CN112323828A - 一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及矿山治理技术领域，具体公开了一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法。本申请的绿色矿山边坡碎石滩治理方法包括以下步骤：地形整理：将边坡坡面上的碎石进行收集，然后对边坡上边坡系数小于1.05的区域进行削坡处理，使边坡整体坡度系数为1.2‑1.5；边坡加固：在削坡处理后的边坡坡面上设立多条混凝土围挡，混凝土围挡的长度沿边坡等高线方向延伸，然后在相邻两个混凝土围挡之间的边坡坡面上铺设涵水材料并形成涵水层；水土固定：在涵水层上铺设收集到的碎石并形成碎石层。本申请的治理方法具有减少矿山边坡水土流失的优点。

Description

一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法
技术领域
本申请涉及矿山治理技术领域，更具体地说，它涉及一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法。
背景技术
随着社会经济的发展，一些资源矿藏如铁矿、煤矿、石材矿、金矿的开采规模越来越大，再加上一些地方非法矿场为了经济利益不按国家标准进行非法开采，使矿山附近的地理地貌遭受严重破坏。开采时遗留下来的很多矿坑、陡坡、碎石滩等复杂地貌，对矿山周边的生态环境造成很大程度上的破坏，植被不能存活，水土容易流失，容易产生山体崩塌、滑坡等地质灾害，具有较大的安全隐患。
针对上述问题，申请公布号为CN107938643A的中国发明专利公布了一种基于废弃石料矿山的地形地貌治理方法，包括以下步骤：勘测地形；清理矿山；区域划分；矿坑回填；稳固加筑；植被复绿；修建蓄水池；雨水排泄；记录和养护。通过勘测废弃矿山的地形地貌，对矿山进行有效的区域划分，并充分利用废弃石料对矿山的地貌进行平整，采用土工格室、挂网喷播客土或植生盆来提高矿山的植被覆盖率，较为有效的改变了矿山岩石裸露、地质不稳定和易发生危险的状况。
针对上述方法，发明人认为上述治理方法治理后的边坡的水土容易发生流失。
发明内容
为了改善矿坑边坡治理后水土容易流失的问题，本申请提供一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法。
本申请提供一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，采用如下的技术方案：
一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）地形整理：将边坡坡面上的碎石进行收集，然后对边坡上边坡系数小于1.05的区域进行削坡处理，使边坡整体坡度系数为1.2-1.5；
（2）边坡加固：在削坡处理后的边坡坡面上设立多条混凝土围挡，混凝土围挡的长度沿边坡等高线方向延伸，然后在相邻两个混凝土围挡之间的边坡坡面上铺设涵水材料并形成涵水层；
（3）水土固定：在涵水层上铺设步骤（1）中收集到的碎石并形成碎石层；
（4）客土铺设：在碎石层上铺设客土并形成客土层，然后在客土层上种植灌木植物苗，然后在灌木植物苗之间的客土层上覆盖防护网层；客土内混合有植物种子；
（5）水利工程设置：在边坡坡底修建蓄水池。
通过采用上述技术方案，对边坡地形进行地形修整可以排除边坡的危险隐患，减少施工时发生事故的几率，为后续工作做准备；对边坡坡面的碎石进行收集，减少碎石对植被在边坡坡面上蔓延生长的影响，提高边坡植被的覆盖率，并对碎石进行再利用，节省资源；涵水层能吸取保存水分，在降雨或灌溉时将多余水分进行储存，然后在缺水时期慢慢将水分释放出来供边坡植被利用，减少边坡植物因干旱死亡的概率，此外可以缓解客土层因含水量过高造成的客土层的流动性增加，降低客土层的滑塌概率；混凝土围挡可以增加边坡的结构稳定性，减少边坡水土流失量，降低边坡发生滑坡、塌方的几率；防护网在边坡植被覆盖率较低的时期对客土层进行保护，降低边坡客土层被自然环境侵蚀的程度。灌木植物具有遮挡阳光的效果，减少阳光对客土层的照射，降低客土层的水分蒸发量，此外灌木植物的根系较为发达，能够深入客土层以及碎石的石缝之间，提高客土层与碎石之间的结合力，减少边坡水土的流失量，能够起到较好的水土保护能力；植物种子发育生长后的植被对边坡进行覆盖，减少雨水对客土层的冲刷，此外植物根系在客土层内形成网状结构对土壤颗粒进行束缚，增加客土层土壤的聚合力，减少流水对客土层的侵蚀，从而降低边坡坡面垮塌的概率；蓄水池可以在雨季储存雨水，在旱季用于边坡植被灌溉，提高边坡植被群落的稳定性。
优选的，所述步骤（1）中将边坡坡面的碎石进行收集是将边坡表面厚度为15-30cm的碎石层中的碎石进行收集，收集后对收集到的碎石按照粒径进行筛分，得到的粒径为3-10cm的碎石作为步骤（3）中铺设用的碎石。
通过采用上述技术方案，对边坡表面厚度为15-30cm的碎石层进行收集可以将边坡表面的大部分碎石收集起来，使客土层与边坡的结合程度更好，降低客土层沿边坡表面坍塌滑移的几率；边坡上粒径较大的石块与边坡的结合程度小，容易发生塌落造成危险，将边坡表面的碎石按照粒径进行筛分，粒径为3-10cmm的碎石组成的碎石层透气性较好，可以对水分起到引导作用，有利于边坡植被的生长，此外在施工过程中便于压实，压实后的碎石层产生的沉陷形变小，边坡地形较为稳定。
优选的，步骤（1）中削坡处理后对边坡坡面上的矿坑进行回填，回填时采用对收集到的碎石筛分时得到的粒径大于10cm的碎石。
