[go: up one dir, main page]

CN115288169A - 一种高燃点矸石山生态修复方法 - Google Patents

一种高燃点矸石山生态修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115288169A
CN115288169A CN202211058631.XA CN202211058631A CN115288169A CN 115288169 A CN115288169 A CN 115288169A CN 202211058631 A CN202211058631 A CN 202211058631A CN 115288169 A CN115288169 A CN 115288169A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
slope
deep
holes
preset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211058631.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李满意
赵雅洁
张翔
程方平
石晓红
徐义
王婷
樊孟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Huadi Zihuan Technology Co ltd
Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources
Original Assignee
Chongqing Huadi Zihuan Technology Co ltd
Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Huadi Zihuan Technology Co ltd, Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources filed Critical Chongqing Huadi Zihuan Technology Co ltd
Priority to CN202211058631.XA priority Critical patent/CN115288169A/zh
Publication of CN115288169A publication Critical patent/CN115288169A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20Securing of slopes or inclines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G17/00Cultivation of hops, vines, fruit trees, or like trees
    • A01G17/005Cultivation methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G20/00Cultivation of turf, lawn or the like; Apparatus or methods therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/60Flowers; Ornamental plants
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/02Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from rain-water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00Sewer pipe-line systems
    • E03F3/04Pipes or fittings specially adapted to sewers
    • E03F3/046Open sewage channels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明涉及生态修复技术领域,具体为一种高燃点矸石山生态修复方法,包括如下内容:全面测温步骤:在矸石山上设置若干测温孔,并阶梯测量测温孔内的温度,生成测温结果;深浅孔注浆灭火步骤:根据测温结果,在矸石山上设置若干深浅孔,并对深浅孔进行注浆灭火;山体整形步骤:根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体;根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统;生态修复步骤:对多级隔坡反台山体进行覆盖,在多级隔坡反台山体上形成种植层,并在种植层进行深浅根系植物互补种植。本方案能对高温矸石山进行综合治理,提高治理效果。

