CN102498882A - 煤矿矸石堆的生态修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿矸石堆的生态修复方法，先将煤矸石破碎到一定的粒度，然后将破碎后的矸石颗粒与水、保水剂、复合肥按照一定比例均匀混合制备矸石土壤基质，再将土壤基质覆盖到矸石堆表面，最后在矸石土壤基质表面种植一定种类的植物。可有效保持矸石堆表面土壤基质的水分与肥力，土壤基质覆盖厚度与植物的搭配科学合理，有利于矸石堆表层植被的生长，能有效实现煤矿矸石堆的生态修复，避免矸石自燃、雨水淋溶等导致的环境污染问题的产生，同时还使得矸石堆具有一定的生态景观功能，在矿山生态修复领域具有广阔的推广应用前景。

Description

煤矿矸石堆的生态修复方法
技术领域
本发明涉及一种煤矿废弃矸石山的生态修复方法，尤其涉及一种煤矿矸石堆的生态修复方法。
背景技术
煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废弃物。目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的8％～20％，平均约为12％，煤矸石已成为累计堆积量和占用场地最多的工业废弃物。除大量占地之外，煤矸石的堆存会产生诸多环境问题，如煤矸石的自燃会产生SO2、CO、CO2等大量有毒有害气体，污染大气；煤矸石自燃或风化后，其所含的重金属等有毒有害物质在雨水的淋溶作用下产生重金属废水。
现有技术中，煤矿矸石堆的生态修复技术主要采用土壤基质构建技术与植被种植技术相结合的方式。土壤基质构建技术是在煤矸石表面覆土，使矸石堆表面形成易于植物生长的土壤基质。矸石堆植被种植技术是通过在矸石堆表面种植耐酸性、贫瘠性强的植物，将矸石堆与外界环境隔离，防止矸石堆存带来的环境污染问题。
上述现有技术中的矸石堆生态修复技术主要存在如下几点问题。首先，由于矸石堆表面土壤基质保水保肥性能的限制，在干旱或降雨量大的环境条件下，土壤的水分与养料容易流失，导致植被的生长受到抑制，甚至死亡。其次，由于植被类型及其组合方式的不合理导致植物在矸石堆表面的存活率低，植被维护较为困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种植被存活率高、维护保养方便，使用成本低的煤矿矸石堆的生态修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的煤矿矸石堆的生态修复方法，包括以下实施步骤：
A、将煤矸石破碎到预设的粒度；
B、将破碎的矸石颗粒与保水剂、复合肥料、水混合均匀，制成矸石土壤基质；
C、将制得的矸石土壤基质均匀覆盖至矸石堆表面；
D、在矸石堆表面的矸石土壤基质上种植植物。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的煤矿矸石堆的生态修复方法，由于首先将煤矸石破碎到预设的粒度；然后将破碎的矸石颗粒与保水剂、复合肥料、水混合均匀，制成矸石土壤基质；之后将制得的矸石土壤基质均匀覆盖至矸石堆表面；最后在矸石堆表面的矸石土壤基质上种植植物。植被存活率高、维护保养方便，使用成本低，能有效修复矸石堆的植被。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的煤矿矸石堆的生态修复方法，其较佳的具体实施方式包括以下实施步骤：
A、将煤矸石破碎到预设的粒度；
B、将破碎的矸石颗粒与保水剂、复合肥料、水混合均匀，制成矸石土壤基质；
C、将制得的矸石土壤基质均匀覆盖至矸石堆表面；
D、在矸石堆表面的矸石土壤基质上种植植物。
所述的步骤A中，所选用的煤矸石成分为：SiO2质量含量为40～60％、Al2O3质量含量为15～30％、Fe2O3质量含量小于2％。
所述的步骤A中，将煤矸石破碎至粒度为50～100目。
所述的步骤B中，所使用的保水剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、淀粉接枝丙烯酸盐中的一种或多种。
所述的步骤B中，各组分的干重质量配比为：矸石颗粒∶水∶复合肥料∶保水剂为30∶67∶2∶1。
