CN108483527A - 矿山治理系统及治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿山治理系统，包括：绿化修复系统，其包括：边坡形貌生成模块，其用于生成整个矿山边坡的形貌信息并设定边坡坡度值；矿山边坡修复装置；以及边坡修复机构，其用于根据边破修复图修复矿山边坡；分布管道，其包括：固定栏；喷水管，其设置在固定栏内，喷水管设置可转动喷头；植被播种装置；污水处理系统，其包括：污水处理装置；动力装置，其用于将处理后的污水输送至用于植被灌溉的喷水管内；总控制器。本发明通过在边坡上种植植被的方式固化边坡形貌，降低塌方的机率，并通过植被改善边坡土质，同时二次利用矿山污染水质净化后用于植被灌溉，一次解决污染水的处理以及灌溉用水的来源问题。

Description

矿山治理系统及治理方法

技术领域

本发明涉及矿山治理领域，尤其涉及一种矿山治理系统及治理方法。

背景技术

随着时代的发展，科技的不断进步，国家的发展需要源源不断的资源供给，矿山是开采矿石或生产矿物原料的场所，矿山包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等等，为保证部分资源的供给，就需要开采矿山，随着资源的紧缺，矿山的开采日益加剧，矿山活动，尤其是露天开采，严重破坏了山坡土体结构，加上大型采矿设备的重压导致地面塌陷，土壤裂隙产生。而土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地，造成许多地方土壤养分短缺，土壤承载力下降，造成土地贫瘠、植被破坏，最终导致矿区大面积人工裸地的形成，使水土更易移动，水土流失加剧，影响了山体、斜坡的稳定性，从而导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡频繁发生，泥石流发生的概率增大。

因此，有必要实行一种矿山治理系统，该系统能起到稳固矿山边坡的作用，改善矿区土质，利于生态环境的修复。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种矿山治理系统及治理方法，通过在边坡上种植植被的方式固化边坡形貌，降低塌方的机率，并通过植被改善边坡土质，同时二次利用矿山污染水质净化后用于植被灌溉，一次解决污染水的处理以及灌溉用水的来源问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种矿山治理系统，包括：

绿化修复系统，其包括：

边坡形貌生成模块，其用于生成整个矿山边坡的形貌信息并根据所述形貌信息设定边坡坡度值。

矿山边坡修复装置，其包括：

边坡修复模块，其用于根据所述边坡坡度值生成边坡修复图。以及

边坡修复机构，其用于根据所述边破修复图修复所述矿山边坡。

分布管道，其沿所述矿山边坡横向间隔排布，所述分布管道包括：

固定栏，其为中空结构，所述固定栏沿所述矿山顶端延伸至矿山底端，并通过紧固装置固定于所述矿山边坡。

喷水管，其设置在所述固定栏内并与所述固定栏适配，所述喷水管上每隔20-40厘米的位置设置可转动喷头。

植被播种装置，其用于在所述固定栏之间种植植被；其中，所述植被播种装置包括：

壳体，其底端设置第一孔洞；所述壳体顶端一侧设置开口，所述开口处设置盖板。

钻头，其设置在所述第一孔洞内侧。

升降装置，其设置在所述钻头的顶端，所述升降装置用于控制所述钻头的上下运动。

传送机构，其设置在所述壳体内，并位于所述第一孔洞的一侧，所述传动机构包括：

张紧轮；传动带，其设置在所述张紧轮的外侧，所述传动带上间隔5-8厘米设置凹槽，所述凹槽内放置待种植被。

动力机构，其用于驱动所述传动带的运行以及所述钻头的转动。

底座，其设置在所述壳体底端，所述底座前后端设置固定爪；以及

滚轮，其设置在所述底座的底端。

污水处理系统，其包括：

污水处理装置，其用于处理矿山内的污水；以及

动力装置，其用于将处理后的污水输送至用于植被灌溉的所述喷水管内。

总控制器，其分别连接到所述边坡形貌生成模块、矿山边坡修复装置以及动力装置。

优选的是，所述边坡修复机构包括分控制器以及连接到所述分控制器的运输机以及挖掘机，所述分控制器分别连接到所述总控制器以及所述边坡修复模块，用于根据设定的边坡坡度值控制所述边坡修复机构的运行。

