象ꎬ利用文 献计量法从年度发文趋势、研究机构和作者合作分析、发文期刊、关键词共现分析和突现词检测等方 面进行可视化分析、绘制知识图谱及展望的相关研究ꎮ 研究结果表明①国内采煤沉陷领域发文数量 经历了平稳起步探索-加速发展-稳定发展ꎮ ②研究机构力量以高校、实验室及科研院为主ꎬ高校力 量以中国矿业大学、中国矿业大学北京与安徽理工大学为主导ꎻ形成了“高校-企业-研究院”的较 紧密的科研合作圈ꎻ筛选了该领域国内影响力较大的期刊ꎮ ③利用关键词共现分析确定了“采煤沉 陷区、复垦和综合治理”等研究热点ꎬ形成了采煤塌陷地、景观过程和综合治理等 14 个聚类ꎮ ④利用 关键词共现分析结果的突现检测分析将该领域研究前沿分成 3 个阶段ꎬ即 19922008 年的研究起步 与平稳发展阶段、20092013 年的平稳运行发展深化阶段ꎬ以及 20142018 年的酝酿和深化前期研 究内容的稳定发展阶段ꎮ 基于此ꎬ确定了采煤沉陷区综合治理与生态修复政策的制定与精准落实ꎬ全 国采煤沉陷区基本情况的摸底调查ꎬ综合治理与生态修复的关键技术体系及综合治理与生态修复的 规划编制、机制和标准等研究内容将成为今后的研究重点ꎮ 关键词采煤沉陷ꎻ综合治理ꎻ生态修复ꎻCitespaceꎻ文献计量ꎻ可视化 中图分类号TQ53 文献标志码A 文章编号0253-2336202001-0202-09 Visualization analysis and prospect of current research situation in field of coal mining subsidence in China ZHAO Yanling1ꎬLI Sucui1ꎬXIAO Wu2 1.College of Geoscience and Surveying EngineeringꎬChina University of Mining & TechnologyBeijingꎬ Beijing 100083ꎬChinaꎻ2.Department of land managementꎬZhejiang UniversityꎬHangzhou 310058ꎬChina 收稿日期2019-06-12ꎻ责任编辑赵 瑞 基金项目中国工程院学部咨询项目2019104110010 作者简介赵艳玲1976ꎬ女ꎬ河北沧州人ꎬ教授ꎮ E-mailzhaoyl7677@ 163.com 通讯作者肖 武1983ꎬ男ꎬ湖南涟源人ꎬ研究员ꎮ E-mailxiaowuwx@ 126.com AbstractResearch purpose is to clarify the spatial-temporal distribution of related research on coal mining subsidence areasꎬresearch hotspotsꎬfrontiers and development paths of its knowledge networks. Research process and method were discussed that used bibliometrics to achieve visualization analysis and knowledge map from the annual publishing trendꎬcooperative analysis of institutions and authorsꎬpub ̄ lishing journalsꎬkeywords co-occurrence analysis and burst terms detectionꎬetc. Study subjects were 1 371 papers collected from 1992 to 2018 in CNKI. And future research was prospected. Results showed① Number of papers published in the field of mining subsidence in China