CN102726187A - 一种煤矿开采沉陷区地表生态治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿开采沉陷区地表生态治理方法，(1)用粘土在沉陷坑下半部做夯实隔层；(2)将矿山堆置的煤矸石，填入沉陷坑，并分层进行压实处理，然后覆土和周边地表平；(3)对沉陷坑的坡肩进行削坡；(4)将削坡体削下的土体填入沉陷坑内，逐层压实，并整理表面平整；(5)采集表层50cm土壤样品，进行土壤理化性状及土壤养分参数分析；(6)选择适宜的乔木、灌木、草被品种栽植；(7)在垄上栽植；(8)在表层50cm土壤层施用微生物活化剂熟化耕作层土壤。利用粘土在沉陷坑底部做隔离层，既解决了煤矸石占地和自燃产生的环境污染问题，又有效杜绝了煤矸石充填后有害物质向地下水的渗漏通道。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种煤矿开采沉陷区地表生态治理方法。
背景技术
煤炭是非常重要的能源和化工原料，是现代社会和经济发展必不可少的重要资源。2010年全球共有10个国家煤炭产量超亿吨，10国产量合计为65.22亿吨，占全球产量的89.7％。煤炭资源的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏，最为明显地就是采空区的沉陷问题。采空区的沉陷的根本原因是开采引起的岩层移动，造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源。开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水，农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等。因为煤矿开采区域大多集中于粮食生产区域或者是生态环境比较脆弱的区域，开采区的沉陷会破坏粮食生产或者让原本脆弱的生态环境更加脆弱。
对煤矿开采沉陷区进行综合治理，可以有效恢复该区域生态环境的动态平衡。依照煤矿开采沉陷区的实际特征，实施综合性的治理，以期恢复沉陷区生态环境的原始平衡。通常而言，轻度沉陷经过简单的平覆和处理便可以使沉陷区域获得原有的农业生产力，中度及以上沉陷则必须经过人工处理，以帮助生态的恢复。
沉陷破坏的防治技术途径有两种：(1)对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，来减少地表下沉，控制地表下沉速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。(2)开采沉陷区恢复和整治，运用相关工程和生物技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种煤矿开采沉陷区地表生态治理方法。
本发明的技术方案如下：
一种煤矿开采沉陷区地表生态治理方法，(1)用粘土在沉陷坑下半部做厚度为40-60cm的夯实隔层，土壤密实度不低于2.5g/m3；(2)将矿山堆置的煤矸石，填入沉陷坑，并分层进行压实处理，每层厚度为30-50cm，填至距地表50cm时停止，然后覆土和周边地表平；(3)如果煤矸石量不能填至距地表50cm，周边有多余的土壤，则覆土和周边地表平；如果周边无多余土壤，则需要对沉陷坑的坡肩3进行削坡，削坡从沉陷坑中间高度开始，削坡体长度l为2/3-1倍剩余坑深，夹角a在5-45°之间；(4)将削坡体削下的土体填入沉陷坑内，逐层压实，土壤容重达到1.5-2.0g/cm3。表层50cm土壤容重控制在1.1-1.5g/cm3，并整理表面平整；(5)按规范采集表层50cm土壤样品，进行土壤理化性状及土壤养分参数分析；(6)根据土壤分析结果，选择适宜的乔木、灌木、草被品种栽植，如果土壤中重金属含量符合土壤环境质量标准，也可以种植作物；(7)植物栽植方式为沿等高线起垄，然后在垄上栽植；(8)通过种植绿肥结合在表层50cm土壤层施用微生物活化剂熟化耕作层土壤。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)利用粘土在沉陷坑底部做隔离层，既解决了煤矸石占地和自燃产生的环境污染问题，又有效杜绝了煤矸石充填后有害物质向地下水的渗漏通道。
(2)无需远距离运土，既解决了土源问题，又避免了在其它地方产生新的破坏。
(3)可逐步提高土壤微生物和有机质含量，达到改良土壤的目的。
附图说明
图1为本发明煤矿开采沉陷区地表生态治理方法示意图；
图中a为削坡体角度，图中1、L分别为削坡体的长度、削坡后坑底中心到地表的距离。
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。
参考图1中(1)-(3)，图中a为削坡体角度，图中l、L分别为削坡体的长度、削坡后坑底中心到地表的距离。
(1)用粘土1在沉陷坑下半部做厚度为40-60cm的夯实隔层，土壤密实度不低于2.5g/m3。
(2)将矿山堆置的煤矸石2，填入沉陷坑，并分层进行压实处理，每层厚度为30-50cm，填至距地表50cm时停止，然后覆土和周边地表平。
(3)如果煤矸石量不能填至距地表50cm，周边有多余的土壤，则覆土和周边地表平。如果周边无多余土壤，则需要对沉陷坑的坡肩3进行削坡，削坡从沉陷坑中间高度开始，削坡体长度l为2/3-1倍剩余坑深，夹角a在5-45°之间。
(4)将削坡体削下的土体填入沉陷坑内，逐层压实，土壤容重达到1.5-2.0g/cm3。表层50cm土壤容重控制在1.1-1.5g/cm3，并整理表面平整。
(5)按规范采集表层50cm土壤样品，进行土壤理化性状及土壤养分参数分析。
(6)根据土壤分析结果，选择适宜的乔木、灌木、草被品种栽植，如果土壤中重金属含量符合土壤环境质量标准，也可以种植作物。
(7)植物栽植方式为沿等高线起垄，然后在垄上栽植。
(8)通过种植绿肥结合在表层50cm土壤层施用微生物活化剂(微生物活化剂是在近似生物环境中制造的一类生物产品，含有多种微量元素锌、铁、锰、核黄素、钛、和钡等，具有促进生物活化功能，催化微生物对污染物的快速分解过程。不同品种的使用量不同，要依说明使用)熟化耕作层土壤。
本发明可将开采沉陷区变为生态单元，能有效减缓矿区因采煤塌陷植被破坏、水土流失等造成的生态环境恶化，最大限度地保护土壤资源。在实施过程中可降低复垦的施工难度和投入，缩短复垦周期，促进可持续发展。
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 (1)
1.一种煤矿开采沉陷区地表生态治理方法，其特征在于，(1)用粘土在沉陷坑下半部做厚度为40-60cm的夯实隔层，土壤密实度不低于2.5g/m3；(2)将矿山堆置的煤矸石，填入沉陷坑，并分层进行压实处理，每层厚度为30-50cm，填至距地表50cm时停止，然后覆土和周边地表平；(3)如果煤矸石量不能填至距地表50cm，周边有多余的土壤，则覆土和周边地表平；如果周边无多余土壤，则需要对沉陷坑的坡肩进行削坡，削坡从沉陷坑中间高度开始，削坡体长度l为2/3-1倍剩余坑深，夹角a在5-45之间；(4)将削坡体削下的土体填入沉陷坑内，逐层压实，土壤容重达到1.5-2.0g/cm3。表层50cm土壤容重控制在1.1-1.5g/cm3，并整理表面平整；(5)按规范采集表层50cm土壤样品，进行土壤理化性状及土壤养分参数分析；(6)根据土壤分析结果，选择适宜的乔木、灌木、草被品种栽植，如果土壤中重金属含量符合土壤环境质量标准，也可以种植作物；(7)植物栽植方式为沿等高线起垄，然后在垄上栽植；(8)通过种植绿肥结合在表层50cm土壤层施用微生物活化剂熟化耕作层土壤。
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