通过采用上述技术方案，粒径大于10cm的碎石体积更大，更适宜对矿坑进行回填，相比使用粒径较小的碎石能够大大缩短施工周期，而且将大颗粒碎石回填至矿坑内，可以对边坡地形进一步修整，降低边坡地形的不稳定性。
优选的，对边坡坡面上的矿坑进行回填时，先在矿坑底部铺设抗渗材料并形成抗渗层，抗渗材料由水泥浆、水玻璃、速凝剂混合组成。
通过采用上述技术方案，边坡矿坑为矿山开采时所遗留，由于机械开采的破坏作用使矿坑底部具有较大的裂隙，边坡上的降水会沿矿坑底部的裂隙向下渗透，造成边坡的水分流失；水泥浆、水玻璃渗透进矿坑底部的裂隙内，水泥浆和水玻璃在凝固后对裂隙进行封堵，减少水分在矿坑坑底的渗漏量；速凝剂可以加快水泥浆和水玻璃的凝固，减少施工时间。
优选的，对边坡坡面上的矿坑进行回填时采用的碎石中掺杂有抗沉降材料，抗沉降材料由膨润土、粉煤灰、粗砂混合组成。
通过采用上述技术方案，矿坑在回填后，碎石之间存在较大的裂缝，在一段时间后，碎石在自身重力作用下有向矿坑坑底沉降的趋势，粉煤灰和粗砂能够填补碎石之间的缝隙，减小碎石的沉降量，膨润土在吸收水分后可以进行膨胀，进一步填补碎石之间的缝隙，降低因矿坑内碎石的沉降造成边坡地形的变化程度。
优选的，所述涵水材料由吸水性树脂、锯末、黏土混合而成，吸水性树脂、锯末、黏土的质量比为0.05-0.1:0.2-0.3:1-1.5。
通过采用上述技术方案，吸水性树脂具有较好的吸水性，在降雨时或灌溉时，吸水性树脂可以将客土层渗出多余的水分进行吸收，然后在旱季将水分慢慢释放出来，以供边坡植被利用，由于吸水性树脂表面比较光滑，与边坡的结合程度较小，而湿润的黏土与边坡坡面有较强的粘结力，黏土可以将吸水性树脂包覆起来，一起粘结在边坡上，增加涵水层与边坡的粘结度，同时黏土也具有较好的水分涵养能力，而锯末可以提高黏土的透气能力，由此使涵水层具有较好的涵水、粘结和透气性能，有利于边坡上植被的生长。
优选的，所述防护网层包括防护网和固土网，固土网覆盖在客土层上，防护网覆盖在固土网上，所述防护网为镀锌金属网，固土网由可降解纤维编制而成，可降解纤维为纤维素纤维、蛋白纤维、聚碳酸链类纤维、壳聚糖纤维、烷碳链聚酯纤维中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，在边坡治理初期，边坡植被覆盖率较低，植被在客土层内还未形成较强的根系，此时固土网的网状结构对客土层的土壤起到桥架作用，可以对边坡客土层进行防护，减少雨水，风沙对客土层的侵蚀；防护网的强度较高，覆盖在固土网上可以对固土网进行防护，提高边坡地形稳定性；防护网为镀锌金属网，在保证防护网强度的同时可以有效阻挡来自自然环境的各种侵蚀，延长防护网的使用寿命；固土网由可降解纤维编制，可降解纤维具有较好的环境友好性，有利于边坡植被的生长。
优选的，所述客土层的厚度为30-45cm，客土层内铺设多层所述固土网，客土层内的固土网沿垂直于客土层厚度方向均匀间隔分布。
通过采用上述技术方案，客土层的厚度太小时不利于植物生长，客土层的厚度太厚时容易发生坍塌，客土层的厚度为30-45cm较为适宜；多层固土网可以逐层对客土层进行加固，进一步降低客土层的流失程度。
优选的，所述步骤（4）中植物种子由豆科植物种子、草本植物种子组成，豆科植物种子、草本植物种子的质量比为0.5-1：1-1.5。
通过采用上述技术方案，豆科植物可以起到固氮的作用，在边坡植被恢复初期，豆科植物可以提高边坡客土层的肥力，并产生一定的水土固化作用；草本植物生长速度快，环境耐受度高，能够在较短时间内对边坡进行覆盖，对边坡客土层进行保护。草本植物的根系在客土层内形成三维网状结构，对客土层起到加筋作用，提高客土层土壤的聚合力；由于草本植物前期生长迅速，相互之间容易争夺养分，此外草本植物生长过于茂盛时容易引发病虫害，对边坡植物体系造成一定的破坏，因此豆科植物种子、草本植物种子的质量比为0.5-1：1-1.5时较为适宜；此外灌木植物、豆科植物、草本植物在高度上逐渐降低，可以合理利用阳光，并且植物的枝叶可以对雨水起到截流、缓冲和引流的作用，减弱雨水对客土层的冲刷，起到保护边坡的水土的作用。
优选的，所述步骤（4）中在形成客土层后，在相邻两个混凝土围挡之间的客土层的坡脚处种植藤本植物，藤本植物为扶芳藤、爬山虎、紫藤、络石、迎春其中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，藤本植物可以沿着边坡坡面向上攀爬，藤本植物具有攀附、缠绕和交织的特性，可以降低雨水、风沙或流水对边坡的侵蚀，此外在固土网随着时间的推移逐渐降解，藤本植物形成交织成的植物茎网可以补充固土网的防护作用，进一步起到对边坡水土的保护作用。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用在边坡坡面上铺设涵水层，涵水层可以在降雨或灌溉时将多余水分进行储存，并慢慢将水分释放出来供边坡植被利用，提高边坡植被的存活率，防护网层可以对客土层进行保护，降低客土层被自然环境侵蚀的程度和速度，减少边坡的水土流失量。采用本申请的绿色矿山边坡碎石滩治理方法后的边坡水土流失少，边坡治理效果好。
2、本申请中优选采用可降解固土网对客土层进行固土，减少客土层的流失；固土网采用可降解纤维编织而成，可降解纤维在大自然中可以自然降解，不会对生态环境产生有害影响，具有加固客土层、减少边坡水土流失的效果。