Description

一种高燃点矸石山生态修复方法
技术领域
本发明涉及生态修复技术领域,具体为一种高燃点矸石山生态修复方法。
背景技术
矸石是煤炭开采过程中产生的含碳固体废弃物,我国每年排放的矸石约3亿吨,形成大量的矸石山。据不完全统计,我国现有矸石山1500多个,累计矸石堆积量高达30亿吨,占地面积50km2
矸石堆放形成的矸石山不仅会占用大量土地资源,影响景观,并且一些高燃点矸石山极易自然,且灭火后的矸石山复燃风险高,存在巨大的安全隐患。此外,矸石山体松软,容易发生滑坡、泥石流等自然灾害,造成水土流失,且降雨淋溶矸石山还会造成土壤和水体酸化污染,存在巨大生态环境隐患。
面对矸石山造成的各种问题,当前迫切需要行之有效的修复方法来改善矸石山的生态环境。但是目前,对于矸石山的生态修复研究主要是从酸性、重金属污染等方面进行的,忽略了部分高燃点矸石山的生态修复治理。并且现有矸石山生态修复方法,仅从单一灭火技术或者单一植被种植模式来进行修复,未从多方面技术整体考虑进行综合治理,治理效果差,特别是,未对矸石山立地条件进行全面了解,没有将矸石山立地条件的改善和生态系统的重建整体、有效结合起来,导致即使进行植被种植治理,高燃点矸石山的治理效果也不好,生态系统可持续性低;而且单一植被种植模式,未充分考虑物种适宜性,生态修复效果差,经济效益低,实用性差,进一步导致了治理效果的降低。
因此现在急需一种高燃点矸石山生态修复方法,能进行综合治理,提高治理效果。
发明内容
本发明意在提供一种高燃点矸石山生态修复方法,能进行综合治理,提高治理效果。
本发明提供如下基础方案:一种高燃点矸石山生态修复方法,包括如下内容:
全面测温步骤:在矸石山上设置若干测温孔,并阶梯测量测温孔内的温度,生成测温结果;
深浅孔注浆灭火步骤:根据测温结果,在矸石山上设置若干深浅孔,并对深浅孔进行注浆灭火;
山体整形步骤:根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体;根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统;
生态修复步骤:对多级隔坡反台山体进行覆盖,在多级隔坡反台山体上形成种植层,并在种植层进行深浅根系植物互补种植。
基础方案的有益效果:对矸石山进行全面测温,主要通过在矸石山上设置若干测温孔,并阶梯测量测温孔内的温度,生成测温结果,其中测温孔具备一定深度,因此阶梯测量测温孔内的温度,获取同一测温孔中不同深度的温度,且测温孔遍布矸石山,进而获取的测温结果能全面准确的反应矸石山的温度状态,从而识别出矸石山的火情,实现对矸石山的火情勘测;
而生成测温结果后,进行深浅孔注浆灭火,具体地,根据测温结果,即根据矸石山的火情情况,在矸石山上设置若干深浅孔,例如:矸石山腰以下温度很低明显没有火情,矸石山腰以上温度很高明显有火情,则可以根据该火情情况,在矸石山腰以下少设置或不设置深浅孔,并对深浅孔进行注浆灭火,与传统的灭火技术相比,深浅孔注浆灭火能够降低工程成本,减少环境污染,且灭火迅速;
完成灭火后,高燃点矸石山稳定下来,可进行山体整形,根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体,降低了原有矸石堆体的坡度、坡长,减轻了坡面土体载荷与滑坡风险,同时也为植被恢复创造了良好条件;根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统,减少水土流失,蓄水保墒,利于植被恢复,实现了矸石山整体稳定;
最后对矸石山生态修复步骤:对多级隔坡反台山体进行覆盖,在多级隔坡反台山体上形成种植层,并在种植层进行深浅根系植物互补种植,利用深浅根系植物的根系在空间上形成生态位互补关系,避免强烈竞争,提高土壤水分和养分资源的利用率,提升植物存活率。
综上所述,本方案通过全面测温、内部注浆灭火阻燃、外部山体整形和生态修复进行多方面综合生态修复,能够实现灭火迅速彻底、防止复燃,山体整形稳定、生态系统良性演替的整体治理效果,极大的提高治理效果。
进一步,所述在矸石山上设置若干测温孔,其中测温孔垂直于矸石山的坡面设置,相邻的测温孔之间,间隔第一预设距离范围,且测温孔根据第一预设分布形状进行分布。
所述阶梯测量测温孔内的温度,包括:
根据测温孔的深度,由测温孔的孔口到孔底设置若干测温点,并对测温点进行测温,获取各测温点的温度。
有益效果:测温孔的分布设置和测温孔多测温点的设置,增加测温范围,提升测温结果的准确性。
进一步,所述深浅孔注浆灭火步骤,包括:
根据测温结果,将矸石山划分为不同类型的灭火单元区,包括:高温区、中温区和低温区;
获取矸石山自燃氧化程度和面积;
根据矸石山自燃氧化程度和面积,获取深浅孔的深度和数量,并根据第二预设分布形状进行分布打孔;
对不同的灭火单元区的深浅孔,采用不同配比的注浆液进行不同注浆量的注浆灭火。
有益效果:对矸石山根据测温结果进行灭火单元区的划分,对不同的灭火单元区进行不同的深浅孔设置和注浆,有针对性进行灭火,提高灭火效率,降低工程成本。
进一步,深浅孔包括:深孔和浅孔;
所述深孔的孔深属于第一预设深度范围;
所述浅孔的孔深属于第二预设深度范围;
所述第二预设分布形状为梅花形,梅花形为:深孔和浅孔进行交叉阵列,深孔的对角线上设置浅孔,浅孔的对角线上设置深孔,且相邻深孔之间的距离和相邻浅孔之间的距离均属于第二预设距离范围。
有益效果:梅花形的分布,可将深孔和浅孔都能均匀分布到矸石山上,对矸石山进行均匀全面的测温,深孔和浅孔的设置既能满足灭火需求,又在一定层度上降低了工程费用,进而降低了成本。
进一步,所述高温区的测温孔内的温度高于第一预设温度值;
所述中温区的测温孔内的温度小于等于第一预设温度值,大于等于第二预设温度值;
所述低温区的测温孔内的温度小于第二预设温度值;
所述注浆液,包括:外加剂、水泥、粉煤灰和水;
高温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1:30:90;
中温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1.25:26.7:75;
低温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1.67:27.5:75。
有益效果:将矸石山划分成高温区、中温区和低温区,且不同区域注浆采用的注浆液的配料相同,配比不同,其中采用粉煤灰作为主要注浆液,具备以下优点:1)粉煤灰作为燃煤电厂的排放主要固废,取材方便、价格便宜、均匀度好,降低注浆成本;2)粉煤灰中含有CaO、SiO2、Al2O3等氧化物,在降低矸石山燃烧酸性气体排放的同时,又反应生成无害盐类沉积物、凝胶等,可以有效隔绝O2,起到隔氧阻化灭火的作用;3)在反应过程中将矸石山内部酸性环境变为碱性环境,抑制酸性细菌的生产,降低氧化速率,达到高效的灭火降温效果。不同配比比例,注浆液外加剂:水泥:粉煤灰:水按一定比例进行融合,形成的注浆液具有良好的流动性和保水性,保证注浆液能渗透到深孔和浅孔的影响范围,形成良好的包裹体,避免注浆液的大量的流失,造成材料浪费,且深孔和浅孔内形成柱状体,确保注浆液将矸石体充分包裹,同时为了避免注浆液中的水分在遇到高温矸石后快速蒸发,使浆液失去流动性,造成浆液的流经范围大打折扣,防火时能持久保持矸石湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。
进一步,所述预设山体需求,包括:预设山体级数、预设反台宽度、预设坡长和预设坡度;
所述根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体,包括:根据预设山体级数,对矸石山的山顶至山底,进行分级,且每级之间,根据预设反台宽度,设置有反台;根据预设坡长和预设坡度,设置每级的坡长和坡度,形成多级隔坡反台山体。
有益效果:降低了原有矸石堆体的坡度和坡长,减轻了坡面土体载荷与滑坡风险,同时也为植被恢复创造了良好条件。
进一步,所述根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统,包括:
在反台内侧处设置排水沟;
在坡面上设置集水沟;
在多级隔坡反台山体的最底级坡面的坡脚处设置截水沟;
在多级隔坡反台山体的山顶处设置蓄水池。
有益效果:排水沟和集水沟能有效排导径流,减少冲刷,含蓄水源;排水沟,能改善坡面径流量和坡体内渗出的水量影响;雨水收集池,有效截留雨水,以及因降水引起的地表径流。
进一步,所述生态修复步骤,包括:
对坡面采用土矸混合物进行覆盖,形成属于预设厚度范围和预设压实度的种植层;
在种植层依次播种浅根植物和深根植物。
有益效果:对坡面采用土矸混合物进行覆盖,形成属于预设厚度范围和预设压实度的种植层,为植物停供种植环境,在种植层依次播种浅根植物和深根植物,利用植物的根系在空间生态位互补,避免强烈的竞争,能够提高土壤水分和养分资源的利用率。
进一步,所述土矸混合物,包括:矸石和黄土,且比例为1:1。
有益效果:土矸混合物,包括:矸石和黄土,且比例为1:1,有利于植物生长。
进一步,所述浅根植物,包括:刺槐、胡枝子和狗尾巴草中的一种或多种;
所述深根植物,包括:油松、紫穗槐和高羊茅中的一种或多种;
且种植的浅根植物和深根植物包含乔木、灌木和草木。