has experienced the steady start explorationꎬaccelerated development and stable development. ② Research institutions are mainly consisted of universitiesꎬlaboratories and scientific research institutesꎬand strength of universities is dominated by China University of Min ̄ ing and TechnologyꎬChina University of Mining and Technology Beijing and Anhui University of Technology. A scientific research coop ̄ eration circle of “university-enterprise-research institute“ has been formed. And the journals with great influence are selected. ③ Based on the co-occurrence analysis of keywordsꎬthe research hotspots of “ mining subsidence areaꎬreclamation and comprehensive treatment“ 202 赵艳玲等我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望2020 年第 1 期 are identifiedꎬand 14 clusters of mining subsidence landꎬlandscape process and comprehensive treatment are formed. ④ The research fron ̄ tier is divided into three stages by using the outburst detection and analysis of keyword co-occurrence analysis resultsꎬnamelyꎬthe research start and steady development stage in 19922008ꎬthe stable operation development deepening stage in 20092013ꎬand the stable devel ̄ opment stage of the brewing and deepening of the previous research content in 20142018. Conclusion is that the formulation and imple ̄ mentation of comprehensive management and ecological restoration policies for coal mining subsidence areasꎬthe basic investigation of the situation of coal mining subsidence areasꎬthe key technical systemsꎬmechanism planning and standards of comprehensive management and ecological restoration will become the future research focus. Key wordscoal mining subsidenceꎻ comprehensive treatmentꎻecological restorationꎻ Citespaceꎻ bibliometricꎻ visualization 