CN109854248B - 一种露天矿保水复垦方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天矿保水复垦方法，排土场由下至上分别铺设混合排土层、隔水层、含水层、表土层，隔水层由黏土组成，含水层由砂土或砾石组成；表土层由上至下铺设上部原始地表土层、保水材料层、下部原始地表土层，上部原始地表土层由土壤或腐殖土组成；保水材料层由上至下分别铺设有透水岩棉板、高分子树脂、植物养料、透水岩棉板。本发明通过构建植物仿生地层，在排土场依次构建隔水层、含水层和表土层，并在表土层中布置保水配比材料避免表土水资源快速蒸发，能够提高露天矿生态修复和复垦效率，能够有效解决生态脆弱干旱和半干旱地区的露天矿高蒸发量水分难以保持等问题的技术，且能提高露天矿生态重建的效率，生态效益和环境效益显著。

Description

一种露天矿保水复垦方法

技术领域

本发明涉及一种复垦方法，具体涉及一种露天矿保水复垦方法。

背景技术

露天开采的过程实际上是“实体上构造空间”和“空间上构造实体”的实、空交替发展过程。对岩土的剥离和矿物的开采造成了土地的挖损和生态破坏；外排土场压占了原始地表，同样破坏了原始地表形态。目前我国露天矿主要分布于内蒙、新疆等北方地区，该区域属于干旱和半干旱气候区，降雨少、蒸发大、自然植被覆盖度较低，矿区生态脆弱。受该区域特殊气候的影响，在植被修复过程中需要频繁采取辅助措施，如保墒措施（覆盖草帘子，遮阳网），浇水措施等，虽然能起到一定作用，但作业成本高。干旱和半干旱地区的高蒸发量特征给该地区露天矿水分保持和生态修复带来了巨大挑战。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种露天矿保水复垦方法，降低蒸发速度，防止干旱和半干旱地区露天矿的复垦水资源的快速流失。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种露天矿保水复垦方法，内排土场由下至上分别铺设有混合排土层、隔水层、含水层、表土层，外排土场由下至上分别铺设有混合排土层、隔水层、含水层，外排土场外表面铺设表土层，含水层由砂土或砾石组成，隔水层由黏土碾压形成，混合排土层由原始隔水层至煤层之间的岩石（我觉得岩层改为岩石好些）混合组成；内排土场中的隔水层、含水层、表土层分别与原始隔水层、原始含水层、原始表土层对应，隔水层以下的空间由混合排土层填充；表土层由上至下分别铺设有上部原始地表土层、保水材料层、下部原始地表土层，上部原始地表土层和下部原始地表土层由土壤或腐殖土组成；保水材料层由上至下分别铺设有透水岩棉板、高分子树脂、植物养料、透水岩棉板。

进一步的，所述表土层的厚度为1~2m，含水层的厚度为5~10m，隔水层的厚度为3~5m。

进一步的，所述上部原始地表土层、下部原始地表土层厚度均为50cm，保水材料层厚度为30cm。

进一步的，所述透水岩棉板由植物纤维压制而成，坚韧多孔、具有透水、透气的特征；透水岩棉板用于保持保水材料层结构形态，以及后期形成腐殖质，对植物根系进行二次供养。

进一步的，所述高分子树脂为带有大量亲水基团的高吸水聚合物，分为颗粒状和纤维状两种，颗粒尺寸在50目~200目之间，纤维的规格为1.5D/38mm。

进一步的，所述植物养料为化学肥料与生物肥料的混合物，混合比例控制在1:5以下，化学肥料包括氮肥、磷肥、钾肥等，根据当地土壤肥力情况，有针对性的添加。

与现有技术相比，本发明通过构建植物仿生地层，在排土场进行内排和外排时依次构建隔水层、含水层和表土层，并在表土层中布置保水配比材料避免表土水资源快速蒸发，能够提高露天矿生态修复和复垦的效率，能够有效解决生态脆弱干旱和半干旱地区的露天矿高蒸发量水分难以保持等问题的技术，且能提高露天矿生态重建的效率，生态效益和环境效益显著。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为图1中A-A处剖面图；