有益效果:植物的选择坚持“生态适应性、先锋性、多样性”等原则,以乡土品种为主,适当选用经过多年驯化的外来物种,上述植物均为耐旱、耐寒、耐贫瘠、根系发达、抗逆性强的物种,在生境苛刻的高燃点矸石山上存活率高。
附图说明
图1为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例一的流程示意图;
图2为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例一中测温孔的分布示意图;
图3为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例一中第二预设分布形状的示意图;
图4为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例一中梅花形深浅孔设置的示意图;
图5为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例一中多级隔坡反台山体的结构示意图;
图6为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例一中排水系统的剖面示意图;
图7为本发明一种高燃点矸石山生态修复方法实施例二中排水系统的剖面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:排水沟1、集水沟2、截水沟3、柔性护坡4、弧形沟渠5、土工袋6。
实施例一
实施例基本如附图1所示:一种高燃点矸石山生态修复方法,包括如下内容:
全面测温步骤:在矸石山上设置若干测温孔,并阶梯测量测温孔内的温度,生成测温结果;
具体地,在矸石山上设置若干测温孔,其中测温孔垂直于矸石山的坡面设置,相邻的测温孔之间间隔第一预设距离范围,且测温孔根据第一预设分布形状进行分布,测温孔深度根据矸石山着火深度调整,其中第一预设距离范围为:4-8m;本实施例中测温孔的深度为6m,相邻的测温孔之间间隔为1.5m,第一预设分布形状为等边三角形,如图2所示,有利于测温孔均匀分布在矸石山上,保障测温的全面性,进而保障测温结果的准确性;
根据测温孔的深度,由测温孔的孔口到孔底设置若干测温点,并对测温点进行测温,获取各测温点的温度,本实施例中由测温孔的孔口到孔底设置若干测温点,分别为:1m、2m、4m和6m。
深浅孔注浆灭火步骤:根据测温结果,在矸石山上设置若干深浅孔,并对深浅孔进行注浆灭火;
具体地,根据测温结果,将矸石山划分为不同类型的灭火单元区,包括:高温区、中温区和低温区;高温区的测温孔内的温度高于第一预设温度值;中温区的测温孔内的温度小于等于第一预设温度值,大于等于第二预设温度值;低温区的测温孔内的温度小于第二预设温度值;本实施例中第一预设温度值为500摄氏度,第二预设温度值为300摄氏度,且测温结果取测温孔中测量的最高温度;
获取矸石山自燃氧化程度和面积;
根据矸石山自燃氧化程度和面积,获取深浅孔的深度和数量,并根据第二预设分布形状进行分布打孔;
其中深浅孔包括:深孔和浅孔;深孔的孔深属于第一预设深度范围为7-11m;浅孔的孔深属于第二预设深度范围为3-5m;本实施例中以某高燃点矸石山为例,矸石山内部着火点位于坡面以下7~9m的位置,深孔的孔深为8m,浅孔的孔深为4m,孔径73mm,孔距6m进行注浆打孔;其中第一预设深度范围和第二预设深度范围根据实际情况进行设置;
第二预设分布形状包括但不限于菱形、方形和梅花形,如图3所示,本实施例中采用梅花形,如图4所示,空心圆表示浅孔,实心圆表示深孔,深孔和浅孔进行交叉阵列,深孔的对角线上设置浅孔,浅孔的对角线上设置深孔,且相邻深孔之间的距离和相邻浅孔之间的距离均属于第二预设距离范围,本实施例中距离为6m;
注浆采用注浆液,包括:外加剂、水泥、粉煤灰和水;高温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1:30:90;中温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1.25:26.7:75;低温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1.67:27.5:75;将矸石山划分成高温区、中温区和低温区,且不同区域注浆采用的注浆液的配料相同,配比不同,其中采用粉煤灰作为主要注浆液,具备以下优点:1)粉煤灰作为燃煤电厂的排放主要固废,取材方便、价格便宜、均匀度好,降低注浆成本;2)粉煤灰中含有CaO、SiO2、Al2O3等氧化物,在降低矸石山燃烧酸性气体排放的同时,又反应生成无害盐类沉积物、凝胶等,可以有效隔绝O2,起到隔氧阻化灭火的作用;3)在反应过程中将矸石山内部酸性环境变为碱性环境,抑制酸性细菌的生产,降低氧化速率,达到高效的灭火降温效果。不同配比比例,注浆液外加剂:水泥:粉煤灰:水按一定比例进行融合,形成的注浆液具有良好的流动性和保水性,保证注浆液能渗透到深孔和浅孔的影响范围,形成良好的包裹体,避免注浆液的大量的流失,造成材料浪费,且深孔和浅孔内形成柱状体,确保注浆液将矸石体充分包裹,同时为了避免注浆液中的水分在遇到高温矸石后快速蒸发,使浆液失去流动性,造成浆液的流经范围大打折扣,防火时能持久保持矸石湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。