3、本申请采用豆科植物、草本植物、灌木植物以及藤本植物的协同作用，合理利用空间，对边坡客土层进行防护，大大减少边坡的水土流失量，具有恢复边坡植被覆盖率的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请提供的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）地形整理：将边坡坡面上的碎石进行收集，然后对边坡上边坡系数小于1.05的区域进行削坡处理，使边坡整体坡度系数为1.2-1.5；
（2）边坡加固：在削坡处理后的边坡坡面上设立多条混凝土围挡，混凝土围挡的长度沿边坡等高线方向延伸，然后在相邻两个混凝土围挡之间的边坡坡面上铺设涵水材料并形成涵水层；
（3）水土固定：在涵水层上铺设步骤（1）中收集到的碎石并形成碎石层；
（4）客土铺设：在碎石层上铺设客土并形成客土层，然后在客土层上种植灌木植物苗，然后在灌木植物苗之间的客土层上覆盖防护网层；客土内混合有植物种子；
（5）水利工程设置：在边坡坡底修建蓄水池。
优选的，本申请中为对边坡系数小于1.05的区域进行削坡处理，使边坡平均坡度系数为1.35。
优选的，步骤（1）中将边坡坡面的碎石进行收集是将边坡表面厚度为20cm的碎石进行收集。
优选的，步骤（3）中涵水层上方铺设的碎石的粒径为3-6cm。进一步优选的，碎石层的铺设厚度为15-30cm，本申请优选为20cm。
优选的，矿坑回填时矿坑底部铺设有抗渗层，抗渗层由水泥浆、水玻璃、速凝剂混合均匀制成。进一步优选的，水泥浆采用普通硅酸盐水泥与水配制而成，水泥标号为42.5，水灰比为3:1；水玻璃的模数为2.6；速凝剂为铝酸盐类速凝剂。进一步优选的，水泥浆、水玻璃和速凝剂的质量比为0.8-1.2:0.05-0.15:0.01-0.03；进一步优选的，水泥浆、水玻璃和速凝剂的质量比为1:0.1:0.02；进一步优选的，抗渗层的铺设厚度为2-5cm，本申请优选为3cm。
优选的，膨润土为钠基膨润土，吸水率为400%，膨胀指数为15；粉煤灰的细度为12（0.045mm方孔筛筛余百分分量）；粗砂的细度模数为3.5。进一步优选的，膨润土、粉煤灰和粗砂的质量比为0.15-0.3:1.5-2.5:0.8-1.2，本申请中膨润土、粉煤灰和粗砂的质量比优选为0.2:2:1。
优选的，吸水性树脂、锯末、黏土的质量比为0.05-0.1:0.2-0.3:1-1.5。进一步优选的，吸水性树脂、锯末、黏土的质量比为0.08：0.25:1.3。进一步优选的，吸水性树脂为淀粉-聚丙烯酸交联物型；黏土为高岭土，进一步优选的，涵水层的厚度为5-10cm，优选为8cm。
优选的，客土包含以下客土材料：有机营养土、黄壤土、复合肥、土壤改良材料。进一步优选的，有机营养土为泥炭，复合肥为氮磷钾三元复合肥，土壤改良材料由蛭石、木屑、家禽粪便混合而成。进一步优选的，土壤改良材料中蛭石、木屑、家禽粪便的质量比为0.5:1:1。进一步优选的，有机营养土、黄壤土、复合肥、土壤改良材料的质量比为0.8:1.5:0.06:0.5，进一步优选的，客土层的厚度为40cm。
优选的，可降解纤维为纤维素纤维；进一步优选的，纤维素纤维为粘胶纤维，旦数为100-300D，本申请中为120D；进一步优选的，防护网的网孔规格为10*10cm-20*20cm，优选为15*15cm；进一步优选的，固土网的网孔规格为2*2cm-6*6cm，优选为4*4cm。
优选的，豆科植物种子选为刺槐、马棘和紫花苜宿，刺槐、马棘和紫花苜宿的质量比例为1:1.5:2；草本植物种子为狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅，狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅的质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5。
优选的，草本植物种子与豆科植物种子的质量比为1-1.5:0.5-1。
优选的，步骤（5）中，在边坡坡面上复合植物种子的种植密度为每立方米客土含复合植物种子15-30g，本申请优选为每立方米客土中含复合植物种子20g。
优选的，灌木植物苗的种植密度为每平方米0.8-1.2株，优选为每平方米1株。
优选的，藤本植物为爬山虎、紫藤、络石和迎春，爬山虎、紫藤、络石和迎春的数量比例为1:1:0.5:1；进一步优选的，藤本植物沿坡脚等高线单排种植，藤本植物的种植密度为每米1-3株，本申请中藤本植物的种植密度为每米2株。
实施例1
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）按照地质稳定性将边坡划分出易塌方区和陡坡区，陡坡区是边坡系数小于1.05的区域；
（2）根据步骤（1）中的划分结果对边坡进行修整：用挖掘机对易塌方区、陡坡区进行削坡处理，使边坡整体坡度系数大概为1.35，削坡结束后用挖掘机将边坡表面厚度为20cm的碎石层收集，使用矿石筛分机将收集的碎石进行筛分，筛分得到粒径大于10cm的碎石和粒径为3-6cm的碎石；
（3）对边坡上的矿坑内的碎石、植物进行清理，然后将水泥浆、水玻璃和速凝剂按质量比为1:0.1:0.02在搅拌机内搅拌5分钟混合均匀后配制成浆料，采用水泥喷浆机将浆料铺设在矿坑坑底，浆料凝固并形成抗渗层，抗渗层的厚度为3cm；
（4）将膨润土、粉煤灰、粗砂按质量比为0.2:2:1在搅拌机内混合均匀制得抗沉降材料；
（5）用挖掘机将步骤（2）中得到的粒径大于10cm的碎石与步骤（4）中的抗沉降材料混合均匀后逐层回填至矿坑内，每层经压实设备进行夯实，每层的回填厚度为30cm，直至将矿坑填平；