图3为图2中B-B处剖面图；

图中：0、煤层，1、表土层，11、原始表土层，2、含水层，21、原始含水层，3、隔水层，31、原始隔水层，4、上部原始地表土层，5、保水材料层，6、下部原始地表土层，7、透水岩棉板，8、高分子树脂，9、植物养料，10、混合排土层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：内排土场由下至上分别铺设有混合排土层10、隔水层3、含水层2、表土层1；外排土场由下至上分别铺设有混合排土层10、隔水层3、含水层2，外排土场外表面铺设表土层1，表土层1完全覆盖外排土场的排土层10、隔水层3和含水层2；表土层1的厚度为1~2m，以厚度为1m为宜，含水层2由孔隙度大的砂土或砾石堆填形成，厚度为5~10m，以厚度为8m为宜，用于储存水资源，隔水层3由黏土碾压形成，厚度为3~5m，以厚度为4m为宜，用于防止含水层2内的水资源流失；混合排土层10为主要的剥离物排弃空间，由原始隔水层31至煤层0之间的岩层剥离物混合排弃组成，其厚度由采场深度与隔水层3位置决定；内排土场中的隔水层3、含水层2、表土层1分别与原始隔水层31、原始含水层21、原始表土层11对应，隔水层3以下的空间由混合排土层10填充。

如图2所示，表土层1由上至下分别铺设有上部原始地表土层4、保水材料层5、下部原始地表土层6，上部原始地表土层4和下部原始地表土层6由土壤或腐殖土组成，厚度为50cm，用于地表水的入渗；保水材料层5的厚度为30cm，均匀铺设于上部原始地表土层4和下部原始地表土层6之间，用于提高水资源的利用率，防止表土层1的水分快速蒸发。

如图3所示，保水材料层5由上至下分别铺设有透水岩棉板7、高分子树脂8、植物养料9、透水岩棉板7，透水岩棉板7便于水自由通过，高分子树脂8具有很强的吸水性，吸水速率高，能够很好的锁水，植物养料9用于提供植物生长所需的养分。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种露天矿保水复垦方法，其特征在于：

内排土场由下至上分别铺设有混合排土层（10）、隔水层（3）、含水层（2）、表土层（1），外排土场由下至上分别铺设有混合排土层（10）、隔水层（3）、含水层（2），外排土场外表面铺设表土层（1），含水层（2）由砂土或砾石组成，隔水层（3）由黏土碾压形成，混合排土层（10）由原始隔水层（31）至煤层（0）之间的岩层剥离物混合组成；

内排土场中的隔水层（3）、含水层（2）、表土层（1）分别与原始隔水层（31）、原始含水层（21）、原始表土层（11）对应，隔水层（3）以下的空间由混合排土层（10）填充；

表土层（1）由上至下分别铺设有上部原始地表土层（4）、保水材料层（5）、下部原始地表土层（6），上部原始地表土层（4）和下部原始地表土层（6）由土壤或腐殖土组成；

保水材料层（5）由上至下分别铺设有透水岩棉板（7）、高分子树脂（8）、植物养料（9）、透水岩棉板（7）。

2.根据权利要求1所述的一种露天矿保水复垦方法，其特征在于：所述表土层（1）的厚度为1~2m，含水层（2）的厚度为5~10m，隔水层（3）的厚度为3~5m。

3.根据权利要求1所述的一种露天矿保水复垦方法，其特征在于：所述上部原始地表土层（4）、下部原始地表土层（6）厚度均为50cm，保水材料层（5）厚度为30cm。

4.根据权利要求1所述的一种露天矿保水复垦方法，其特征在于：所述透水岩棉板（7）由植物纤维压制而成。

5.根据权利要求1所述的一种露天矿保水复垦方法，其特征在于：所述高分子树脂（8）为带有亲水基团的吸水聚合物。

6.根据权利要求1所述的一种露天矿保水复垦方法，其特征在于：所述植物养料（9）为化学肥料与生物肥料的混合物。

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