山体整形步骤:根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体;根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统;其中预设山体需求和排水需求,在实际工程中根据当前需要修复的矸石山的具体情况进行确定;
具体地,预设山体需求,包括:预设山体级数、预设反台宽度、预设坡长和预设坡度;其中预设坡长为隔坡的坡长;
根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体,包括:根据预设山体级数,对矸石山的山顶至山底,进行分级,且每级之间,根据预设反台宽度,设置有反台;根据预设坡长和预设坡度,设置每级的坡长和坡度,形成多级隔坡反台山体,如图5所示,本实施例中形成的多级隔坡反台山体的坡长、坡度分别为10m与25°。
根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统,包括:
如图6所示,为了矸石山的有效排导径流,减少冲刷,含蓄水源,在反台内侧处设置排水沟1;
在坡面上设置集水沟2;
考虑到坡面径流量和坡体内渗出的水量影响,在多级隔坡反台山体的最底级坡面的坡脚处设置截水沟3;
在多级隔坡反台山体的山顶处设置蓄水池,有效截留雨水,以及因降水引起的地表径流。通过设置排水系统,能减少水土流失,蓄水保墒,更利于后续的植被恢复,实现了矸石山整体稳定。此外,蓄水池中还配套管道,蓄水池的大小视降雨量多少和被浇灌植物需水量的大小而确定,将储存到蓄水池中的水用于植物灌溉。有条件的地区可以安装自动喷灌系统,以便节约水资源和人力物力资源。
生态修复步骤:对多级隔坡反台山体进行覆盖,在多级隔坡反台山体上形成种植层,并在种植层进行深浅根系植物互补种植。
具体地,对坡面采用土矸混合物进行覆盖,形成属于预设厚度范围和预设压实度的种植层;其中土矸混合物,包括:矸石和黄土,且比例为1:1,预设厚度范围为2-3m,预设压实度范围为85%-100%;本实施例中种植层的厚度为3m,其中适宜植物生长的土壤母质并达到0.5m以上土层厚度,压实度85%,以利于植物生长。
在种植层依次播种浅根植物和深根植物,其中浅根植物,包括:刺槐、胡枝子和狗尾巴草中的一种或多种;深根植物,包括:油松、紫穗槐和高羊茅中的一种或多种;且种植的浅根植物和深根植物包含乔木、灌木和草木。
上述植物中刺槐和油松属于乔木,胡枝子和紫穗槐属于灌木,狗尾巴草和高羊茅属于草木;刺槐为落叶乔木,忌湿涝,萌芽力、萌孽力均强,能自然播种繁殖,在中性土、酸性土、盐碱性土上都可以正常生长,耐高温临界温度约为41.5℃,浅根植物,根系发达;油松为常绿乔木,喜光,喜干冷气候,在酸性、中性或钙质黄土上均能生长良好,耐高温临界温度约为38℃,深根植物;胡枝子为落叶灌木,耐旱、耐寒、耐瘠薄、耐酸性、耐盐碱、耐刈割,对土壤适应性强,耐高温临界温度约为40℃,浅根,根系发达;紫穗槐为落叶灌木,耐旱、耐碱、耐瘠薄、适应性强,耐高温临界温度约为39.5℃,深根植物;狗尾巴草为一年生草本,适应性强,耐旱耐贫瘠,酸性或碱性土壤均可生长,耐高温临界温度约为41℃,须根发达,浅根植物;高羊茅为多年生草本,喜光,耐酸、耐瘠薄,抗病性、抗逆性强,耐高温临界温度约为40℃,深根植物。
因此,本实施例在选择深根植物和浅根植物时,利用草木植物和乔灌植物的特点进行根系生态互补,搭配种植,实现生态位分化(互补)的引起物种间共存的机制,避免强烈的竞争,能够提高土壤水分和养分资源的利用率,在生境苛刻的高燃点矸石山上,物种的选择除了需要耐旱、耐寒、耐贫瘠、根系发达、抗逆性强的物种,同时也要选择考虑植物间生态位互补。
本实施例中,为促进矸石山生态系统自然演替,加快草本向灌木、森林生态系统的演替,采取栽植灌木、乔木,混播草本方式;此外在后期管护阶段,以草本刈割和补种乔灌木方式,加快生态系统的演替。在种植方式上,因地制宜选取不同方式,因隔坡立地条件相对困难,主要栽植灌木,混播草本;在生境条件相对较好的反台上栽植乔木,混播草本;具体为:乔木主要种植在反台采用坑穴栽植,刺槐和油松按照品字形或自然配置方式,种植间距2m×2m,比例1:1,种植带土球苗木。灌木主要种植在隔坡坡面采用鱼鳞坑种植,胡枝子和紫穗槐按照品字形或自然配置方式,种植间距0.6m×1m,比例1:1,种植带土球苗木。草本植物主要播种在乔木、灌木之间,采用专用喷播机将喷播材料喷播到营养层表面,植被层由天然纤维、有机肥、植物种子等组成,喷播厚度5~15m,狗尾巴草和高羊茅按照比例1:1,种植密度18g/m2。