（6）在边坡上沿边坡同一等高线确定若干钻孔位，相邻两个钻孔位之间的间距为50cm，每一个钻孔位钻六个孔，六个孔均匀设置在等高线的上下两侧并排列成一列，相邻两个孔间隔5cm，孔深为150cm，孔径为5cm，孔内插设有钢筋，钢筋直径为3cm，孔内壁与钢筋之间的间隙中浇注混凝土，钢筋垂直于边坡坡面并伸出边坡基底面80cm，边坡基底底面为修整后的坡面，然后在等高线上下两侧沿等高线延伸方向支护模具，模具垂直于边坡坡面，钢筋位于模具之间，然后在模具内浇注混凝土，凝固养护后形成混凝土围挡，混凝土围挡的底部与孔内的混凝土固定连接在一起；混凝土围挡沿边坡坡面设立多个，相邻混凝土围挡之间间隔5m；
（7）将吸水性树脂、锯末、黏土按质量比为0.08：0.25:1.3在搅拌机内混合均匀制成涵水材料，用挖掘机将涵水材料铺设在边坡坡面上，然后使用压实设备将涵水材料压实形成涵水层，涵水层的厚度为8cm；然后将筛分得到的粒径为3-6cm的碎石铺设在涵水层上，用压实设备将涵水层上方的碎石压实形成碎石层，碎石层的厚度为20cm；
（8）将豆科植物种子刺槐、马棘和紫花苜宿按质量比例为1:1.5:2混合均匀，将草本植物种子狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅按质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5混合均匀，然后将豆科植物种子和草本植物种子按质量比为1-1.5:0.5-1混合为复合植物种子，将蛭石、木屑、家禽粪便按质量比为0.5:1:1在搅拌机内搅拌20min混合均匀制成土壤改良材料，然后将泥炭、黄壤土、氮磷钾三元复合肥、土壤改良材料按质量比为0.8:1.5:0.06:0.5在搅拌机内搅拌30min混合均匀，然后加入复合植物种子继续搅拌15min混合均匀制成客土材料，每平方米客土材料中含有复合植物种子20g，使用客土喷播机将混合后的客土材料均匀喷洒在混凝土围挡之间的边坡坡面上，客土层采取逐层喷洒的方式，每层客土层的喷洒厚度为5cm，层与层之间铺设固土网，使用压实设备将客土层压实，压实后的客土层厚度为40cm；在客土层上沿边坡等高线种植多排灌木植物苗，灌木植物苗的种植密度为每平方米1株；客土层表面铺设有粘胶纤维制成的固土网，固土网的网孔规格为4*4cm；在相邻两个混凝土围挡之间的客土层的坡脚处种植爬山虎、紫藤、络石和迎春，爬山虎、紫藤、络石和迎春的数量比例为1:1:0.5:1，种植密度为2株每米；
（9）在客土层上表面铺设镀锌铁丝网，使用铆钉将镀锌防护网固定在边坡上，铆钉的密度为每平米两枚，镀锌铁丝网的网孔规格为 15*15cm；
（10）在边坡坡底修建蓄水池，蓄水池的大小为5*5*2m，蓄水池旁设有抽水机，边坡上设有灌溉设备；
（11）根据天气情况对边坡进行浇水，及时灌溉，每次灌溉应使客土层湿透，并拨开客土层检查灌溉情况；建立植物生长记录，每隔15d对边坡植物生长情况进行记录；每隔30d对边坡植物进行病虫害调查记录，发现病虫害及时防治；
（12）建立边坡水土流失情况备忘录，每隔30d对边坡客土层厚度、边坡地形变化、植被覆盖率进行监测。
实施例2
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法与实施例1的绿色矿山边坡碎石滩治理方法不同之处只在于：步骤（8）中客土层采取逐层喷洒的方式，每层10cm，层与层之间铺设固土网，客土层表面铺设有固土网，客土层铺设厚度为40cm。
实施例3
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法与实施例1的绿色矿山边坡碎石滩治理方法不同之处只在于：步骤（8）只在客土层表面铺设有固土网和防护网，客土层内不设置固土网。
实施例4
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）按照地质稳定性将边坡地形划分出易塌方区和陡坡区；
（2）根据步骤（1）中的勘察结果对边坡进行修整，用挖掘机对边坡系数小于1.05的易塌方区、陡坡区进行削坡处理，使边坡平均坡度系数为1.35，削坡结束后用挖掘机将边坡表面厚度为20cm的碎石收集备用，使用矿石筛分机将收集的碎石进行筛分，筛分为粒径大于10cm的碎石和粒径为3-6cm的碎石；
（3）对边坡上的矿坑内的碎石、植物进行清理；
（4）将膨润土、粉煤灰、粗砂按质量比为0.2:2:1在搅拌机内混合均匀制得抗沉降材料；
（5）用挖掘机将步骤（2）中得到的粒径大于10cm的碎石与步骤（4）中的抗沉降材料混合均匀后逐层回填至矿坑内，每层碎石经压实设备进行夯实，每层碎石的回填厚度为30cm，将矿坑填平；
（6）在边坡上沿边坡同一等高线确定若干钻孔位，相邻两个钻孔位之间的间距为50cm，每一个钻孔位钻六个孔，六个孔均匀设置在等高线的上下两侧并排列成一列，相邻两个孔间隔5cm，孔深为150cm，孔径为5cm，孔内插设有钢筋，钢筋直径为3cm，孔内壁与钢筋之间的间隙中浇注混凝土，钢筋垂直于边坡坡面并伸出边坡基底面80cm，边坡基底底面为修整后的坡面，然后在等高线上下两侧沿等高线延伸方向支护模具，模具垂直于边坡坡面，钢筋位于模具之间，然后在模具内浇注混凝土，凝固养护后形成混凝土围挡，混凝土围挡的底部与孔内的混凝土固定连接在一起；混凝土围挡沿边坡坡面设立多个，相邻混凝土围挡之间间隔5m；
