矿山环境保护

1、矿区土地复垦及其技术 矸石山土地复垦1/18一、矿区土地复垦概念和分类（一）矿区土地复垦概念复垦：是指将被破坏地域恢复到近似破坏前状态。包含场地恢复到近似破坏前地形，植物和动物群落也恢复到近似破坏前水平。矿区土地复垦：依据矿山生态学、土地经济学、环境科学、测绘学、土壤学及区域规划等理论，结合采矿工程特点，对采矿过程中因挖损、塌陷、压占、污染等造成破坏土地采取整改办法，使其恢复到可供利用状态或恢复生态活动。土地复垦是一项综合工程技术，其最终目标是恢复土地生产力，实现矿区生态系统新平衡。2/18（二）矿区土地复垦分类矿区土地复垦工程阶段和顺序工程复垦、生物复垦工程方法和措施充填复垦、非充填复垦复垦

2、对象和土地破坏类型采矿场复垦、排土场复垦矸石山复垦、尾矿场复垦塌陷区复垦复垦方向和土地利用方式农业复垦、林业复垦牧草地复垦、建筑用地和恢复为娱乐场所采矿阶段性预复垦、平衡复垦衰退期与闭矿期的大规模复垦阶段3/18二、矸石山土地复垦矸石山土地复垦普通可分为三种情况：1.煤矸石能够综合利用：煤矸石可用作建筑材料和化工原料，发烧量高还能够作为沸腾炉燃料或作为坑口电厂原料等。（这是煤矸石资源化利用最正确路径）4/182.矸石可作为填充材料：用于填充采矿场或塌陷区土地，这时煤矸石可全部去除。5/183.矸石山整型和覆绿：因为各种原因煤矸石不能长久利用，对煤矸石山进行整型和覆绿。（此处着重讨论第三种情况）

3、6/18（一）矸石山整型技术整型:即将矸石山平整或修整为阶地状，使它能抗御水和风侵蚀，并在平整表面上采取农业化学办法以确保植被生长。矸石山整型包含矸石山扁平化和阶地化两种。7/18矸石山扁平化：即将锥形矸石山改造成扁平化矸石场。在矸石山扁平化施工前，应先预先剥离、保留矸石山残积风化层和矸石山周围表土层，它们是整型后矸石场表层覆盖和生物复垦主要资源。残积风化层普通用水枪冲刷剥离，表土层普通用推土机剥离。8/18矸石山阶地化：即在矸石山坡面上建立阶地，覆盖土壤，栽种树木，在不消除矸石山情况下采取绿化方法，消除矸石山对周围环境有害影响。9/18（二）矸石山覆绿立地条件覆绿，即矸石山生物复垦与植被建立

4、，修复矿山生态环境。矸石山覆绿必须首先考虑矸石山立地条件。1.机械组成 矸石山可在短期内风化，矸石山坡面表面普通有0.1左右灰黑色颗粒状残积风化层，下层为未风化矸石块。风化层机械组成包含石、砾、砂、粉砂及更细粒级。砂以下颗粒普通可占10%左右，如堆积时间较长，可增加到20%40%，普通只要砂以下颗粒占10%，植物就可生长。10/182.水分情况 矸石风化物比土壤颗粒粗得多，水分运行有其特殊规律，易渗透，不易蒸发。矸石中泥岩类成份水浸后崩解，粉碎，并随水淋移，形成一托水层，使下渗水分不会很快渗透深层，故矸石山浅层含有一定重力水可供植物利用，但矸石总孔隙率低，有效含水量偏低，仅为黄土61.68%。