本方案通过全面测温、内部注浆灭火阻燃、外部山体整形和生态修复进行多方面综合生态修复,能够实现灭火迅速彻底、防止复燃,山体整形稳定、生态系统良性演替的整体治理效果,极大的提高治理效果。
实施例二
本实施例与上述实施例基本相同,区别在于:排水沟1和截水沟3,设置为柔性排水沟1和柔性截水沟3;柔性排水沟1和柔性截水沟3,均包括与坡面连接的柔性护坡4和弧形沟渠5,且柔性护坡4和弧形沟渠5中均设置有土工袋6,如图7所示,且在矸石山需求位置设置急流槽,以此防止由矸石山的不稳定性带来的排水系统失效问题,蓄水池也设置为蓄水池,以减少水土流失,蓄水保墒,利于植被恢复,实现了矸石山整体稳定。其中,柔性护坡4能够帮助植物在生态系统重建阶段更好的生存;柔性排水沟1能够有效排导径流,减少冲刷,含蓄水源。柔性结构具有持久稳定、节能环保、节约成本、施工简便、美化环境的优点,综合考虑矸石山的不稳定性。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:包括如下内容:
全面测温步骤:在矸石山上设置若干测温孔,并阶梯测量测温孔内的温度,生成测温结果;
深浅孔注浆灭火步骤:根据测温结果,在矸石山上设置若干深浅孔,并对深浅孔进行注浆灭火;
山体整形步骤:根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体;根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统;
生态修复步骤:对多级隔坡反台山体进行覆盖,在多级隔坡反台山体上形成种植层,并在种植层进行深浅根系植物互补种植。
2.根据权利要求1所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述在矸石山上设置若干测温孔,其中测温孔垂直于矸石山的坡面设置,相邻的测温孔之间,间隔第一预设距离范围,且测温孔根据第一预设分布形状进行分布。
所述阶梯测量测温孔内的温度,包括:
根据测温孔的深度,由测温孔的孔口到孔底设置若干测温点,并对测温点进行测温,获取各测温点的温度。
3.根据权利要求1所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述深浅孔注浆灭火步骤,包括:
根据测温结果,将矸石山划分为不同类型的灭火单元区,包括:高温区、中温区和低温区;
获取矸石山自燃氧化程度和面积;
根据矸石山自燃氧化程度和面积,获取深浅孔的深度和数量,并根据第二预设分布形状进行分布打孔;
对不同的灭火单元区的深浅孔,采用不同配比的注浆液进行不同注浆量的注浆灭火。
4.根据权利要求3所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:深浅孔包括:深孔和浅孔;
所述深孔的孔深属于第一预设深度范围;
所述浅孔的孔深属于第二预设深度范围;
所述第二预设分布形状为梅花形,梅花形为:深孔和浅孔进行交叉阵列,深孔的对角线上设置浅孔,浅孔的对角线上设置深孔,且相邻深孔之间的距离和相邻浅孔之间的距离均属于第二预设距离范围。
5.根据权利要求3所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述高温区的测温孔内的温度高于第一预设温度值;
所述中温区的测温孔内的温度小于等于第一预设温度值,大于等于第二预设温度值;
所述低温区的测温孔内的温度小于第二预设温度值;
所述注浆液,包括:外加剂、水泥、粉煤灰和水;
高温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1:30:90;
中温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1.25:26.7:75;
低温区注浆液的配比为外加剂:水泥:粉煤灰:水=1:1.67:27.5:75。
6.根据权利要求1所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述预设山体需求,包括:预设山体级数、预设反台宽度、预设坡长和预设坡度;
所述根据预设山体需求,对矸石山进行多级隔坡反台山体整形,形成多级隔坡反台山体,包括:根据预设山体级数,对矸石山的山顶至山底,进行分级,且每级之间,根据预设反台宽度,设置有反台;根据预设坡长和预设坡度,设置每级的坡长和坡度,形成多级隔坡反台山体。
7.根据权利要求6所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述根据排水需求,在多级隔坡反台山体上设置排水系统,包括:
在反台内侧处设置排水沟;