优选的是，所述固定栏之间的距离设置为60-100厘米。

优选的是，还包括边坡水流报警系统，其包括报警模块和边坡水流量设定模块，所述边坡水流量设定模块用于根据所述形貌信息设定边坡预警水流量，当边坡水流量超过所述预警水流量时，所述边坡水流量设定模块将数据传输至所述总控制器，所述总控制器控制所述报警模块发出声光报警。

优选的是，所述固定爪包括：

前置牵引爪，其对称设置在所述底座的前端，所述前置牵引爪包括可伸缩的牵引杆和设置在所述牵引杆伸长端的爪体。以及

后置定位爪，其对称设置在所述底座的后端。

一种矿山治理的方法，所述方法主要包括以下步骤：

步骤1、通过所述边坡形貌生成模块生成形貌信息并根据所述形貌信息设定边坡坡度值。

步骤2、所述边坡修复机构根据所述边坡坡度值进行矿山边坡的修复作业。

步骤3、修复作业完成后，沿所述矿山边坡横向，每隔70-90厘米的位置设置所述固定栏，并与所述固定栏内设置所述喷水管。

步骤4、所述植被播种装置沿所述固定栏种植位于所述固定栏之间的植被。

步骤5、每个固定栏之间植被种植完成后，将所述污水处理装置处理后的污水经所述动力装置作用输送至所述喷水管内用于植被的灌溉。

优选的是，步骤1中设定的所述边坡坡度值为顶端边坡坡度值、中部边坡坡度值以及底端边坡坡度值之中的最小值。

优选的是，每个所述喷水管进水口处设置阀门，所述阀门连接到所述总控制器。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过所述边坡形貌生成模块生成整个矿山边坡的形貌信息以设定适宜的边坡坡度值，以根据实际的边坡形貌修复边坡使矿山边坡的坡度值较低；以利于后期植被的种植，降低塌方的机率；通过所述边坡修复机构回填边坡较陡处进行夯实，以降低边坡的坡度，在边坡坡度稳定的情况下，沿所述矿山边坡设置固定栏，并沿所述矿山边坡间隔排开，以划分植被种植区，并将喷水管置于所述固定栏内的方式，便于后期通过喷水管对植被进行灌溉；通过所述植被播种装置种植植被，便于人工种植的麻烦，同时通过机器种植的方式，利于提高植被种植的效率；再通过所述污水处理装置，将矿区内的污染水进行净化处理，并通过动力装置将净化后的水输送至喷水管内，不仅将矿区内的污水净化处理，并很好的利用了净化后的污水，进行周围植被的灌溉，解决了矿区污水问题，同时解决了植被灌溉的用水问题。

通过所述固定爪将所述植被播种装置固定在所述边坡上，防止所述植被播种装置向下倾斜或滑移，通过所述升降装置的作用使所述钻头下降，并通过所述动力机构的作用使所述钻头在下降的同时转动，以在所述边坡上钻出种植植被的坑洞；同时通过所述动力机构使所述传动带传动，以带动所述凹槽内的植被向所述第一孔洞的方向移动，所述传动带传动的同时，运行至所述第一孔洞侧边的植被落入所述第一孔洞内并进入钻头所打的孔内，通过所述植被播种装置在边坡上进行植被的种植，通过机械化作业，利于提高植被的种植效率，从而利于提高矿山的治理效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述矿山治理系统的结构框图；