0 引 言 我国 90%以上的煤炭产量产于井工开采[1]ꎬ因 开采强度与规模的加大使采煤区地面塌陷严重ꎮ 平 均每采出 10 kt 原煤其土地沉陷面积为 0.2 hm2ꎻ沉 陷面积已达 135 万 hm2ꎬ并以 7 万 hm2/ a 的速度递 增[2]ꎮ 采煤沉陷后陆地生态环境变为水生生态环 境ꎬ形成大面积采煤沉陷积水区[3]ꎬ导致耕地减少、 建构筑物损坏、植被破坏、水土流失及水气污染 等问题ꎮ 而加强采煤沉陷相关研究是解决当前生态 环境与景观破坏问题的重要途径ꎮ 随着国家“十三 五”规划对“全面推进采煤沉陷区改造转型”的明 确、采煤沉陷区综合治理专项管理办法试行的 颁布、国家发改委对 33 个重点采煤沉陷区治理工程 实施方案的批复、采煤沉陷区综合治理部际联席会 议制度建立的审批及 2018 年中央财政对采煤塌陷 区转移支付等重大举措ꎬ促使采煤沉陷相关研究成 为国内学者的研究热点ꎬ促进矿区经济、社会和生态 的可持续发展ꎮ 当前已有采煤沉陷相关研究是以挖掘具体研究 方向的文字型为主ꎬ未能直观表明采煤沉陷相关研 究的时空分布、知识网络的研究热点、研究前沿及发 展趋势ꎮ 文献计量学是研究文献情报分布结构、数 量及变化规律等的科学工具[4]ꎮ Citespace 软件对 一定时期内某研究领域的全部文献进行全面精准的 可视化分析ꎬ挖掘出文献大数据中蕴含的潜在知 识[5]ꎮ 笔者以 CNKI 数据库中的与“采煤沉陷区、采 煤塌陷区、采煤沉陷、采煤塌陷、沉陷区、塌陷区、沉 陷地或塌陷地” 的主题相关文献为数据源ꎬ利用 Excel 和 Citespace 对检索的与采煤沉陷相关文献开 展时间分布与合作分析、关键词共现分析及突现词 检测ꎬ研究采煤沉陷领域的可视化ꎬ探讨研究动态及 明确研究热点和前沿ꎬ以期为采煤沉陷的后续研究 提供理论参考ꎮ 1 数据来源及方法 1数据来源ꎮ 检索数据库为 CNKIꎬ采集时间 2018 年 8 月 25 日ꎬ主题为“采煤沉陷区、采煤塌陷 区、采煤沉陷、采煤塌陷、沉陷区、塌陷区、沉陷地或 塌陷地”ꎬ 期 刊 类 型 为 SCI、 Ei 和 核 心ꎬ 时 间 为 19922018 年ꎬ共 1 463 篇文献ꎮ 通过人工检阅去 除会议纪要及与检索主题相关度较低的文献ꎬ筛选 出 1 371 篇ꎮ 数据下载方式采用全记录、Refworks 和引用的参考文献格式ꎮ 2研究方法为文献计量学ꎮ Citespace 软件是 利用共引分析、寻径网络算法和 Java 对某一领域文 献开展计量ꎬ并能对学科领域演化的关键路径和知 识拐点、学科演化潜在动力机制及学科发展前沿的 分析与探测的信息知识图谱的可视化软件[6]ꎮ 笔 者利用 Excel 和 Citespace 软件对文献进行数据格式 转换ꎬ时区、节点类型、阈值、剪枝、功能及可视化方 式等配置参数确定ꎬ网络结构及聚类清晰度判断及 数据挖掘和计量分析等处理ꎬ总结出采煤沉陷相关 研究的时间与主要科研力量及平台的分布特征、知 识基础、前沿热点及发展趋势ꎮ 2 结果与分析 2.1 发文数量时间分布特征分析 文献计量学利用科技文献的增长与老化规律揭 示某研究领域的发展历程[7]ꎮ 发文数量的时间统 计分析反映该领域的发展状况ꎬ对预测其研究前景 提供一定参考ꎮ 国内采煤沉陷相关研究的发文数量 经历了平稳起步探索加速发展稳定发展 3 个阶 段图 1ꎬ整体为先平稳式发展到陡坡式增长再趋 于微浮动稳定发展ꎬ表明国内学者对采煤沉陷相关 研究的不断深入及重视ꎮ 19922001 年文献出版数 113 篇ꎬ出版文献速 率为 12.56 篇/ 年ꎻ处于提出问题、总结理论基础及 形成该领域基本概念的平稳起步探索阶段ꎮ 1989 年土地复垦规定正式实施、1995 年土地复垦技 术标准试行和 1998 年土地管理法的颁布均 为采煤沉陷相关研究的理论探索与初创提供了法律 条文与标准的支持ꎮ 该阶段主要侧重于采煤塌陷动 态演变规律及治理[8]、塌陷预测及精度分析[9]、开 302 2020 年第 1 期煤 炭 科 学 技 术第 48 卷 采沉陷对耕地环境影响研究[10]、复垦技术与开发利 用模式[11-12]、复垦环境经济分析[13]与生态环境治 