CN104831678A

CN104831678A - 一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法

Info

Publication number: CN104831678A
Application number: CN201510059042.7A
Authority: CN
Inventors: 王健
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2015-08-12

Abstract

本发明公开一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，包括蓄水系统、排水系统、灌溉系统；所述各系统采取的施工修复措施属于环保的生态修复。因此，本发明通过修建蓄水系统、排水系统和灌溉系统，使其形成一个相互联系的整体系统，保证旱季能够多蓄水用于灌溉，雨季洪水期间能够快速排洪保证尾矿库安全，能够形成自流灌溉。同时，还可根据农作物需求、库内水位高低以及天气状况进行调控。本发明适用于各种矿山闭库后尾矿库的复垦生态修复及有效利用。

Description

一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法

技术领域

本发明属于矿山闭库后尾矿库。具体说是用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法。保证了闭库后尾矿库复垦的绿化生态修复。

背景技术

目前，由于大规模矿山开采造成了大量砂土废弃物堆置于山间谷地形成尾矿库。尾矿库是重大危险源，如果管理处置不好，在暴雨洪水或地震作用下易形成泥石流，对下游村庄和城镇造成毁灭性破坏。形成泥石流的主要原因就是天降大雨导致库内水位抬高、排水系统失效、洪水漫顶所至。目前常规做法将库内水位排干，这样对于尾矿库复恳灌溉不利。

为了解决上述问题，在所公开的专利文献中公开了一些相关专利技术，如：CN201420388281，公开的“—种用于金属矿区尾矿库闭库复垦治理的植被毡”，在尾矿库固体废物表面自下而上设置的药剂层、覆土层、植被层，在药剂层表面自下而上设置的压实黏土层、防渗层、排水层，所述排水层上方覆土形成所述覆土层，最上层为种植植被层。

如：CN201010285841，公开的“无覆土条件下的尾矿库后期坝边坡的生态修复方法”，通过种植香根草，并在香根草种苗行之间播种边坡绿化草种，构成固砂的根系网络。

如：CN200910273478，公开的“尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法”，其步骤如下：a、尾矿浅表净化；b、覆盖粘土；c、植被绿化。

如：CN201410346977，公开的“一种尾矿库复垦绿化方法”，主要内容选取矿区废弃物尾砂，添加改良剂泥炭土、木屑对尾砂进行改良。

如：CN201110058134，公开的“尾矿库生态环境的治理方法”，包括如下步骤：尾矿库坡面整理，对尾矿库边坡进行台阶式削坡；在尾矿栽植穴中添加硫磺粉，进行土壤处理；在所述尾矿栽植穴中栽植苗木。

如：CN201110320887，公开的“铁矿尾矿库植被恢复的方法”，包括以下步骤：a、将尾矿沙整理成平台，使平台呈有一定坡度的斜面，该斜面南高北低，坡度为5-10度，北部低处可形成自然的人工湿地，平台四侧有一定坡度；b、在平台四周修筑挡土墙，使尾矿砂相对处在闭合的区间内，c、在平台上种植适应当地土质和气候条件的乡土植物品种。

综上所述，在公开的专利文献1-4中，仅是尾矿砂土壤改良加种植方法；专利专利文献5、6中，包括简单工程措施，仅仅是坡面修复加简单保水措施。没有从根本上把尾矿库变成具有防洪、灌溉、排水综合功能的水库。因此，生态修复效力很差。

按照国家相关规范闭库前进行一次详细勘察和稳定性分析，然后进行闭库设计。如果稳定性分析不满足要求，则需要对坝体进行加固，包括：削坡整修台阶、废石压坡、修建新的排洪设施、其他加固措施等。要求在保证坝体稳定的前提下恢复种植，保证稳定恢复生态最重要的措施是修建水利工程设施。

为此，在保证尾矿库安全的前提下，如何保证旱季尽量多存水利于种植，及在洪水期间如何做好排水处理控制好库内水位，这是目前所要解决的关键问题。

发明内容

鉴于上述现状，本发明提供了一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，保证在旱季能够多存储水，在雨季能够快速排洪保证尾矿库安全，能够形成自流灌溉。

本发明的技术解决方案是，一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，包括：

蓄水系统，对改造前尾矿库汇水区疏干、开挖扩容、沙袋护坡、铺土工膜形成改造后尾矿库水域及修建多级蓄水池再蓄水，在控制好干滩长度前提下尽可能多蓄水；多级蓄水池高程要高于改造后尾矿库水域水位，多级蓄水池的大小与数量根据灌溉需求而定，多级蓄水池的水用于灌溉，通过水泵从改造后尾矿库水域或河、井水提取，改造后尾矿库水域最高水位根据闭库设计确定；

排水系统，利用改造前的排洪塔管或隧道，及修建的坝间截洪沟或管、隧道，修建的坝间截洪沟用于截掉山间洪水，或对其他排洪设施的替补作用，使其改造后尾矿库水域在预报洪水爆发前排干；

