CN113615337B - 剥离土的覆土方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种剥离土的覆土方法，所述方法包括对集中堆存的剥离物进行分析和筛选，筛选出理化性质较好的剥离土和剥离土岩；在待治理区域进行地形重塑；将所述剥离土和所述剥离土岩覆在待治理区域上并形成覆土层；使用挖掘机对所述覆土层进行初次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于50cm的石块；使用装有特制铲斗的挖掘机对所述覆土层进行二次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于15cm的石块；使用装有特制铲斗的挖掘机和/或捡石机清理出粒径大于5cm的石块。根据本发明实施例的剥离土的覆土方法，使待治理区域上的覆土层得到了充分的翻松，还使用装有特制铲斗的挖掘机和捡石机对覆土层内的石块进行捡拾，为煤炭矿区的植被复绿提供了有利条件。

Description

剥离土的覆土方法
技术领域
本发明涉及生态保护技术领域，尤其涉及一种剥离土的覆土方法。
背景技术
煤矿大多分布在生态环境脆弱的干旱、半干旱区，采矿活动更加剧了水土流失、土地荒漠化、生物多样性减少等问题。在煤炭矿区进行植被恢复是矿区土地复垦的重要内容。特别是在干旱寒冷、表层土壤贫瘠、植物生长季短的高寒地区，由于缺水、生物物种贫乏等恶劣条件，煤矿开采造成的生物多样性破坏严重，且自我恢复难度很大。
剥离土是指矿区开采前对采坑等区域的原状表土进行剥离并集中堆存的土壤，是较为理想的复绿覆土土源，但是矿区经过渣山清理、整形及采坑回填后，裸露地表往往存在大量的大粒径石块，难以满足植被复绿的条件。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种剥离土的覆土方法，可以有效清除地表石块，翻松土壤，为煤炭矿区的植被复绿提供有利条件。
根据本发明实施例的剥离土的覆土方法包括：
对集中堆存的剥离物进行分析和筛选，筛选出理化性质较好的剥离土和剥离土岩；
在待治理区域进行地形重塑；
将所述剥离土和所述剥离土岩覆在待治理区域上并形成覆土层；
使用挖掘机对所述覆土层进行初次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于50cm的石块；
使用装有特制铲斗的挖掘机对所述覆土层进行二次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于15cm的石块；
使用装有特制铲斗的挖掘机和/或捡石机清理出粒径大于5cm的石块。
根据本发明实施例的剥离土的覆土方法，通过对覆土层进行多次翻耕，使得待治理区域上的覆土层得到了充分的翻松，还使用装有特制铲斗的挖掘机和捡石机对覆土层内的石块进行捡拾，为煤炭矿区的植被复绿提供了有利条件。
在一些实施例中，所述覆土层的厚度大于等于30cm。
在一些实施例中，所述地形重塑的方法包括渣山清除、采坑回填、削坡整形和岩壁整治。
在一些实施例中，所述地形重塑应最大限度揭露原地表，最大限度利用现状地表土。
在一些实施例中，清理出的石块运至采坑进行采坑回填。
在一些实施例中，所述特制铲斗包括梳式铲斗，所述梳式铲斗包括第一连接件和第一铲齿，所述第一铲齿为多个，所述第一连接件与多个所述第一铲齿相连，多个所述第一铲齿沿所述第一连接件的轴向间隔布置，多个所述第一铲齿沿其长度方向弯折以形成铲斗工作面。
在一些实施例中，所述第一连接件包括连接柱和第一连接耳，所述第一连接耳为两个，所述第一连接耳和所述第一铲齿均与所述连接柱相连，所述第一连接耳沿所述连接柱的轴向间隔布置，所述第一连接耳适于与挖掘机的悬臂相连。
在一些实施例中，所述第一连接件还包括加强柱，所述加强柱与多个所述第一铲齿相连，所述加强柱的轴向与所述连接柱的轴向大体平行设置。