图2为本发明所述矿山治理方法的流程示意图；

图3为本发明所述植被播种装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种矿山治理系统，包括：

绿化修复系统，其包括：

边坡形貌生成模块，其用于生成整个矿山边坡的形貌信息并根据所述形貌信息设定边坡坡度值。

矿山边坡修复装置，其包括：

边坡修复模块，其用于根据所述边坡坡度值生成边坡修复图。以及

边坡修复机构，其用于根据所述边破修复图修复所述矿山边坡。

分布管道，其沿所述矿山边坡横向间隔排布，所述分布管道包括：

固定栏，其为中空结构，所述固定栏沿所述矿山顶端延伸至矿山底端，并通过紧固装置固定于所述矿山边坡。

喷水管，其设置在所述固定栏内并与所述固定栏适配，所述喷水管上每隔20-40厘米的位置设置可转动喷头。

植被播种装置，其用于在所述固定栏之间种植植被；所述植被播种装置包括：

壳体1，其底端设置第一孔洞2；所述壳体1顶端一侧设置开口，所述开口处设置盖板3。

钻头4，其设置在所述第一孔洞2内侧。

升降装置，其设置在所述钻头4的顶端，所述升降装置用于控制所述钻头4的上下运动。

传送机构，其设置在所述壳体1内，并位于所述第一孔洞2的一侧，所述传动机构包括：

张紧轮；传动带5，其设置在所述张紧轮的外侧，所述传动带5上间隔

5-8厘米设置凹槽6，所述凹槽6内放置待种植被；以及动力机构，其用于驱动所述传动带5的运行以及所述钻头4的转动。

底座7，其设置在所述壳体1底端，所述底座7前后端设置固定爪。

滚轮8，其设置在所述底座7的底端。

污水处理系统，其包括：

污水处理装置，其用于处理矿山内的污水。

动力装置，其用于将处理后的污水输送至用于植被灌溉的所述喷水管内。

总控制器，其分别连接到所述边坡形貌生成模块、矿山边坡修复装置以及动力装置。

在上述方案中，通过所述边坡形貌生成模块生成整个矿山边坡的形貌信息以设定适宜的边坡坡度值，以根据实际的边坡形貌修复边坡使矿山边坡的坡度值较低；以利于后期植被的种植，降低塌方的机率；通过所述边坡修复机构回填边坡较陡处进行夯实，以降低边坡的坡度，在边坡坡度稳定的情况下，沿所述矿山边坡设置固定栏，并沿所述矿山边坡间隔排开，以划分植被种植区，并将喷水管置于所述固定栏内的方式，便于后期通过喷水管对植被进行灌溉；通过所述植被播种装置种植植被，便于人工种植的麻烦，同时通过机器种植的方式，利于提高植被种植的效率；再通过所述污水处理装置，将矿区内的污染水进行净化处理，并通过动力装置将净化后的水输送至喷水管内，不仅将矿区内的污水净化处理，并很好的利用了净化后的污水，进行周围植被的灌溉，解决了矿区污水问题，同时解决了植被灌溉的用水问题。

如图3所示，通过所述固定爪将所述植被播种装置固定在所述边坡上，防止所述植被播种装置向下倾斜或滑移，通过所述升降装置的作用使所述钻头4下降，并通过所述动力机构的作用使所述钻头4在下降的同时转动，以在所述边坡上钻出种植植被的坑洞；同时通过所述动力机构使所述传动带5传动，以带动所述凹槽6内的植被向所述第一孔洞的方向移动，所述传动带5传动的同时，运行至所述第一孔洞侧边的植被落入所述第一孔洞内并进入钻头4所打的孔内，通过所述植被播种装置在边坡上进行植被的种植，通过机械化作业，利于提高植被的种植效率，从而利于提高矿山的治理效率。

一个优选方案中，所述边坡修复机构包括分控制器以及连接到所述分控制器的运输机以及挖掘机，所述分控制器分别连接到所述总控制器以及所述边坡修复模块，用于根据设定的边坡坡度值控制所述边坡修复机构的运行。

在上述方案中，通过所述总控制器控制所述分控制器传输的指令，所述分控制器控制所述挖掘机的作业曲线，以及运输机的运输路线的方式，提高边坡修复机构的修复效率，并在所述分控制器的作用下，保证边坡坡度值的修复的准确度。