理途径等内容的探索ꎮ 图 1 采煤沉陷相关研究的文献出版数量19912018 年 Fig.1 Quantity of published papers on coal mining subsidence research from 1991 to 2018 20022008 年文献出版数 314 篇ꎬ年均出版文 献数 39.25 篇ꎬ分别是平稳起步探索阶段的 2.78 和 3.13 倍ꎻ其以 10.57 篇/ 年的增长速度使采煤沉陷相 关研究处于加速增长阶段ꎬ与 2000 年首届国际土地 复垦与生态重建学术研讨会的召开、2001 年国家投 资开发整理项目的实施、2006 年国务院七部委关 于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知的 发布和2007 年关于组织土地复垦方案编报和审查 有关问题的通知的出台等背景相吻合ꎬ推动了采 煤沉陷区的沉陷数值模拟[14]、变形机理[15]及稳定 性综合监测与评价[16]ꎬ复垦材料、时机、土壤剖面构 造与标高设计及土壤质量[17-18]ꎬ以及土地质量空间 变化[19]、水域环境现状评价[20]、煤粮复合区耕地损 毁及其影响[21]、综合治理费用区域经济影响[22]及 生态修复对策[23]等研究内容的发展ꎬ实现理论奠基 的完善和大量实证研究的发表ꎬ表明该期间采煤沉 陷相关研究的热度不断上升ꎮ 20092018 年文献出版数 944 篇和年均出版 文献数 94.40 篇ꎬ分别是平稳起步阶段的 8.35 和 7.52倍ꎬ及加速发展阶段的 3.00 和 2.41 倍ꎻ以 2.50 篇/ 年的增长数使国内采煤沉陷相关研究进入一个 稳定发展的阶段ꎻ2011 年土地复垦条例和 2016 年采煤沉陷区综合治理专项管理办法试行的 颁布及 2017 年重点采煤沉陷区治理工程实施方案 的批复等国家政策的支持相吻合ꎻ关注于采煤沉陷 区中土地生态质量评价模型及动态变化[24]、动态沉 陷区建筑复垦技术[25]、边采边复动态复垦[3]及引黄 河泥沙充填复垦技术[26]、沉陷积水区水体化学特征 及影响因素[27]、土地沉降预测模型[28]、土壤与植被 损害过程及机理分析[29]、动植物群落结构[30]及生 物量的反演[31]等ꎬ重视解决采煤沉陷与生态演变规 律、煤炭开采引发的沉陷区地表土壤水分特性及生 物量的影响、适生群落结构的构建、次生湿地与土壤 重构、微生物修复技术及采煤沉陷区公共服务平台 等的研究ꎮ 随着 2018 年中央财政部对采煤塌陷区 转移支付 55.12 亿元和第二批重点采煤沉陷区综合 治理工程实施方案的批复等举措的实施ꎬ其必提升 对采煤沉陷研究重视程度ꎮ 2.2 主要研究力量及平台 2.2.1 发文机构合作分析 在发文机构力量的对比中图 2ꎬ节点大小与 发文量成正比ꎬ节点与科研机构一一对应ꎮ 其中ꎬ中 国矿业大学环境与测绘学院、中国矿业大学北京 土地复垦与生态重建研究所和安徽理工大学地球与 环境学院以发文比分别为 5.84%、3.57%和 3.43%成 为该领域的核心科研机构力量ꎬ其余机构发文比均 低于 2.00%ꎮ 统计发文量前 20 位的一级科研机构 情况表 1ꎬ发现其主要由高校、重点实验室和科研 图 2 机构合作网络图谱 Fig.2 Network map of institutional cooperation 402 赵艳玲等我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望2020 年第 1 期 院组成ꎬ且中国矿业大学、中国矿业大学北京和 安徽理工大学以 9.34%、6.43%和 5.11%的发文比成 为主导力量ꎻ发文机构主要集中于安徽、江苏、北京、 内蒙古、山西等矿产资源型地区ꎮ 2.2.2 发文作者合作分析 分析发文作者合作的知识图谱图 3可知ꎬ发 文最多的作者是中国矿业大学北京土地复垦与 生态重建研究所的胡振琪44 篇ꎬ严家平、肖武、毕 银丽和易齐涛等学者为采煤沉陷相关研究的发展做 出了贡献ꎻ作者间合作年份及关系紧密程度可用作 者间连线的不同颜色和粗细程度表征ꎬ形成了 