在坡面上设置集水沟;
在多级隔坡反台山体的最底级坡面的坡脚处设置截水沟;
在多级隔坡反台山体的山顶处设置蓄水池。
8.根据权利要求1所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述生态修复步骤,包括:
对坡面采用土矸混合物进行覆盖,形成属于预设厚度范围和预设压实度的种植层;
在种植层依次播种浅根植物和深根植物。
9.根据权利要求8所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述土矸混合物,包括:矸石和黄土,且比例为1:1。
10.根据权利要求8所述的高燃点矸石山生态修复方法,其特征在于:所述浅根植物,包括:刺槐、胡枝子和狗尾巴草中的一种或多种;
所述深根植物,包括:油松、紫穗槐和高羊茅中的一种或多种;
且种植的浅根植物和深根植物包含乔木、灌木和草木。
CN202211058631.XA 2022-08-31 2022-08-31 一种高燃点矸石山生态修复方法 Pending CN115288169A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211058631.XA CN115288169A (zh) 2022-08-31 2022-08-31 一种高燃点矸石山生态修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211058631.XA CN115288169A (zh) 2022-08-31 2022-08-31 一种高燃点矸石山生态修复方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115288169A true CN115288169A (zh) 2022-11-04

Family

ID=83831215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211058631.XA Pending CN115288169A (zh) 2022-08-31 2022-08-31 一种高燃点矸石山生态修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115288169A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115773149A (zh) * 2022-12-16 2023-03-10 山西金地源地质科技有限公司 一种排矸场灭火综合施工方法
CN116267079A (zh) * 2023-03-22 2023-06-23 美丽华夏生态环境科技有限公司 一种淀粉基生物降解植生袋用于煤矸石山植被恢复的方法
CN116548254A (zh) * 2023-07-11 2023-08-08 矿冶科技集团有限公司 干旱区矸石堆生态修复方法
CN116607542A (zh) * 2023-05-22 2023-08-18 美丽华夏生态环境科技有限公司 一种煤矸石山生态护坡结构及其施工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020044835A1 (en) * 2000-07-24 2002-04-18 Lou Esposito Selective reservoir withdrawal system
CN106803324A (zh) * 2017-03-27 2017-06-06 山西绿巨人环境科技有限公司 一种基于系统测温的自燃矸石山火情特征诊治方法
CN112377237A (zh) * 2020-10-30 2021-02-19 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种煤矸石场阴燃火区全包围灭火治理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020044835A1 (en) * 2000-07-24 2002-04-18 Lou Esposito Selective reservoir withdrawal system
CN106803324A (zh) * 2017-03-27 2017-06-06 山西绿巨人环境科技有限公司 一种基于系统测温的自燃矸石山火情特征诊治方法
CN112377237A (zh) * 2020-10-30 2021-02-19 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种煤矸石场阴燃火区全包围灭火治理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