一个优选方案中，所述固定栏之间的距离设置为60-100厘米。

在上述方案中，所述固定栏之间为植被种植区，所述固定栏的作用不仅有固化边坡坡度值的作用，同时利用所述固定栏设置所述喷水管，所述固定栏之间距离的设置决定了喷水管的灌溉植被的范围，也有利于植被种植的划分。

一个优选方案中，还包括边坡水流报警系统，其包括报警模块和边坡水流量设定模块，所述边坡水流量设定模块用于根据所述形貌信息设定边坡预警水流量，当边坡水流量超过所述预警水流量时，所述边坡水流量设定模块将数据传输至所述总控制器，所述总控制器控制所述报警模块发出声光报警。

在上述方案中，所述边坡水流量设定模块根据所述形貌信息设定边坡的预警水流量，所述预警水流量必须小于边坡所能承受的最大水流量，当水流量超过预警水流量时，所述总控制器接收所述边坡水流量设定模块的信息，从而控制所述报警模块发出报警，以防止灌溉用水量太大，造成边坡塌方，或者是降雨量太大时，及时报警以通知管理人员进行处理，防止塌方的产生，保障生命财产的安全。

一个优选方案中，所述固定爪包括：

前置牵引爪9，其对称设置在所述底座7的前端，所述前置牵引爪9包括可伸缩的牵引杆10和设置在所述牵引杆伸长端的爪体11。以及

后置定位爪12，其对称设置在所述底座7的后端。

在上述方案中，所述植被播种装置在边坡上的固定通过所述可伸缩的牵引杆10的伸长并配合所述爪体11在边坡上的固定，在牵引所述植被播种装置沿边坡向上运行时，所述可伸缩的牵引杆缩短以牵引所述植被播种装置的运动，运动到位后，通过所述后置固定爪紧12扣于边坡上，以固定所述植被播种装置，防止其下滑或者倾斜。

一种矿山治理的方法，所述方法主要包括以下步骤：

步骤1、通过所述边坡形貌生成模块生成形貌信息并根据所述形貌信息设定边坡坡度值。

步骤2、所述边坡修复机构根据所述边坡坡度值进行矿山边坡的修复作业。

步骤3、修复作业完成后，沿所述矿山边坡横向，每隔70-90厘米的位置设置所述固定栏，并与所述固定栏内设置所述喷水管。

步骤4、所述植被播种装置沿所述固定栏种植位于所述固定栏之间的植被。

步骤5、每个固定栏之间植被种植完成后，将所述污水处理装置处理后的污水经所述动力装置作用输送至所述喷水管内用于植被的灌溉。

在上述方案中，如图2所示，根据实际的边坡形貌设定可修复的边坡坡度值，以便于机械根据设定的边坡坡度值进行作业，带修复完成以后，边坡坡度稳定，在通过在所述边坡上种植植被的方式，以固化矿山边坡，防止边坡处的塌方，同时通过植被绿化改善矿山环境；在利用在所述边坡上设置喷水管的方式，将净化后的污水二次利用，以提供植被的灌溉用水。

一个优选方案中，步骤1中设定的所述边坡坡度值为顶端边坡坡度值、中部边坡坡度值以及底端边坡坡度值之中的最小值。

在上述方案中，选定顶端边坡坡度值、中部边坡坡度值以及底端边坡坡度值之中的最小值作为设定的所述边坡坡度值，以通过修复以及回填的方式，使所述边坡坡度趋于缓和，选用较小的边坡坡度值，利于减少塌方的产生，同时利于后期环境改善工作的进行。

一个优选方案中，其中，每个所述喷水管进水口处设置阀门，所述阀门连接到所述总控制器。

在上述方案中，所述固定栏将植被进行分块，每个固定栏之间种植的植被的灌溉均通过两侧的喷水管，通过在每个喷水管的进水口处设置阀门，并通过总控制器控制阀门的开启与关闭，以实现对植被进行定点灌溉，以达到优化利用水资源的效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种矿山治理系统，其中，包括：