在一些实施例中，所述特制铲斗还包括网式铲斗，所述网式铲斗包括第二连接件、铲斗本体和多个第二铲齿，所述第二连接件和所述第二铲齿均与所述铲斗本体相连，所述铲斗本体上具有多个呈网状分布的通孔。
在一些实施例中，所述第二连接件包括两个第二连接耳，所述第二连接耳沿所述铲斗本体的宽度方向间隔布置，所述第二连接耳适于与挖掘机的悬臂相连。
附图说明
图1是根据发明实施例的剥离土的覆土方法的流程图；
图2是根据发明实施例的梳式铲斗的示意图；
图3是图2中所示的梳式铲斗的正视图；
图4是根据发明实施例的网式铲斗的示意图。
附图标记：
梳式铲斗1，第一连接件11，连接柱111，第一连接耳112，加强柱113，连接筋114，第一铲齿12，
网式铲斗2，第二连接件21，第二连接耳211，第二铲齿22，铲斗本体23。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图描述根据发明实施例的剥离土的覆土方法。
如图1所示，根据本发明实施例的剥离土的覆土方法包括以下步骤：
S101：对集中堆存的剥离物进行分析和筛选，筛选出理化性质较好的剥离土和剥离土岩并集中堆放；
S102：在待治理区域进行地形重塑，地形重塑的方法根据不同的区域进行选择；
S103：利用装载机、挖掘机、自卸卡车、翻松耙子等机械将剥离土和剥离土岩均匀覆在没有原位土的待治理区域上并形成覆土层；
S104：使用普通挖掘机对覆土层进行初次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于50cm的石块；
S105：使用装有特制铲斗的挖掘机对覆土层进行二次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于15cm的石块；
S106：使用装有特制铲斗的挖掘机和/或捡石机清理出粒径大于5cm的石块，将清理出的不同粒径的石块进行收集再利用。
需要说明的是，矿区经过渣山清理、整形及采坑回填后，裸露地表往往存在大量的大粒径渣石。现地调查显示，平底区域矸石含量一般在32％以上，平均粒径23cm以上；坡地区域矸石含量一般在34％以上，平均粒径22cm以上，总体上颗粒粒径较大，细粒物料较少，不利于植被的恢复。按照《土地复垦质量控制标准》(TD/T1036—2013)等技术标准文件要求，恢复为其它草地的区域砾石含量应小于50％。因此，在本申请中对粒径大于5cm的石块依次进行捡除，为植被的恢复创造有利条件。
普通的挖掘机只能用于捡拾大粒径的石块，而对于小粒径的石块捡拾能力较低，并且捡拾的连续性差，专用的捡石机可实现连续捡拾，捡拾效率高，但是由于受到进料部件尺寸的限制，不能对大粒径石块进行处理。由此，本申请通过装有特制铲斗的挖掘机对粒径适中的石块进行捡拾，并且由于挖掘机具有铲齿，可以对覆土层进行翻耕，在翻耕的同时对石块进行捡拾，减少了工作步骤，提高了工作效率。
根据本发明实施例的剥离土的覆土方法，通过对覆土层进行多次翻耕，使得待治理区域上的覆土层得到了充分的翻松，还使用装有特制铲斗的挖掘机和捡石机对覆土层内的石块进行捡拾，为煤炭矿区的植被复绿提供了有利条件。
在一些实施例中，覆土层厚度应大于等于30cm，由此，覆土层具有一定的深度，可以提供足够的养分，为复绿种子的萌发和生长提供更加有利的条件。
由于前期采矿活动，使治理区内存在多种地形地貌，有排弃物渣山、第四系覆土层、含原始硬岩层的岩壁层，针对不同的地形及岩土体性质，本申请采用不同的方法进行地形重塑，具体地，地形重塑的方法包括渣山清除、采坑回填、削坡整形和岩壁整治。