（7）将吸水性树脂、锯末、黏土按质量比为0.08：0.25:1.3在搅拌机内混合均匀制成涵水材料，用挖掘机将涵水材料铺设在边坡坡面上，然后使用压实设备将涵水材料压实形成涵水层，涵水层的厚度为8cm；然后将粒径为3-6cm的碎石铺设在涵水层上，用压实设备将涵水层上方的碎石压实形成碎石层，碎石层的厚度为20cm；
（8）将豆科植物种子刺槐、马棘和紫花苜宿按质量比例为1:1.5:2混合均匀，将草本植物种子狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅按质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5混合均匀，然后将豆科植物种子和草本植物种子按质量比为1-1.5:0.5-1混合为复合植物种子，将蛭石、木屑、家禽粪便按质量比为0.5:1:1在搅拌机内搅拌20min混合均匀制成土壤改良材料，然后将泥炭、黄壤土、氮磷钾三元复合肥、土壤改良材料按质量比为0.8:1.5:0.06:0.5在搅拌机内搅拌30min混合均匀，然后加入复合植物种子继续搅拌15min混合均匀制成客土材料，每平方米客土材料中含有复合植物种子20g，使用客土喷播机将混合后的客土材料均匀喷洒在混凝土围挡之间的边坡坡面上，客土层采取逐层喷洒的方式，每层客土层的喷洒厚度为5cm，层与层之间铺设固土网，使用压实设备将客土层压实，压实后的客土层厚度为40cm；在客土层上沿边坡等高线种植多排灌木植物苗，灌木植物苗的种植密度为每平方米1株；客土层表面铺设有粘胶纤维制成的固土网，固土网的网孔规格为4*4cm；在相邻两个混凝土围挡之间的客土层的坡脚处种植爬山虎、紫藤、络石和迎春，爬山虎、紫藤、络石和迎春的数量比例为1:1:0.5:1，种植密度为2株每米；
（9）在客土层上表面铺设镀锌铁丝网，使用铆钉将镀锌防护网固定在边坡上，铆钉的密度为每平米两枚，镀锌铁丝网的网孔规格为 15*15cm；
（10）在边坡坡底修建蓄水池，蓄水池的大小为5*5*2m，蓄水池旁设有抽水机，边坡上设有灌溉设备；
（11）根据天气情况对边坡进行浇水，及时灌溉，每次灌溉应使客土层湿透，并拨开客土层检查灌溉情况；建立植物生长记录，每隔15d对边坡植物生长情况进行记录；每隔30d对边坡植物进行病虫害调查记录，发现病虫害及时防治；
（12）建立边坡水土流失情况备忘录，每隔30d对边坡客土层厚度、边坡地形变化、植被覆盖率进行监测。
实施例5
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）按照地质稳定性将边坡划分出易塌方区和陡坡区，陡坡区是边坡系数小于1.05的区域；
（2）根据步骤（1）中的划分结果对边坡进行修整：用挖掘机对易塌方区、陡坡区进行削坡处理，使边坡整体坡度系数大概为1.35，削坡结束后用挖掘机将边坡表面厚度为20cm的碎石层收集，使用矿石筛分机将收集的碎石进行筛分，筛分得到粒径大于10cm的碎石和粒径为3-6cm的碎石；
（3）对边坡上的矿坑内的碎石、植物进行清理，然后将水泥浆、水玻璃和速凝剂按质量比为1:0.1:0.02在搅拌机内搅拌5分钟混合均匀后配制成浆料，采用水泥喷浆机将浆料铺设在矿坑坑底，浆料凝固并形成抗渗层，抗渗层的厚度为3cm；
（4）用挖掘机将步骤（2）中得到的粒径大于10cm的碎石逐层回填至矿坑内，每层经压实设备进行夯实，每层的回填厚度为30cm，直至将矿坑填平；
（5）在边坡上沿边坡同一等高线确定若干钻孔位，相邻两个钻孔位之间的间距为50cm，每一个钻孔位钻六个孔，六个孔均匀设置在等高线的上下两侧并排列成一列，相邻两个孔间隔5cm，孔深为150cm，孔径为5cm，孔内插设有钢筋，钢筋直径为3cm，孔内壁与钢筋之间的间隙中浇注混凝土，钢筋垂直于边坡坡面并伸出边坡基底面80cm，边坡基底底面为修整后的坡面，然后在等高线上下两侧沿等高线延伸方向支护模具，模具垂直于边坡坡面，钢筋位于模具之间，然后在模具内浇注混凝土，凝固养护后形成混凝土围挡，混凝土围挡的底部与孔内的混凝土固定连接在一起；混凝土围挡沿边坡坡面设立多个，相邻混凝土围挡之间间隔5m；
（6）将吸水性树脂、锯末、黏土按质量比为0.08：0.25:1.3在搅拌机内混合均匀制成涵水材料，用挖掘机将涵水材料铺设在边坡坡面上，然后使用压实设备将涵水材料压实形成涵水层，涵水层的厚度为8cm；然后将粒径为3-6cm的碎石铺设在涵水层上，用压实设备将涵水层上方的碎石压实形成碎石层，碎石层的厚度为20cm；
（7）将豆科植物种子中的刺槐、马棘和紫花苜宿按质量比例为1:1.5:2混合均匀，将草本植物种子中的狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅按质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5混合均匀，然后将豆科植物种子和草本植物种子按质量比为1-1.5:0.5-1混合为复合植物种子，将蛭石、木屑、家禽粪便按质量比为0.5:1:1在搅拌机内搅拌20min混合均匀制成土壤改良材料，然后将泥炭、黄壤土、氮磷钾三元复合肥、土壤改良材料按质量比为0.8:1.5:0.06:0.5在搅拌机内搅拌30min混合均匀，然后加入复合植物种子继续搅拌15min混合均匀制成客土材料，每平方米客土材料中含有复合植物种子20g，使用客土喷播机将混合后的客土材料均匀喷洒在混凝土围挡之间的边坡坡面上，客土层采取逐层喷洒的方式，每层客土层的喷洒厚度为5cm，层与层之间铺设固土网，使用压实设备将客土层压实，压实后的客土层厚度为40cm；在客土层上沿边坡等高线种植多排灌木植物苗，灌木植物苗的种植密度为每平方米1株；客土层表面铺设有粘胶纤维制成的固土网，固土网的网孔规格为4*4cm；在相邻两个混凝土围挡之间的客土层的坡脚处种植爬山虎、紫藤、络石和迎春，爬山虎、紫藤、络石和迎春的数量比例为1:1:0.5:1，种植密度为2株每米；