1 个 比较明显的科研合作圈ꎬ即以胡振琪、肖武、赵艳玲、 陈永春、郑刘根、范廷玉、严家平、徐良骥、易齐涛、 李慧等为代表的联合中国矿业大学北京土地复 垦与生态重建研究所、淮南矿业集团有限责任公 司、安徽大学、安徽理工大学和中国水利水电科学研 究院的“高校-企业-研究院”式的科研合作圈ꎮ 各 科研合作圈内部连线较紧密ꎬ存在较强的合作关系ꎻ 主要关注于采煤沉陷引起的耕地损毁程度、复垦技 术与治理对策、复垦管理模式、沉陷区水环境和土地 利用动态监测、土壤特性空间分布、水质特征及湿地 保护、底泥重金属分布特征、煤矸石复垦条件、地表 拉张裂隙形成与演化特征、公共服务平台建设及综 合治理思路等方面的研究ꎮ 表 1 发文量前 20 位的一级科研机构 Table 1 Top 20 first-level scientific research institutions on number of papers published 序号机构发文数占比/ %序号机 构发文数占比/ % 1中国矿业大学9.3411江苏省资源环境信息工程重点实验室1.09 2中国矿业大学北京6.4212中国地质大学0.88 3安徽理工大学5.1113国土资源部土地整治重点实验室0.66 4河南理工大学2.0414陕西省地质环境监测总站0.58 5内蒙古农业大学1.9015太原理工大学0.58 6山西农业大学1.9016煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心0.58 7北京科技大学1.8217中煤科工集团唐山研究院有限公司0.51 8西安科技大学1.6818煤炭科学研究总院唐山研究院0.51 9煤矿生态环境保护国家工程实验室1.2419国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室0.44 10安徽大学1.1720河北理工大学0.36 图 3 作者合作网络图谱 Fig.3 Network map of author cooperation 2.2.3 发文期刊 国内刊载采煤沉陷相关研究的文献前 20 位的 期刊及其影响力如图 4 所示ꎮ 前 20 位期刊刊载文 献数占总文献数的 49.96%ꎬ其中 Ei 是 128 篇ꎬ占前 20 位期刊刊载文章的18.69%ꎮ 前20 位期刊刊载的 采煤沉陷文献均不低于 18 篇ꎬ均不低于总文献数的 1.31%ꎬ期刊综合影响因子不低于 0.26ꎮ 刊载该领 域文献不低于 30 篇的期刊为金属矿山中国矿 502 2020 年第 1 期煤 炭 科 学 技 术第 48 卷 业煤炭学报煤炭工程中国煤炭煤炭科学 技术煤炭技术和农业工程学报ꎬ其刊载文献 数分别为 69、59、56、56、49、45、44 和 30 篇ꎻ而期刊 影响因子不低于1.00 的是煤炭学报农业工程学 报中国矿业大学学报煤炭科学技术岩土力 学水土保持学报水土保持研究和中国岩 溶ꎬ其综合影响因子依次为 2.315、2.128、2.042、 1.934、1.669、1.493、1.315 和 1.206ꎮ 结合期刊综合 影响因子及该领域的发文数量ꎬ筛选出影响力较大 的期刊有煤炭学报中国矿业大学学报煤炭科 学技术和农业工程学报等ꎬ为采煤沉陷区相关 研究成果的展示与传播提供了平台ꎮ 图 4 主要期刊及其影响力 图 4 Major journals and their influence factors 2.3 研究热点、前沿及发展趋势 研究主题的分布与演化可直观体现不同时序内 的热点领域、分析视角及研究方法的变化ꎬ高频关键 词可揭示研究热点与前沿[32]ꎬ具有突现性的关键词 可反映该领域的在某一时间段的研究前沿及趋势[5]ꎮ 因此ꎬ笔者以关键词共现分析辨别出采煤沉陷领域的 主要研究方向、热点及主题结构的发展变化ꎮ 2.3.1 研究热点 运用 Citespace 软件对文献中的关键词和高频 次的名词短语进行聚类分析ꎬ获取采煤沉陷区领域 的研究热点知识图谱ꎮ 关键词的频次反映其在该领 域的重视程度ꎬ而中心度反映其在整个关键词共现 网络中的重要性ꎮ 