[發明專利]一種露天礦復墾的替代表土的篩選方法

無效

• 申請號: 201410310143.2
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104082056A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 胡振琪;位蓓蕾;林杉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: A01G7/00
• 分類號: A01G7/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬礦業和環境、生態、固體廢棄物處置和利用技術領域，特別涉及對于表土層較薄的地區的露天煤礦上覆巖土層替代表土材料的篩選及其改良方法。

背景技術

煤炭是中國最主要能源，其中露天開采具有開采成本低、安全、資源利用率高等特點，因此，我國露天煤炭開采的比重日益增加，一般來說露天開采對土地的破壞面積是井工開采2-11倍，由于露天采礦過程需剝離煤層上方全部巖土層，嚴重干擾了當地的生態系統，可以徹底破壞礦區的植被，破壞或改變土壤營養及微生物組成，擾亂動植物棲息環境，降低微生物活性。因此，露天礦土地復墾與生態重建已經成為我國一項亟待解決的任務。露天礦土地復墾要求采復一體化，表土作為土地凈第一生產力的重要基礎，在構造新的土層結構中表土是十分重要。

現階段，在露天礦復墾過程中多采用的方法是將原有表土先現行剝離，移位堆存，再回填。但是此方法對于表土層較薄的地區并不適用，如我國的西北風沙區，該地區的表土層不僅較薄，且存在一定程度的沙化現象，因此對該類地區的土地復墾工作的質量及其效率，造成嚴重影響；與此同時，按照常規的復墾手段對表土層進行剝離、堆存以及回填過程中會造成表土資源的損失和退化，此外排土場呈臺階狀分布，形成了較多邊坡，造成復墾的面積顯著增加，使原有表土層數量明顯不足，因此，尋找適宜的替代表土材料顯得十分必要。在露天礦開采過程中所剝離的礦床上層的上覆巖土層中篩選替代表土材料，并對替代表土材料進行改良，不僅可以從根本上改善排土場生態恢復時植物所需的立地條件，同時為露天礦排土場的水土保持創造條件，解決被剝離表土因長期堆存所導致種子庫與微生物的數量下降，土壤板結及有效成分流失等問題。表土匱乏地區因客土復墾產生的額外費用，以及取土所造成的新的廢棄地等問題。同時也為有效地規劃和利用礦區的土壤資源，實現礦區土壤資源的可持續發展提供科學有效的途徑，而且對修復礦區的生態退化問題，實現露天煤礦土地復墾與生態重建工作的順利實施都具有十分重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種露天礦復墾的替代表土的篩選方法，旨在解決露天礦復墾表土缺乏的技術難題，從而盡快恢復露天礦生態環境。

本發明提出一種露天礦復墾的替代表土的篩選方法，其特征在于,該方法包括以下步驟：

1)確定替代表土材料的備選土層：對露天煤礦區地質結構進行勘察，根據勘察得到的露天煤礦上方全部巖土層，每一巖土層的厚度，繪制礦區地層綜合柱狀圖，從各巖土層中選出備選土層；

2)對備選土層與當地表土的質地及巖土參數進行分析：對所述各備選土層及表土取樣，對各樣品的顆粒組成、化學成分等指標進行分析對比；

3)對備選土層與當地表土的物理特性進行分析：對所述各備選土層及表土取樣，對各樣品的水穩性團聚體含量、容重、孔隙度進行分析對比；

4)對備選土層與當地表土的化學特性分析：對所述各備選土層及表土取樣，對各樣品的酸堿性、含鹽量、有機質及營養元素含量進行分析對比；

5)對備選土層與當地表土的環境特性進行分析：對所述各備選土層及表土取樣，對各樣品中鎘、汞、鉛、鎘、砷、銅、鋅、鎳九種重金屬含量進行分析對比；

6)對備選土層與當地表土的生物特性分析：對所述各備選土層及表土取樣，對各樣品進行風干、粉碎、過篩后進行盆栽實驗，觀測每一土層基質的出苗情況；

7)根據所述步驟2)-步驟6)對各備選土層的分析結果進行綜合分析，篩選出替代表土材料的土層；

8)對替代表土材料土層的基質加入相應土壤調理劑進行改良后作為替代表土。

本發明主要具有以下技術特點：

本發明中地質結構勘察，可以確定每一巖土層的賦存量能否滿足復墾過程中表土的需求；質地及巖土變形參數分析可以初步篩選土層；土層的物理特性分析，可以確定備選土層的物理結構能否滿足表土替代的要求；土層的化學特性分析，可以確定備選土層待選土層的肥力、酸堿性及其含鹽量能否滿足表土替代的要求。土層的環境特性分析，可以確定備選土層的重金屬含量是否符合土壤環境質量標準；土層的生物特性分析，可以確定備選土層作為替代表土材料是否存在影響作物生長的障礙因子。