（8）在客土层上表面铺设镀锌铁丝网，使用铆钉将镀锌防护网固定在边坡上，铆钉的密度为每平米两枚，镀锌铁丝网的网孔规格为 15*15cm；
（9）在边坡坡底修建蓄水池，蓄水池的大小为5*5*2m，蓄水池旁设有抽水机，边坡上设有灌溉设备；
（10）根据天气情况对边坡进行浇水，及时灌溉，每次灌溉应使客土层湿透，并拨开客土层检查灌溉情况；建立植物生长记录，每隔15d对边坡植物生长情况进行记录；每隔30d对边坡植物进行病虫害调查记录，发现病虫害及时防治；
（11）建立边坡水土流失情况备忘录，每隔30d对边坡客土层厚度、边坡地形变化、植被覆盖率进行监测。
实施例6
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）按照地质稳定性将边坡划分出易塌方区和陡坡区，陡坡区是边坡系数小于1.05的区域；
（2）根据步骤（1）中的划分结果对边坡进行修整：用挖掘机对易塌方区、陡坡区进行削坡处理，使边坡整体坡度系数大概为1.35，削坡结束后用挖掘机将边坡表面厚度为20cm的碎石层收集，使用矿石筛分机将收集的碎石进行筛分，筛分得到粒径大于10cm的碎石和粒径为3-6cm的碎石；
（3）对边坡上的矿坑内的碎石、植物进行清理，然后将水泥浆、水玻璃和速凝剂按质量比为1:0.1:0.02在搅拌机内搅拌5分钟混合均匀后配制成浆料，采用水泥喷浆机将浆料铺设在矿坑坑底，浆料凝固并形成抗渗层，抗渗层的厚度为3cm；
（4）将膨润土、粉煤灰、粗砂按质量比为0.2:2:1在搅拌机内混合均匀制得抗沉降材料；
（5）用挖掘机将步骤（2）中得到的粒径大于10cm的碎石与步骤（4）中的抗沉降材料混合均匀后逐层回填至矿坑内，每层经压实设备进行夯实，每层的回填厚度为30cm，直至将矿坑填平；
（6）在边坡上沿边坡同一等高线确定若干钻孔位，相邻两个钻孔位之间的间距为50cm，每一个钻孔位钻六个孔，六个孔均匀设置在等高线的上下两侧并排列成一列，相邻两个孔间隔5cm，孔深为150cm，孔径为5cm，孔内插设有钢筋，钢筋直径为3cm，孔内壁与钢筋之间的间隙中浇注混凝土，钢筋垂直于边坡坡面并伸出边坡基底面80cm，边坡基底底面为修整后的坡面，然后在等高线上下两侧沿等高线延伸方向支护模具，模具垂直于边坡坡面，钢筋位于模具之间，然后在模具内浇注混凝土，凝固养护后形成混凝土围挡，混凝土围挡的底部与孔内的混凝土固定连接在一起；混凝土围挡沿边坡坡面设立多个，相邻混凝土围挡之间间隔5m；
（7）将粒径为3-6cm的碎石铺设在边坡坡面上，用压实设备将碎石压实形成碎石层，碎石层的厚度为20cm；
（8）将豆科植物种子刺槐、马棘和紫花苜宿按质量比例为1:1.5:2混合均匀，将草本植物种子狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅按质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5混合均匀，然后将豆科植物种子和草本植物种子按质量比为1-1.5:0.5-1混合为复合植物种子，将蛭石、木屑、家禽粪便按质量比为0.5:1:1在搅拌机内搅拌20min混合均匀制成土壤改良材料，然后将泥炭、黄壤土、氮磷钾三元复合肥、土壤改良材料按质量比为0.8:1.5:0.06:0.5在搅拌机内搅拌30min混合均匀，然后加入复合植物种子继续搅拌15min混合均匀制成客土材料，每平方米客土材料中含有复合植物种子20g，使用客土喷播机将混合后的客土材料均匀喷洒在混凝土围挡之间的边坡坡面上，客土层采取逐层喷洒的方式，每层客土层的喷洒厚度为5cm，层与层之间铺设固土网，使用压实设备将客土层压实，压实后的客土层厚度为40cm；在客土层上沿边坡等高线种植多排灌木植物苗，灌木植物苗的种植密度为每平方米1株；客土层表面铺设有粘胶纤维制成的固土网，固土网的网孔规格为4*4cm；在相邻两个混凝土围挡之间的客土层的坡脚处种植爬山虎、紫藤、络石和迎春，爬山虎、紫藤、络石和迎春的数量比例为1:1:0.5:1，种植密度为2株每米；
（9）在客土层上表面铺设镀锌铁丝网，使用铆钉将镀锌防护网固定在边坡上，铆钉的密度为每平米两枚，镀锌铁丝网的网孔规格为 15*15cm；
（10）在边坡坡底修建蓄水池，蓄水池的大小为5*5*2m，蓄水池旁设有抽水机，边坡上设有灌溉设备；
（11）根据天气情况对边坡进行浇水，及时灌溉，每次灌溉应使客土层湿透，并拨开客土层检查灌溉情况；建立植物生长记录，每隔15d对边坡植物生长情况进行记录；每隔30d对边坡植物进行病虫害调查记录，发现病虫害及时防治；
（12）建立边坡水土流失情况备忘录，每隔30d对边坡客土层厚度、边坡地形变化、植被覆盖率进行监测。
实施例7
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）按照地质稳定性将边坡划分出易塌方区和陡坡区，陡坡区是边坡系数小于1.05的区域；
（2）根据步骤（1）中的划分结果对边坡进行修整：用挖掘机对易塌方区、陡坡区进行削坡处理，使边坡整体坡度系数大概为1.35，削坡结束后用挖掘机将边坡表面厚度为20cm的碎石层收集，使用矿石筛分机将收集的碎石进行筛分，筛分得到粒径大于10cm的碎石和粒径为3-6cm的碎石；