渣山是采矿剥离物，比较松软，坡度角度大，不适宜植被恢复，因此需要对渣山占地范围的50％-60％清除至，直至揭露出原地表；对于地形较陡的地区，覆土层的攀附能力较差，容易出现水土流失，因此需要进行削坡整形，使陡坡变为缓坡，以便更好地进行植被复绿工程；岩壁岩层岩质较硬，边坡较陡，削坡覆土难度大，因此需对采坑地表边界至回填标高范围内的岩质边坡进行刷坡，外露基岩；采坑回填则是对人工挖掘的采坑进行重新回填，回填的材料可以使用在渣山清除、削坡整形和岩壁整治中产生的土石方，以及在覆土层中清理出来的不同粒径的大小石块，由此，可以降低回填成本。
需要说明的是，地形重塑应最大限度揭露原地表，最大限度利用现状地表土，由此，可以充分利用待治理区域的原位土，利用原有的表土资源和地质条件实现植被复绿。
如图2和图3所示，在一些实施例中，特制铲斗包括梳式铲斗1，梳式铲斗1包括第一连接件11和第一铲齿12，第一铲齿12为多个，第一连接件11与多个第一铲齿12相连，多个第一铲齿12沿第一连接件11的轴向(如图3中的左右方向)间隔布置，多个第一铲齿12沿其长度方向(如图3中的上下方向)弯折以形成铲斗工作面。可以理解的是，第一铲齿12沿由上至下的方向向前弯折以形成铲斗工作面，其中，铲斗工作面可以是单一曲率半径的弧面结构，也可以是多个曲率半径组合的曲面结构。
如此设置，梳式铲斗1通过将多个第一铲齿12沿第一连接件11的轴向间隔布置，多个第一铲齿12沿由上至下的方向向前弯折以形成铲斗工作面，从而在铲斗工作时，小块的渣石可以从相邻的第一铲齿12之间漏出，大块的渣石可以通过铲头工作面铲出，相邻两个铲齿的之间的距离可以根据实际情况进行选择，例如，当需要对粒径在13cm以上的石块进行捡拾时，则相邻两个铲齿之间的间距应为13cm。
在一些实施例中，第一连接件11包括连接柱111和第一连接耳112，第一连接耳112为两个，连接柱111与第一连接耳112和第一铲齿12相连，第一连接耳112沿连接柱111的轴向间隔布置，第一连接耳112适于与挖掘机的悬臂相连，梳式铲斗1通过设置连接柱111和第一连接耳112可以便于梳式铲斗1与挖掘机的悬臂相连，从而提高了铲斗的使用时的稳定性。
可选地，第一连接件11还包括连接筋114，连接筋114位于两个第一连接耳112之间，连接筋114与第一连接耳112和连接柱111相连，例如，连接筋114为横截面为矩形的条状结构，连接筋114的一端与其中一个第一连接耳112相连，连接筋114的另一端与另一个第一连接耳112相连，从而提高了第一连接耳112和连接柱111之间的连接强度，提高了梳式铲斗1的使用寿命。
进一步地，连接柱111为中空的结构，从而可以在保证铲斗的连接强度的同时，减轻连接柱111的重量，从而降低了铲斗的制造成本。可选地，第一连接耳112、连接柱111和第一铲齿12一体成型，从而可以便于铲斗的生产制造，且连接强度较高。
优选地，第一连接件11还包括加强柱113，加强柱113与多个第一铲齿12相连，加强柱113的轴向与连接柱111的轴向大体平行设置，可以理解的是，加强柱113沿从左至右的方向依次穿过各个第一铲齿12，且加强柱113与第一铲齿12的中部连接，从而可以既能保证第一铲齿12的工作强度，又不影响第一铲齿12的分拣渣石的功能，使得梳式铲斗1的结构较为合理。
如图4所示，在一些实施例中，特制铲斗还包括网式铲斗2，网式铲斗2包括第二连接件21、铲斗本体23和多个第二铲齿22，第二连接件21和第二铲齿22均与铲斗本体23相连，铲斗本体23的结构与现有的铲斗大体相同，区别仅在于铲斗本体23上设有多个呈网状分布的通孔，由此铲斗本体23可以实现与筛网相同的功能，将粒径小于一定尺寸的石块筛除，只留下较大粒径的石块。
同样地，第二连接件21包括两个第二连接耳211，第二连接耳211沿铲斗本体23的宽度方向间隔布置，第二连接耳211适于与挖掘机的悬臂相连，从而提高了铲斗的使用时的稳定性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种剥离土的覆土方法，其特征在于，包括：