灌溉系统，铺设多级自流灌溉管路、滴灌、喷管设施；多级自流灌溉管路上游与多级蓄水池相通，下游与各灌溉支管相通，各灌溉支管与喷头或滴灌头相连，保持压差，使其能自流灌溉，高位的多级蓄水池能灌溉高处山坡。

本发明中，所述生态修复的蓄水系统、排水系统和灌溉系统所有工程措施使用节能环保材料，不破坏天然生态环境。

进一步地，所述的节能环保材料，包括复合防渗土工材料及砂袋；所述的复合防渗土工材料是选用两层土工布加一层土工膜复合而成。

本发明中，所述的蓄水系统、排水系统和灌溉系统是一个相互联系不可分割的整体系统，旱季蓄水灌溉，洪水期间排水，根据农作物需求、库内水位高低以及天气状况调控。

因此，本发明的闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，通过修建蓄水系统、排水系统和灌溉系统，使其形成一个相互联系的整体系统，保证旱季能够多蓄水用于灌溉，雨季洪水期间能够快速排洪保证尾矿库安全，能够形成自流灌溉。同时，还可根据农作物需求、库内水位高低以及天气状况进行调控。

附图说明

图1是本发明闭库后尾矿库复垦的生态修复平面图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B截洪沟剖视图；

图4是图1的C-C拦挡坝剖视图。

图例说明：

①——初期坝；②——尾矿堆积坝

③——尾矿沉积滩；④——改造后尾矿库水域

⑤——I级蓄水池；⑥——II级蓄水池

⑦——泵站；⑧——坝肩截洪沟

⑨——I级自流灌溉管路；(10)——II级自流灌溉管路

(11)——I级拦挡坝；(12)——II级拦挡坝

(13)——排洪管；(14)——砂袋

(15)——复合防渗土工材料；(16)——粘土防渗层

具体实施方式

本发明的一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，包括：蓄水系统，对改造前尾矿库汇水区疏干、开挖扩容、沙袋护坡、铺土工膜形成改造后尾矿库水域及修建多级蓄水池再蓄水，在控制好干滩长度前提下尽可能多蓄水；多级蓄水池高程要高于改造后尾矿库水域水位，多级蓄水池的大小与数量根据灌溉需求而定，多级蓄水池的水用于灌溉，通过水泵从改造后尾矿库水域或河、井水提取，改造后尾矿库水域最高水位根据闭库设计确定；排水系统，利用改造前的排洪塔管或隧道，及修建的坝间截洪沟或管、隧道，修建的坝间截洪沟用于截掉山间洪水，或对其他排洪设施的替补作用，使其改造后尾矿库水域在预报洪水爆发前排干；灌溉系统，铺设自流灌溉管路、滴灌、喷管设施；自流灌溉管路上游与多级蓄水池相通，下游与各灌溉支管相通，各灌溉支管与喷头或滴灌头相连，保持压差，使其能自流灌溉，高位的多级蓄水池能灌溉高处山坡。所述生态修复的蓄水系统、排水系统和灌溉系统所有工程措施使用节能环保材料，不破坏天然生态环境。本发明所述的蓄水系统、排水系统和灌溉系统是一个相互联系不可分割的整体系统，旱季蓄水灌溉、洪水期间排水，根据农作物需求、库内水位高低以及天气状况调控。

本发明所采用的节能环保材料，包括复合防渗土工材料及砂袋；所述的复合防渗土工材料是选用两层土工布加一层土工膜复合而成。

为了更好地说明本发明的闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，下面将结合附图实施例，对本发明加以说明：

见图1至图3所示的闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，该尾矿库位于山间沟谷内，属典型的山谷型尾矿库。库区纵深方向近似南北向，自初期坝1外坝坡脚起算，垂直的初期坝1纵向轴线向南的库区纵深约580m。库区东面、南面及西面三面环山，西北面为沟口，库区汇水面积约1.32km²。库区内地形起伏变化较大，绝对标高在450.0m～605.0m之间，最大相对高差约155m，原始地貌单元属中低山地。尾矿坝高80m(绝对标高在530m)，尾矿总容量1500万m³，该尾矿库设计服务年限30年，并于1980年建成投入试运行，2010年闭库。

具体生态修复方法为：

闭库后尾矿库现状：现存的初期坝1、尾矿堆积坝2、尾矿库沉积滩3、尾矿库水域；

1、在尾矿库沉积滩3两侧的山体上修复坝肩截洪沟8、铺设I级自流灌溉管路9及II级自流灌溉管路10，沿着尾矿库沉积滩3两侧的山体按照1％坡度开挖深1.5m，底宽0.5m，顶宽1.5-2m坝肩截洪沟8，并在靠近库内侧埋设灌溉用直径3时PVC材质主水管，每间隔50m设有2时支管接头，坝肩截洪沟8总长1500m，建立坝间截洪沟8主要作用是截掉山间洪水，在预报洪水爆发前排干尾矿库区水域确保尾矿库安全；