（3）对边坡上的矿坑内的碎石、植物进行清理，然后将水泥浆、水玻璃和速凝剂按质量比为1:0.1:0.02在搅拌机内搅拌5分钟混合均匀后配制成浆料，采用水泥喷浆机将浆料铺设在矿坑坑底，浆料凝固并形成抗渗层，抗渗层的厚度为3cm；
（4）将膨润土、粉煤灰、粗砂按质量比为0.2:2:1在搅拌机内混合均匀制得抗沉降材料；
（5）用挖掘机将步骤（2）中得到的粒径大于10cm的碎石与步骤（4）中的抗沉降材料混合均匀后逐层回填至矿坑内，每层经压实设备进行夯实，每层的回填厚度为30cm，直至将矿坑填平；
（6）将吸水性树脂、锯末、黏土按质量比为0.08：0.25:1.3在搅拌机内混合均匀制成涵水材料，用挖掘机将涵水材料铺设在边坡坡面上，然后使用压实设备将涵水材料压实形成涵水层，涵水层的厚度为8cm；然后将粒径为3-6cm的碎石铺设在涵水层上，用压实设备将涵水层上方的碎石压实形成碎石层，碎石层的厚度为20cm；
（7）将豆科植物种子中的刺槐、马棘和紫花苜宿按质量比例为1:1.5:2混合均匀，将草本植物种子中的狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅按质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5混合均匀，然后将豆科植物种子和草本植物种子按质量比为1-1.5:0.5-1混合为复合植物种子，将蛭石、木屑、家禽粪便按质量比为0.5:1:1在搅拌机内搅拌20min混合均匀制成土壤改良材料，然后将泥炭、黄壤土、氮磷钾三元复合肥、土壤改良材料按质量比为0.8:1.5:0.06:0.5在搅拌机内搅拌30min混合均匀，然后加入复合植物种子继续搅拌15min混合均匀制成客土材料，每平方米客土材料中含有复合植物种子20g，使用客土喷播机将混合后的客土材料均匀喷洒在混凝土围挡之间的边坡坡面上，客土层采取逐层喷洒的方式，每层客土层的喷洒厚度为5cm，层与层之间铺设固土网，使用压实设备将客土层压实，压实后的客土层厚度为40cm；在客土层上沿边坡等高线种植多排灌木植物苗，灌木植物苗的种植密度为每平方米1株；客土层表面铺设有粘胶纤维制成的固土网，固土网的网孔规格为4*4cm；
（8）在客土层上表面铺设镀锌铁丝网，使用铆钉将镀锌防护网固定在边坡上，铆钉的密度为每平米两枚，镀锌铁丝网的网孔规格为 15*15cm；
（9）在边坡坡底修建蓄水池，蓄水池的大小为5*5*2m，蓄水池旁设有抽水机，边坡上设有灌溉设备；
（10）根据天气情况对边坡进行浇水，及时灌溉，每次灌溉应使客土层湿透，并拨开客土层检查灌溉情况；建立植物生长记录，每隔15d对边坡植物生长情况进行记录；每隔30d对边坡植物进行病虫害调查记录，发现病虫害及时防治；
（11）建立边坡水土流失情况备忘录，每隔30d对边坡客土层厚度、边坡地形变化、植被覆盖率进行监测。
对比例
对比例1
本实施例的绿色矿山边坡碎石滩治理方法，包括以下步骤：
（1）按照地质稳定性将边坡划分出易塌方区和陡坡区，陡坡区是边坡系数小于1.05的区域；
（2）根据步骤（1）中的勘察结果对边坡进行修整，用挖掘机对边坡系数小于1.05的易塌方区、陡坡区进行削坡处理，使边坡平均坡度系数为1.35，削坡结束后用挖掘机将边坡表面厚度为20cm的碎石收集备用，使用矿石筛分机将收集的碎石进行筛分，筛分为粒径大于10cm的碎石和粒径为3-6cm的碎石；
（3）对边坡上的矿坑内的碎石、植物进行清理，然后用挖掘机将步骤（2）中得到的粒径大于10cm的碎石回填至矿坑内，碎石经压实设备进行夯实，将矿坑填平；
（4）用挖掘机将粒径为3-6cm的碎石铺设在边坡坡面上，用压实设备将碎石压实形成碎石层，碎石层的厚度为20cm；
（5）将豆科植物种子中的刺槐、马棘和紫花苜宿按质量比例为1:1.5:2混合均匀，将草本植物种子中的狗牙根、二月兰、沙打旺和高羊茅按质量比例为1:0.5:1:0.2:1.5混合均匀，然后将豆科植物种子和草本植物种子按质量比为1-1.5:0.5-1混合为复合植物种子，将蛭石、木屑、家禽粪便按质量比为0.5:1:1在搅拌机内搅拌20min混合均匀制成土壤改良材料，然后将泥炭、黄壤土、氮磷钾三元复合肥、土壤改良材料按质量比为0.8:1.5:0.06:0.5在搅拌机内搅拌30min混合均匀，然后加入复合植物种子继续搅拌15min混合均匀制成客土材料，每平方米客土材料中含有复合植物种子20g，使用客土喷播机将混合后的客土材料均匀喷洒在边坡坡面上，使用压实设备将客土层压实，压实后的客土层厚度为40cm；在客土层上沿边坡等高线种植灌木植物苗，灌木植物苗的种植密度为每平方米1株；
（6）在边坡坡底修建蓄水池，蓄水池的大小为5*5*2m，蓄水池旁设有抽水机，边坡上设有灌溉设备；
（7）根据天气情况对边坡进行浇水，及时灌溉，每次灌溉应使客土层湿透，并拨开客土层检查灌溉情况；建立植物生长记录，每隔15d对边坡植物生长情况进行记录；每隔30d对边坡植物进行病虫害调查记录，发现病虫害及时防治；
（8）建立边坡水土流失情况备忘录，每隔30d对边坡客土层厚度、边坡地形变化、植被覆盖率进行监测。
性能检测试验
在边坡上选取坡度系数相近的8处区域，按实施例1-7以及对比例1的绿色矿山边坡碎石滩治理方法对边坡上的8处区域进行治理，在不同时间点对这8处区域多处不同位置的客土层的坡度正弦值进行测量，求取平均值，以客土层的坡度正弦值平均值随时间的变化情况来检测边坡的水土流失量，测试结果如表1所示。
