CN102002935A - 一种利用矿山煤矸石治沙固沙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用矿山煤矸石治沙固沙的方法，使用煤矸石摆放成网格形状，形成煤矸石风障，网格内种植灌木。所述煤矸石摆放的密度与当地的风力成正比例关系。所述煤矸石的摆放密度，在主风向上的密度大于垂直于主风向上的密度。每个所述网格的面积为2-5平方米。所述灌木的高度低于所述煤矸石风障的高度。利用矿山固废煤矸石为材料，一是有效利用了矿山固废煤矸石，解决了煤矸石大量占用土地，并产生的自燃和淋溶污染问题，二是解决了现在治沙中人工植草格效率低并且易损毁的问题。且实施技术简单、工程利用期长。能有效治理流动沙丘和风蚀坑的治沙固沙方法。本发明可广泛用于我国的治沙固沙工程中，特别适用于晋陕蒙煤矿区的沙漠化治理。

Description

一种利用矿山煤矸石治沙固沙的方法
技术领域
本发明涉及一种利用矿山固废煤矸石治沙固沙的方法。可广泛用于治沙固沙工程中，特别适用于我国的晋陕蒙煤矿区的沙漠化治理。属于环境保护领域的废弃物资源化利用以及生态建设。
背景技术
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。
煤矸石产出量约占煤矿原煤产量的15％～20％。据不完全统计，目前全国历年累计堆放的煤矸石约45亿t，规模较大的矸石山有1600多座，占用土地约1.5万hm2，而且堆积量每年还以1.5～2.0亿t的速度增加。煤矸石的堆放不仅占用大量土地，而且在一定条件下会发生自燃甚至爆炸事故，造成人员伤亡和煤矿排矸系统的破坏，影响安全生产。同时，煤矸石自燃排放出的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体，污染周围大气环境，严重影响矿区居民的身体健康。
综合利用煤矸石已有几十年的历史，但到目前为止，煤矸石的综合利用水平并不高。主要表现在技术装备落后，企业规模小，发展后劲不足，竞争能力弱等方面。目前我国煤矸石综合利用技术及装备水平达到国际20世纪90年代先进水平的比例还不高，一些技术含量较高的煤矸石综合利用技术还未得到广泛应用。据资料报道，美国、英国和德国等西方国家煤矸石的总体利用率已高达90％以上，而我国这样一个以煤炭为主要能源的国家对煤矸石的总体利用率却不到50％，这导致目前我国煤矸石的堆积量每年还以1.5～2.0亿t的速度在增加，矸石山的危害日益严重。
沙漠化是当今世界人类共同面临的一个重大环境及社会问题，是地球的癌症，对我国的危害也十分惊人。
地球表面43％的土地分布在干旱地区，110多个国家受土地荒漠化之害，全世界每年为此造成的损失420亿美元之巨。我国是世界上受沙化危害最严重的国家之一。一是面积大、分布广。据国家林业局第二次沙化土地监测结果显示，截止2005年年底，全国沙化土地面积达174.3万km2，占国土面积的18％，涉及全国30个省(区、市)841个县(旗)。八大沙漠、四大沙地是我国主要沙源地，南方沿江、河、海也有零星沙地分布。全国流动沙丘面积42.72km2，固定及半固定沙地46.30万km2，戈壁及风蚀劣地71.14万km2，其他14.14万km2。我国西北、华北、东北，形成一条西起塔里木盆地，东至松嫩平原西部，长约4500km、宽约600km的风沙带危害北方大部分地区。二是扩展速度快，发展态势严峻。据动态观测，70年代，我国土地沙化扩展速度每年1560km2，80年代为2100km2，90年代达2460km2，21世纪初达到3436km2，相当于每年损失一个中等县的土地面积。
发明内容
本发明提出一种利用煤矸石为主要材料的治沙固沙方法。
本发明技术方案如下：
一种利用矿山煤矸石治沙固沙的方法，使用煤矸石摆放成网格形状，形成煤矸石风障，网格内种植灌木。
所述的治沙固沙的方法，所述煤矸石摆放的密度与当地的风力成正比例关系。
所述的治沙固沙的方法，所述煤矸石的摆放密度，在主风向上的密度大于垂直于主风向上的密度。
所述的治沙固沙的方法，每个所述网格的面积为2-5平方米。
所述的治沙固沙的方法，所述灌木的高度低于所述煤矸石风障的高度。
本发明的益处，一是有效利用了矿山固废煤矸石，解决了煤矸石大量占用土地，并产生的自燃和淋溶污染问题，二是解决了现在治沙中人工植草格效率低并且易损毁的问题。且实施技术简单、工程利用期长。能有效治理流动沙丘和风蚀坑的治沙固沙方法。本发明可广泛用于我国的治沙固沙工程中，特别适用于晋陕蒙煤矿区的沙漠化治理。
附图说明
图1为煤矸石沙障布设方式(俯视图)；
图2为煤矸石沙障的防风效应示意图；
图3为煤矸石沙障的水文效应示意图。
10煤矸石；20灌木；40凝结水入渗曲线；50风的流线。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
在沙漠中用煤矸石10摆放成2m----5m左右见方的网格，也可根据风向及风力调整，主风向上密度大于垂向；风力越大，密度越大。然后在网格内种植灌木20(图1)。灌木20的高度要低于煤矸石风障高度，并贴近煤矸石风障。在煤矸石风障围成的方格内，由于煤矸石风障的阻挡，根据风沙物理学理论，可以显著降低网格内的风速(图2)，且防风效果优于普通草格，有利于灌木安全越冬存活。同时，沙漠地区白天气温高，夜间气温低，这样，煤矸石可以起到在夜间将空气中的水分冷凝后渗入周围沙层，为灌木生长提供水分(图3)，特别是保证夏季不干枯，安全度夏。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用矿山煤矸石治沙固沙的方法，其特征在于，使用煤矸石摆放成网格形状，形成煤矸石风障，网格内种植灌木。
2.根据权利要求1所述的治沙固沙的方法，其特征在于，所述煤矸石摆放的密度与当地的风力成正比例关系。
3.根据权利要求1所述的治沙固沙的方法，其特征在于，所述煤矸石的摆放密度，在主风向上的密度大于垂直于主风向上的密度。
4.根据权利要求1所述的治沙固沙的方法，其特征在于，每个所述网格的面积为2-5平方米。
5.根据权利要求2所述的治沙固沙的方法，其特征在于，所述灌木的高度低于所述煤矸石风障的高度。
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