5、 3.酸度 新矸石山风化物PH值为7左右。但矸石风化物PH值会受到风化程度以及矸石自然情况影响，矸石自燃产生SO2，H2S等常会使风化层局部变酸，严重时PH为5左右，局部PH值可达3.5。植物生长与酸度有亲密关系，含硫低矸石山风化层多在微酸性到中性之间，可生长植物，含硫高矸石山风化层呈酸性到强酸性，多不生长植物。11/184.营养元素 新排放煤矸石可耕性差，必须覆土后才能复垦。矸石山表层风化物含有一定蓄水保肥能力，可逐步发育成土壤。但矸石所含养分含量低，仅相当于56级土壤营养元素含量，尤其是可被植物利用速效养分含量更低，属很贫瘠土壤。5.重金属与土壤自然背景值比较，煤矸石中镉超标最为严重，铜次

6、之，铬,铅,和锌均为超标，伴随风化程度增加，矸石中重金属含量并未发觉显著性改变。12/186.地表温度 矸石风化物为灰黑色，吸热性很强，比浅色黄土增温快。据测定，矸石山气温较周围黄土山地平均偏高3.2，空气湿度偏低5.5%；春季地温偏高，矸石山上植物萌芽早2025天，夏季矸石山地表温度可达4050 严重时发生自燃，烧死植物幼苗。7.土壤生物 土壤中动物与微生物对于土壤改良和植被恢复均含有主要意义。但与周围黄土相比较，矸石山土壤中微生物、动物含量显著偏少，不利于植物生长。 总之，矸石及矸石风化层通气、透水性能好，有一定保水能力，但地表高温、有效养分不足、重金属污染、土壤生物缺乏，尤其是自燃后矸石

7、酸性强、盐分高，给植被恢复带来了极大困难。13/18（三）矸石山覆绿技术1.矸石山基质改良 依据矸石山立地条件，要取得良好复垦效果，必须对矸石、基质改良。用于矸石山基质改良物质包含：表土、无机化学肥料、有机废料、绿肥等。 酸性矸石场未经中和处理就种植，则矸石淋溶后酸性物质会经过毛细作用上升到土层，造成土壤酸化，从而严重影响植物生长和土壤微生物生成和发育。酸性矸石基质改良物质普通采取CaO或CaCO3，方法是将其破碎后均匀地撒入矸石场，翻耕深度1015cm，用量依矸石pH值和中和材料纯度以及矸石层深度而定。14/18对于无毒性、养分含量低矸石山，因为矸石山结构物涣散，持水保肥能力差，施用速效肥很

8、轻易淋溶流失，所以应施加缓释肥或有机肥。绿肥作用能够吸收土壤深层养分，含有固氮作用，在其本身腐烂后，氮元素营养便留在土壤中有利于增加土壤养分，并改进土壤物理结构，促进植物发育。2.矸石山植物种类选择（1）选择树种标准 矸石山即使用土壤覆盖，但深层气温高，植物选择主要以乡土植物和草灌为主，采取平台栽树、坡地种草方法。 15/18另外，植物抗旱、抗风、耐寒能力要强。针对矸石山透水漏肥、保水能力差、持水量偏低特点，宜选取抗逆性强、耐寒、耐旱、耐瘠薄、抗污染能力强树种。(2)主要树种生物学特征及造林技术火炬树：其适应性强，耐旱、耐寒、极喜光、抗污染能力强。造林技术办法为植苗造林，以春季截干造林效果最好。根系生长速度快，萌发力极强，降低初植密度，也能够到达一样绿化效果。16/18 刺槐：其耐干旱、贫瘠，生长快，防护效益大，极喜光，怕风，不耐庇荫，宜在向阳背风处栽植。刺槐根系发达，含有根瘤固氮功效，有利于改良矸石山土壤，又能够治理污染，应选作矸石山主要造林树种。造林时间在春、秋两季皆可栽植，但以春季截干造林效果最好,可与侧柏、油松、杨树营造带间或块间混交林。17/18油松：有较强耐寒、耐干旱能力，能在各种坡向、坡位和各种质地上正常生长。主根、侧根丰富，喜光，适应作为荒山造林先锋树种。春、秋、冬季均可进行植苗造林，以