表1为实施例1-7以及对比例1的坡度正弦值随时间的变化结果
0天 90天 180天 240天 360天 720天
实施例1 0.2583 0.2502 0.2455 0.2402 0.2385 0.2335
实施例2 0.2551 0.2486 0.2417 0.2375 0.2356 0.2317
实施例3 0.2537 0.2415 0.2369 0.2317 0.2302 0.2286
实施例4 0.2516 0.2387 0.2333 0.2287 0.2269 0.2218
实施例5 0.2546 0.2468 0.2407 0.2361 0.2328 0.2312
实施例6 0.2523 0.2407 0.2318 0.2236 0.2168 0.2121
实施例7 0.2530 0.2455 0.2402 0.2331 0.2302 0.2279
对比例1 0.2512 0.2303 0.2258 0.2206 0.2187 0.2106
对比实施例1、实施例2和实施例3并结合表1可以看出，客土层内铺设固土网有效减少了边坡坡面的水土流失量，并且在客土层内铺设多层固土网更有利于减少边坡客土层被自然环境的侵蚀，有利于边坡植被的生长，提高边坡的治理效果。
对比实施例1、实施例4和对比例1并结合表1可以看出，抗渗层可以减少水分的流失量，增加边坡的固水能力。
对比实施例1、实施例6并结合表1可以看出，涵水层能涵养水分，有利于边坡植被的生长，进一步减少边坡的水土流失量。
对比实施例1、实施例5和对比例1并结合表1可以看出，抗沉降材料可以减少矿坑的沉降，降低矿坑上方的客土层下陷程度。
对比实施例1和实施例7并集合表1可以看出，混凝土围挡可以降低客土层沿边坡的滑移坍塌程度，增加边坡的结构稳定性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）地形整理：将边坡坡面上的碎石进行收集，然后对边坡上边坡系数小于1.05的区域进行削坡处理，使边坡整体坡度系数为1.2-1.5；
（2）边坡加固：在削坡处理后的边坡坡面上设立多条混凝土围挡，混凝土围挡的长度沿边坡等高线方向延伸，然后在相邻两个混凝土围挡之间的边坡坡面上铺设涵水材料并形成涵水层；
（3）水土固定：在涵水层上铺设步骤（1）中收集到的碎石并形成碎石层；
（4）客土铺设：在碎石层上铺设客土并形成客土层，然后在客土层上种植灌木植物苗，然后在灌木植物苗之间的客土层上覆盖防护网层；客土内混合有植物种子；
（5）水利工程设置：在边坡坡底修建蓄水池。
2.根据权利要求1所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，所述步骤（1）中将边坡坡面的碎石进行收集是将边坡表面厚度为15-30cm的碎石层中的碎石进行收集，收集后对收集到的碎石按照粒径进行筛分，得到的粒径为3-10cm的碎石作为步骤（3）中铺设用的碎石。
3.根据权利要求2所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，步骤（1）中削坡处理后对边坡坡面上的矿坑进行回填，回填时采用对收集到的碎石筛分时得到的粒径大于10cm的碎石。
4.根据权利要求3所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，对边坡坡面上的矿坑进行回填时，先在矿坑底部铺设抗渗材料并形成抗渗层，抗渗材料由水泥浆、水玻璃、速凝剂混合组成。
5.根据权利要求4所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，对边坡坡面上的矿坑进行回填时采用的碎石中掺杂有抗沉降材料，抗沉降材料由膨润土、粉煤灰、粗砂混合组成。
6.根据权利要求1所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，所述涵水材料由吸水性树脂、锯末、黏土混合而成，吸水性树脂、锯末、黏土的质量比为0.05-0.1:0.2-0.3:1-1.5。
7.根据权利要求1所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，所述防护网层包括防护网和固土网，固土网覆盖在客土层上，防护网覆盖在固土网上，所述防护网为镀锌金属网，固土网由可降解纤维编制而成，可降解纤维为纤维素纤维、蛋白纤维、聚碳酸链类纤维、壳聚糖纤维、烷碳链聚酯纤维中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，所述客土层的厚度为30-45cm，客土层内铺设多层所述固土网，客土层内的固土网沿垂直于客土层厚度方向均匀间隔分布。
9.根据权利要求1所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，所述步骤（4）中植物种子由豆科植物种子、草本植物种子组成，豆科植物种子、草本植物种子的质量比为0.5-1：1-1.5。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种绿色矿山边坡碎石滩治理方法，其特征在于，所述步骤（4）中在形成客土层后，在相邻两个混凝土围挡之间的客土层的坡脚处种植藤本植物，藤本植物为扶芳藤、爬山虎、紫藤、络石、迎春中的一种或多种。
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