席永哲;: "西山煤电屯兰矿矸石山生态恢复综合治理与利用", 山西建筑, no. 20, pages 200 - 202 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115773149A (zh) * 2022-12-16 2023-03-10 山西金地源地质科技有限公司 一种排矸场灭火综合施工方法
CN115773149B (zh) * 2022-12-16 2024-02-23 山西金地源地质科技有限公司 一种排矸场灭火综合施工方法
CN116267079A (zh) * 2023-03-22 2023-06-23 美丽华夏生态环境科技有限公司 一种淀粉基生物降解植生袋用于煤矸石山植被恢复的方法
CN116267079B (zh) * 2023-03-22 2024-01-02 美丽华夏生态环境科技有限公司 一种淀粉基生物降解植生袋用于煤矸石山植被恢复的方法
CN116607542A (zh) * 2023-05-22 2023-08-18 美丽华夏生态环境科技有限公司 一种煤矸石山生态护坡结构及其施工方法
CN116607542B (zh) * 2023-05-22 2023-11-17 美丽华夏生态环境科技有限公司 一种煤矸石山生态护坡结构及其施工方法
CN116548254A (zh) * 2023-07-11 2023-08-08 矿冶科技集团有限公司 干旱区矸石堆生态修复方法
CN116548254B (zh) * 2023-07-11 2023-09-22 矿冶科技集团有限公司 干旱区矸石堆生态修复方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115288169A (zh) 一种高燃点矸石山生态修复方法
CN100499992C (zh) 一种自燃煤矸石山的绿化方法
US10405502B2 (en) Water and soil conservation and ecological restoration method of high and steep, abandoned slag piles at high elevation with large temperature difference in dry, hot valley
CN101790931B (zh) 一种水库消落带陡坡地区受损生态系统修复方法
Hellmers et al. Root systems of some chaparral plants in southern California
CN103141176B (zh) 一种滨海地区改良行道树挖槽盐土的方法
CN202652889U (zh) 自燃煤矸石山综合治理系统
CN103609303B (zh) 一种矸石山近自然生态系统重建方法
CN105230323B (zh) 一种适用于砒砂岩小流域的抗蚀促生二元立体配置模式
CN105519274A (zh) 一种大规模沿海新围垦滩涂农地生态化开发的集成方法
CN102499003A (zh) 一种干旱半干旱区荒山坡地植被恢复方法
CN101725353A (zh) 高寒、高海拔地区铀矿勘探遗留设施治理及植被恢复方法
CN104817182A (zh) 构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法
CN106612694B (zh) 一种改善黄土丘陵沟壑区生态环境的方法
CN108476648A (zh) 一种岩质海岸困难立地植被恢复的方法及系统
CN110915348A (zh) 一种石漠化山地生态修复方法
CN102138491A (zh) 沿海滩涂地土壤与生态治理方法
CN105210770B (zh) 风沙前沿荒漠区梭梭仿生态造林方法
CN114642134A (zh) 一种砒砂岩高陡边坡植生绿化的可持续柔性护坡方法及系统
Merton The history and status of the woodlands of the Derbyshire limestone
CN116267079B (zh) 一种淀粉基生物降解植生袋用于煤矸石山植被恢复的方法
CN103125296B (zh) 一种云南磷矿排土场植物保水坑穴及保水方法
CN103821131B (zh) 开发建设项目水土保持生态的修复方法
CN106613663A (zh) 一种半荒漠风沙区固沙保水方法
CN106817945B (zh) 南疆绿洲水源地周边荒漠快速变良田的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20221104

RJ01 Rejection of invention patent application after publication