2、对尾矿库水域进行开挖扩容形成改造后尾矿库水域4，在改造后尾矿库水域4的上游修建标高为550m和580m的I、II级拦挡坝11和12，具体方法是先疏干尾矿库水域的水，按照1：2(深度：宽度)坡比开挖扩容，将原来库区水域容量增大，边坡采用沙袋14压土工膜防渗，将开挖出的细粒粘性土用作种植土，其中一部分回填在尾矿库沉积滩3表面，另一部分运到山坡上，作为鱼鳞坑种树覆土；

在改造后尾矿库水域4上游修建的I、II级拦挡坝11和12后形成的I级蓄水池5和II级蓄水池6，I、II级蓄水池5、6有两个作用：拦蓄洪水、抬高水位自流灌溉；I级蓄水池5蓄水量1000m³，II级蓄水池6蓄水量500m³；具体施工方法：先选好I、II级拦挡坝11和12的坝址(宜选坝基稳定不透水区域)，下挖1-2m生根，用沙袋14筑梯形的I、II级拦挡坝11和12(坝高2-3m、坝底宽3m，坝顶宽1m，土工材料拉结)；清除I、II级蓄水池5和6区域内的树木杂草以及透水砂石；铺设一层20cm厚粘土防渗层16，再铺设复合防渗土工材料15，本实施例复合防渗土工材料15是选用两层土工布加一层土工膜复合而成，复合防渗土工材料15端部镶入I、II级拦挡坝11和12形成防渗整体，然后再在复合防渗土工材料15上压上一层沙袋14进行稳固；

3、在I、II级拦挡坝11和12中底部(距坝底上0.5m)埋设I、II级自流灌溉管路9和10，分别与I、II级蓄水池5、6相通，I、II级自流灌溉管路9和10进水口设有滤网(图中未示意)，进水口与穿过复合防渗土工材料15部位用防水胶处理；

考虑排洪因素增设一个直径20-30cm的排洪管13，该排洪管13一端从I、II级拦挡坝11和12底部插入进入I、II级蓄水池5和6，池内侧设有滤网，位于池外侧设有闸阀(图中未示意)，排洪管13另一端与坝肩截洪沟8相通，待洪水爆发前通过排洪管13排干I、II级蓄水池5和6；

上述中的I、II级自流灌溉管路9和10，每间隔50m设有支管接头并与支管相连，支管与喷灌喷头或滴灌头相连，在支管上设有截门，支管标高位置不同可以灌溉不同的复垦种植区域。

上述闭库后尾矿库复垦经生态修复后，经过4年多运营，在坝体安全保证前提下，100亩砂土地进过改良种植庄稼生长很好与其他水浇土地效益一样，50亩山地栽种果树也开始产果，形势喜人，I、II级蓄水池6形成很好的景观，对改变小气候恢复生态提供了帮助。

本发明中所提及的生态修复的蓄水系统、排水系统和灌溉系统的所有工程措施不用钢筋砼材料，做到节能环保，不破坏天然生态环境。

本发明提供一种用于毕库后尾矿库复垦的生态修复方法，包括蓄水系统、排水系统、灌溉系统；所述各系统采取的施工修复措施属于环保的生态修复方法。保证在旱季能够多存储水，在雨季能够快速排洪保证尾矿库安全；能够形成自流灌溉。

Claims

1.一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，包括：

蓄水系统，对改造前尾矿库汇水区疏干、开挖扩容、沙袋护坡、铺土工膜形成改造后尾矿库水域(4)及修建多级蓄水池再蓄水，在控制好干滩长度前提下尽可能多蓄水；多级蓄水池高程要高于改造后尾矿库水域(4)水位，多级蓄水池的大小与数量根据灌溉需求而定，多级蓄水池的水用于灌溉，通过水泵(7)从改造后尾矿库水域(4)或河、井水提取，改造后尾矿库水域(4)最高水位根据闭库设计确定；

排水系统，利用改造前的排洪塔管或隧道，及修建的坝间截洪沟(8)或管、隧道，修建的坝间截洪沟(8)用于截掉山间洪水，或对其他排洪设施的替补作用，使其改造后尾矿库水域(4)在预报洪水爆发前排干；

2.根据权利要求1所述的一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，其特征是，所述生态修复的蓄水系统、排水系统和灌溉系统所有工程措施使用节能环保材料，不破坏天然生态环境。

3.根据权利要求1所述的一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，其特征是，所述的节能环保材料，包括复合防渗土工材料(15)及砂袋(14)；所述的复合防渗土工材料(15)是选用两层土工布加一层土工膜复合而成。

4.根据权利要求1所述的一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法，其特征是，所述的蓄水系统、排水系统和灌溉系统是一个相互联系不可分割的整体系统，旱季蓄水灌溉、洪水期间排水，根据农作物需求、库内水位高低以及天气状况调控。