所述的步骤C中，矸石土壤基质的覆盖厚度为50～80cm。
所述的步骤D中，种植的植物包括：野桑、铁苋菜、垂穗披碱草。所述植物的种植密度为：野桑0.1颗/m2、铁苋菜0.5颗/m2、垂穗披碱草0.5～0.1Kg干种子/m2。
应用本发明的生态修复技术方法，植被存活率高、维护保养方便，使用成本低，能有效修复矸石堆的植被，防止矸石堆存带来的诸多环境问题。主要用于煤矿开采与洗选产生的煤矸石堆存过程中的污染防治与生态修复，属于环境保护治理技术领域。
本发明的优点和意义：
将部分煤矸石破碎作为矸石堆生态修复的土壤基质，能满足植物生长的需要，实现了废物的资源化利用；
将一定类型与比例的保水剂、复合肥混合到煤矸石破碎后制成的土壤基质中，提高了土壤基质的保水保肥能力，有利于土壤基质上植被的生长；
通过种植特定组合的植被，提高了矸石堆表面植物的存活率。利用表层植被与土壤基质相结合，将矸石堆与外界环境相隔离，避免矸石堆在堆存过程发生自燃、淋溶等，消除由此带来的环境污染问题；
经过生态修复后的矸石堆植被繁茂，具有一定的生态景观功能。
具体实施例，包括以下步骤：
(1)选取SiO2含量为40～60％、Al2O3含量为15～30％、Fe2O3含量小于2％的煤矸石，将其破碎到50～100目的粒径大小。
(2)将经过破碎的矸石颗粒与保水剂(聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、淀粉接枝丙烯酸盐中的一种或多种)、复合肥料、水均匀混合以制得矸石土壤基质，各组分的干重质量配比矸石颗粒∶水∶复合肥料∶保水剂为30∶67∶2∶1。
(3)利用渣浆泵将制备好的矸石土壤基质均匀地覆盖到矸石堆表面，覆盖厚度为50～80cm；
(4)在矸石堆表面的土壤基质上种植一定组合的植物。植物的组合方式为野桑+铁苋菜+垂穗披碱草，种植密度为野桑0.1颗/m2、铁苋菜0.5颗/m2、垂穗披碱草0.5～0.1Kg干种子/m2。
步骤(2)中所使用的复合肥应符合中国国家复合肥质量标准(GB15063-2009)中涉及的产品质量要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，包括以下实施步骤：
A、将煤矸石破碎到预设的粒度；
B、将破碎的矸石颗粒与保水剂、复合肥料、水混合均匀，制成矸石土壤基质；
C、将制得的矸石土壤基质均匀覆盖至矸石堆表面；
D、在矸石堆表面的矸石土壤基质上种植植物。
2.根据权利要求1所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述的步骤A中，所选用的煤矸石成分为：SiO2质量含量为40～60％、Al2O3质量含量为15～30％、Fe2O3质量含量小于2％。
3.根据权利要求2所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述的步骤A中，将煤矸石破碎至粒度为50～100目。
4.根据权利要求1所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述的步骤B中，所使用的保水剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、淀粉接枝丙烯酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述的步骤B中，各组分的干重质量配比为：矸石颗粒∶水∶复合肥料∶保水剂为30∶67∶2∶1。
6.根据权利要求1所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述的步骤C中，矸石土壤基质的覆盖厚度为50～80cm。
7.根据权利要求1所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述的步骤D中，种植的植物包括：野桑、铁苋菜、垂穗披碱草。
8.根据权利要求7所述的煤矿矸石堆的生态修复方法，其特征在于，所述植物的种植密度为：野桑0.1颗/m2、铁苋菜0.5颗/m2、垂穗披碱草0.5～0.1Kg干种子/m2。
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