取出现频次和中心度分别为前 15 位的关键词图 5ꎬ土地复垦和采煤沉陷区出现 频次相当ꎬ而采煤沉陷区的中心度 0.22 高于土地复 垦的中心度 0.06ꎬ即对两者的重视程度相当ꎬ采煤沉 陷区在该领域关键词的共现网络中重要性高于土地 复垦ꎬ但土地复垦是采煤沉陷区综合治理与生态修 复的关键途径ꎮ 中心度高于 0.25 的关键词有复垦 0.49、煤矿0.33、稳定性0.29、采煤塌陷地 0.28和综合治理0.26ꎬ其出现频次为 43、31、 10、42 和 19 次ꎮ 出现频次和中心度均位于前 20 位 的关键词有采煤沉陷区、开采沉陷、采煤塌陷、复垦、 采煤塌陷地、煤矿、地面塌陷和地表沉陷ꎬ其出现频 次和中心度均不低于 23 次和 0.15ꎮ 这些节点在该 领域知识图谱的网络结构中处于较重要的位置ꎬ是 该领域研究方向扩展的重要媒介ꎮ 采空区较高的出 现频次和中心度是因在沉陷土地损毁监测及复垦技 术、采煤对农田景观格局影响与复垦还田综合治理 等背景中广泛提及的缘故ꎮ 图 5 出现频次和中心度前 15 位的关键词 Fig.5 Frequency and centrality of top 15 keywords 选择 LLR 对聚类群组命名获取聚类图谱ꎬ得关 键词节点 230 个ꎬ连线 308 条ꎻModularity Q 和 Mean Silhouette 分别为 0.82 和 0.71ꎬ满足 Modularity Q 值 [0. 4ꎬ 0. 8] 和 表 征 聚 类 内 部 相 似 程 度 的 Mean Silhouette 值[0ꎬ1]合格范围要求ꎮ 表明采煤沉陷相 关研究内容广泛ꎬ主题丰富ꎬ各聚类间相似度较高ꎬ 形成了 14 个聚类采煤塌陷地、塌陷、采煤沉陷、稳 定性、地表沉陷、景观过程、采煤塌陷区、重金属元 素、沉陷、综合治理、无人机、塌陷区、开采沉陷和采 煤沉陷地ꎮ 2.3.2 研究前沿及发展路径 笔者利用 Citespace 软件的对关键词共现分析 结果进行 Citation/ Frequency Burst 突现检测ꎬ而获突 现词出现的起止时间段及突现度信息ꎬ结合图 6 中 关键节点间随时间迁移的关联情况ꎬ将采煤沉陷相 关研究分为 3 个阶段图 6ꎮ 119922008 年为起步与平稳发展阶段ꎬ出现 了“土地复垦、综合治理、塌陷、塌陷区、复垦、防治 措施和煤矸石”这 7 个突现度均不低于 3.45 的突现 词ꎬ亦出现了大量的出现频次和中心度较高的关键 词ꎬ体现采煤沉陷区研究领域形成与向外拓展的特 点ꎮ 19932004 年期间ꎬ塌陷区的突现度最高ꎬ达 到了 6.94ꎬ其出现频次和中心度71ꎬ0.14也处于较 602 赵艳玲等我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望2020 年第 1 期 高水平ꎬ而复垦以 6.59 的突现度仅次于塌陷区ꎬ但 其中心度是塌陷区的 3.50 倍ꎻ综合治理出现频次和 突现度均低于土地复垦ꎬ但其中心度比土地复垦高 了 0.20ꎻ表明塌陷区综合治理和复垦一经提出就得 到了国内外学者的重视ꎬ侧重于采煤塌陷现状、演变 规律及综合治理、复垦技术及复土造田土地利用变 化等研究ꎮ 随着研究领域的深入拓展ꎬ出现了突现 词的增加和突现度的均衡化特征ꎬ采煤沉陷相关研 究衍生出不同的研究分支ꎬ有利于实现学科交叉而 提升自身研究范畴ꎬ处于加速发展阶段ꎮ 如 2003 2008 年期间ꎬ塌陷、防治措施和煤矸石以较高的突 现度为该时间段内整个知识图谱网络的中心节点ꎬ 采煤沉陷区、数值模拟和生态修复等关键词以中心 度高于 0.1 成为重要节点ꎻ关注于沉陷数值模拟、损 毁程度预测、复垦模式与成效、水土环境及生态修复 措施等研究ꎮ 图 6 各阶段关键词频次、中心度及突现词统计 Fig.6 Statistics of keyword frequencyꎬcentrality and burst keywords in different stages 220092013 年ꎬ塌陷地和采煤塌陷区分别以 6.18 和 4.88 较高的突现度成为该阶段的研究前沿ꎬ 该阶段中心度高于 