对集中堆存的剥离物进行分析和筛选，筛选出理化性质较好的剥离土和剥离土岩；
在待治理区域进行地形重塑，所述地形重塑应最大限度揭露原地表，最大限度利用现状地表土，所述地形重塑的方法包括渣山清除、采坑回填、削坡整形和岩壁整治；渣山清除时，对渣山占地范围的50％-60％清除直至揭露出原地表；削坡整形时，使陡坡变为缓坡，以便更好地进行植被复绿工程；岩壁整治时，对采坑地表边界至回填标高范围内的岩质边坡进行刷坡，外露基岩；采坑回填时对人工挖掘的采坑进行重新回填，回填的材料使用在渣山清除、削坡整形和岩壁整治中产生的土石方，以及在覆土层中清理出来的不同粒径的大小石块；
将所述剥离土和所述剥离土岩覆在待治理区域上并形成覆土层，所述覆土层的厚度大于等于30cm；
使用挖掘机对所述覆土层进行初次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于50cm的石块；
使用装有特制铲斗的挖掘机对所述覆土层进行二次翻耕，并在翻耕过程中清理出粒径大于15cm的石块；
使用装有特制铲斗的挖掘机和/或捡石机清理出粒径大于5cm的石块，所述特制铲斗包括梳式铲斗和网式铲斗；所述梳式铲斗包括第一连接件和第一铲齿，所述第一铲齿为多个，所述第一连接件与多个所述第一铲齿相连，多个所述第一铲齿沿所述第一连接件的轴向间隔布置，多个所述第一铲齿沿其长度方向弯折以形成铲斗工作面；所述网式铲斗包括第二连接件、铲斗本体和多个第二铲齿，所述第二连接件和所述第二铲齿均与所述铲斗本体相连，所述铲斗本体上具有多个呈网状分布的通孔；
清理出的石块运至采坑进行采坑回填。
2.根据权利要求1所述的剥离土的覆土方法，所述第一连接件包括连接柱和第一连接耳，所述第一连接耳为两个，所述第一连接耳和所述第一铲齿均与所述连接柱相连，所述第一连接耳沿所述连接柱的轴向间隔布置，所述第一连接耳适于与挖掘机的悬臂相连。
3.根据权利要求2所述的剥离土的覆土方法，所述第一连接件还包括加强柱，所述加强柱与多个所述第一铲齿相连，所述加强柱的轴向与所述连接柱的轴向大体平行设置。
4.根据权利要求1所述的剥离土的覆土方法，所述第二连接件包括两个第二连接耳，所述第二连接耳沿所述铲斗本体的宽度方向间隔布置，所述第二连接耳适于与挖掘机的悬臂相连。
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Address after: 102209 room 811-5, building 7, courtyard 1, penglaiyuan South Street, South District, future science city, Changping District, Beijing

Applicant after: Beijing Research Institute of land remediation and ecological restoration of China Coal Science and Engineering Group Co.,Ltd.

Applicant after: China Coal Science and Technology Co.,Ltd.

Applicant after: TIANDI SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 102209 room 811-5, building 7, courtyard 1, penglaiyuan South Street, South District, future science city, Changping District, Beijing

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