绿化修复系统，其包括：

边坡形貌生成模块，其用于生成整个矿山边坡的形貌信息并根据所述形貌信息设定边坡坡度值；

矿山边坡修复装置，其包括：

边坡修复模块，其用于根据所述边坡坡度值生成边坡修复图；以及

边坡修复机构，其用于根据所述边破修复图修复所述矿山边坡；

分布管道，其沿所述矿山边坡横向间隔排布，所述分布管道包括：

固定栏，其为中空结构，所述固定栏沿所述矿山顶端延伸至矿山底端，并通过紧固装置固定于所述矿山边坡；以及

喷水管，其设置在所述固定栏内并与所述固定栏适配，所述喷水管上每隔

20-40厘米的位置设置可转动喷头；

植被播种装置，其用于在所述固定栏之间种植植被；其中，所述植被播种装置包括：

壳体，其底端设置第一孔洞；所述壳体顶端一侧设置开口，所述开口处设置盖板；

钻头，其设置在所述第一孔洞内侧；

升降装置，其设置在所述钻头的顶端，所述升降装置用于控制所述钻头的上下运动；

传送机构，其设置在所述壳体内，并位于所述第一孔洞的一侧，所述传动机构包括：

张紧轮；

传动带，其设置在所述张紧轮的外侧，所述传动带上间隔5-8厘米设置凹槽，所述凹槽内放置待种植被；

动力机构，其用于驱动所述传动带的运行以及所述钻头的转动。

底座，其设置在所述壳体底端，所述底座前后端设置固定爪；以及

滚轮，其设置在所述底座的底端；

污水处理系统，其包括：

污水处理装置，其用于处理矿山内的污水；以及

动力装置，其用于将处理后的污水输送至用于植被灌溉的所述喷水管内；

总控制器，其分别连接到所述边坡形貌生成模块、矿山边坡修复装置以及动力装置。

2.如权利要求1所述的矿山治理系统，其中，所述边坡修复机构包括分控制器以及连接到所述分控制器的运输机以及挖掘机，所述分控制器分别连接到所述总控制器以及所述边坡修复模块，用于根据设定的边坡坡度值控制所述边坡修复机构的运行。

3.如权利要求1所述的矿山治理系统，其中，所述固定栏之间的距离设置为60-100厘米。

4.如权利要求1所述的矿山治理系统，其中，还包括边坡水流报警系统，其包括报警模块和边坡水流量设定模块，所述边坡水流量设定模块用于根据所述形貌信息设定边坡预警水流量，当边坡水流量超过所述预警水流量时，所述边坡水流量设定模块将数据传输至所述总控制器，所述总控制器控制所述报警模块发出声光报警。

5.如权利要求1所述的矿山治理系统，其中，所述固定爪包括：

前置牵引爪，其对称设置在所述底座的前端，所述前置牵引爪包括可伸缩的牵引杆和设置在所述牵引杆伸长端的爪体；以及

后置定位爪，其对称设置在所述底座的后端。

6.一种矿山治理的方法，所述方法主要包括以下步骤：

步骤1、通过所述边坡形貌生成模块生成形貌信息并根据所述形貌信息设定边坡坡度值；

步骤2、所述边坡修复机构根据所述边坡坡度值进行矿山边坡的修复作业；

步骤3、修复作业完成后，沿所述矿山边坡横向，每隔70-90厘米的位置设置所述固定栏，并与所述固定栏内设置所述喷水管；

步骤4、所述植被播种装置沿所述固定栏种植位于所述固定栏之间的植被；

步骤5、每个固定栏之间植被种植完成后，将所述污水处理装置处理后的污水经所述动力装置作用输送至所述喷水管内用于植被的灌溉。

7.如权利要求6所述的矿山治理的方法，其中，步骤1中设定的所述边坡坡度值为顶端边坡坡度值、中部边坡坡度值以及底端边坡坡度值之中的最小值。

8.如权利要求6所述的矿山治理的方法，其中，每个所述喷水管进水口处设置阀门，所述阀门连接到所述总控制器。