0.1 的关键词有 6 个ꎬ较 1992 2008 年阶段少了 15 个ꎬ故而该阶段采煤沉陷相关 研究处于平稳运行发展深化阶段ꎮ 采煤沉陷地和土 壤以高于 0.2 的中心度成为该阶段知识网络中重要 节点ꎬ概率积分法、GIS、层次分析法、防治措施、塌陷 水域和边采边复技术以较高的出现频次或较高的中 心度的特点成为研究节点ꎻ该阶段主要围绕采煤沉 陷开展沉陷过程中或复垦前后的土地生态质量评价 及动态研究、地表环境动态变化、沉陷积水区水土化 学特征及影响因素、湿地构建与规划技术等内容的 研究ꎬ重视解决采煤沉陷或复垦与生态演变规律的 研究ꎮ 该阶段研究更集中并更偏向于综合治理、治 理质量的提升和新复垦技术的研究ꎮ 320142018 年ꎬ采煤沉陷区相关研究中未突 现出新的研究前沿ꎬ表明该领域经历了 19922008 年和 20092013 年 2 个阶段的发展、推广和活跃期 后ꎬ采煤沉陷相关研究进入酝酿和深化前期研究内 容的稳定发展阶段ꎻ充填复垦和土壤水分以该阶段 前 2 位的出现频次和中心度成为知识网络中重要节 点ꎬ该阶段主要重视采煤沉陷区充填复垦技术材料 的优选、泥沙充填复垦技术机理与模式[33]、沉陷区 土壤水分特征及其对植被生长的影响等研究的深 化ꎬ逐渐转向采煤沉陷区湿地研究ꎬ这与国家“十二 五”规划科技支撑有关ꎬ属于成果发表阶段ꎮ 无人 机[34-35]以较高的出现频次成为采煤沉陷相关研究 的重要搭载平台ꎬ治理模式和积水承载力在该阶段 有较高的中心度ꎬ在对采煤沉陷区中地质环境灾害、 沉陷损毁情况、开采计划、生态环境及社会需求等情 况调查的基础上ꎬ利用沉陷地地貌重建、废弃建筑物 拆迁、矸石清理填埋、土地复垦、边坡修整、植草绿化 等工程技术ꎬ按照“宜农则农、宜渔则渔、宜建则建” 的因地制宜的综合治理原则ꎬ发展农林复垦模式、水 702 2020 年第 1 期煤 炭 科 学 技 术第 48 卷 产养殖和水库蓄水模式、城镇建设模式、生态建设模 式和新能源产业模式等综合治理模式的研究与实 践ꎮ 随着国家对采煤沉陷区综合治理政策的实施和 十九大报告对生态文明建设和绿色发展的高度重 视ꎬ采煤沉陷区综合治理与生态修复的研究成为今 后的研究重点与前沿ꎮ 3 结论与展望 基于 Excel 和 Citespace 对国内采煤沉陷相关研 究的文献进行计量分析ꎬ展示了 27 年间该领域研究 的时空分布、研究热点、研究前沿及发展趋势ꎮ 结论 如下 1根据发文数量ꎬ国内采煤沉陷区领域经历了 平稳起步探索加速发展稳定发展 3 个阶段ꎬ表 明该领域逐渐受到国内学者的重视ꎬ国家“十三五” 规划对全面推进采煤沉陷区改造转型的重视ꎬ促使 采煤沉陷相关研究成为研究热点ꎮ 2分析主要科研力量与平台ꎬ明确了以高校、 重点实验室和科研院为主的研究机构力量ꎬ确定了 以中国矿业大学、中国矿业大学北京和安徽理工 大学以高校为主导的研究机构力量ꎻ形成了 1 个比 较明显“高校-企业-研究院”式合作紧密的科研合 作圈ꎻ筛选了该领域国内影响力较大的中文期刊用 于研究成果的展示与传播ꎮ 3通过关键词共现识别出“采煤沉陷区、采煤 塌陷和复垦”等研究热点ꎬ形成了采煤塌陷地、采煤 沉陷和综合治理等 14 个聚类ꎬ该领域研究内容广泛 主题丰富ꎮ 4根据关键词共现分析结果的突现检测将采 煤沉陷领域研究前沿分成 3 阶段ꎬ即 19922008 年 为起步与平稳发展阶段ꎬ20092013 年为平稳运行 发展深化阶段和 20142018 年为酝酿和深化前期 研究内容的稳定发展阶段ꎻ并对研究前沿及重点内 容进行总结分析ꎮ 5未来的研究中需关注①在政策上ꎬ加强采 煤沉陷区综合治理政策的制定与精准落实ꎻ②在研 究数据上ꎬ开展全国采煤沉陷区基本情况的调查研 究ꎻ③在理论研究上ꎬ推进采煤沉陷区综合治理与生 态修复关键技术体系的研究及仿自然地貌重塑与自 然修复等理念的应用ꎻ④在行业标准上ꎬ编制采煤沉 陷区综合治理与生态修复的规划、相关机制和标准ꎮ 参考文献References [1] HU ZhenqiꎬXIAO Wu. 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