露天煤矿复垦木纤维喷播人造土层及工法 &nbsh1; 露天煤矿复垦木纤维喷播人造土层及工法 Summary 绿色矿山政策制定以来,矿山复垦中遇到的技术现状与建设预期不匹配,在应用中也...
Summary 绿色矿山政策制定以来,矿山复垦中遇到的技术现状与建设预期不匹配,在应用中也暴露出许多问题。本文详释了内蒙古锡林郭勒盟白音华露天矿改良现有喷播技术关键点,对矿山植被生态恢复的植物纤维喷播技术进行了粗浅分析,通过剖析矿山排土场土壤基础与喷播技术特征找出适合露天矿的技术特点。
Keys:矿山复垦、喷播技术改造、木纤维喷播人造土层
TD997 A
白音华矿区位于内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗,属于露天采矿区域。由于露天采矿的表土剥离和植被清除作业,矿区土壤生态系统遭受毁灭性破坏,随着时间的推移,破坏面积的不断累积,如不采取有效措施,土壤的自我修复能力将进一步下降直至丧失,造成不可恢复的环境灾难。 在此背景下,白音华煤业开展了矿区生态治理,并改造了客土喷播技术,本案设计并实践了液力纤维结合微生物喷播技术,并取得了良好效果。
(1)露天矿复垦引进的喷播技术多,但因地制宜少。我国曾引进多项欧美技术,各家企业也有独立实施经验,但尚未实现高质量国产化、规模化、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化。需要针对露天矿山改造现有喷播技术;
(2)园林绿化喷播队伍转行。许多从园林绿化企业转行绿色矿山领域,仅凭园林施工经验应对矿业领域特殊的地质、土质情况,盲目施工、不充分考虑技术风险,导致传统喷播技术失败率高。
(3)露天煤矿土壤结构复杂,缺乏必要的植被恢复条件,生境条件多样且复杂。传统喷播技术不适用。
喷播技术优势在于一次性喷送种子、水、营养基,在开挖面形成人工制造的植物生长环境,实现乔灌草生长更替。但因露天煤矿项目的特殊条件,但其技术成败关键为配方与实施原则。
经过多年研究和现场工作,本文将喷播技术及工法改造为适合于露天煤矿的木纤维喷播人造土层基本原则。
无论是填方坡面或者挖方坡面,对露天煤矿而言都是以排土场的形式存在,因此坡面可能是B层(淀积层)、C层(母质层)或组合土层[1],基本不存在O层(有机层)和A层(腐殖质层)。因此笔者设计了木纤维喷播人造土层,混合物其中光彩环科木纤维50%、生物炭11%、腐殖质30%、多聚糖6%、海藻精3%、木霉菌0.005%和固氮菌0.005%。经调试配比后含水率达1600%、出水浊度小于100NTU、可以吸附大量的灰尘,可有效减少采矿作业PM10的产生;机物含量达到99%左右,对于菌群扩繁有着积极作用,菌株从无机矿物中置换出来的氮、磷、钾等阳离子,更刺激了植物生长。
从苔藓类植被到高大灌木,根据不同的土壤和气候条件有明确的生活界限,喜阴喜阳、氮磷钾需求、先锋植物还是后发植物、耐碱还是耐盐,各有不同。从建立生物群落到生态环境自我更新需要详细研究。研究土壤的酸碱值、有机质含量、含水量、含盐量、阳离子交换量有着重要的作用[4]。
在白音华煤业的露天矿山复垦实施及研发过程中,研究出了物种设计的标准 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 :
空间生态位:从物种多样性设计水平空间;从乔木、灌木、草本的特性设计垂直生态位
时间生态位:优先确立先锋植物实现基础立地,进而由设计好的乡土植物通过竞争取代生态位;结合当地四季条件,设计季节和物种群落的演替。
能量生态位:研究氮磷钾等肥料吸收与释放,建立基础养分配比和长期养分释放;通过水分需求设计耐旱物种;通过二氧化碳的释放能力,搭配日间植物和夜间植物。
经总结,白音华及同类地区较合适的植物配比[8]如下,除必备的耐寒、耐旱、耐盐碱作用外,他们可有效的调整空间、时间及能量生态位:
垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb) :10%配额,多年生禾本科,产于内蒙古地区,4-5月返青,根系发达,越冬率95-99%;
羊草(Leymus chinensis (Trin.) Tzvel),3%配额,多年生禾本科,为内蒙古东部本土植物之一;
冰草(Agropyron cristatum (Linn.) Gaertn.),10%配额,多年生禾本科, 草原区本土植物,特别适合栗钙土壤,但不耐盐碱,作为先锋植物补充时间生态位;
苜蓿(Medicago sativa Linn) ,11%配额,多年生豆科,固氮作用强,补充能量生态位;
黄花草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb),3%配额,一年生豆科,对土壤的要求不严,占据时间生态位后端;
沙打旺(Astragalus adsurgens Pall),8%配额,多年生豆科,沙打旺茎叶繁茂,叶面面积大,扎根快,生长迅速,是理想的保持水土的植物。保障空间生态位,为其他植物制造阴凉;
柠条(Caragana intermedia Kuang et H. C. Fu),16%配额,灌木,乡土植物,适于砂砾质土壤,根系十分发达,用于早期空间生态位;
沙棘(Hippophae rhamnoides Linn),8%配额,豆科灌木,作用及特征同柠条;
胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz),6%配额,豆科灌木,用于防风、固沙,为空间生态位物种,营造防护林及伴生林;
紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn),14%配额,豆科灌木,原产于北美,作为固氮植物提供能量生态位;
沙蒿(Artemisia desertorum Spreng),4%配额,半灌木,作为过渡物种,超旱生沙生植物;
碱茅(Puccinellia distans (Linn.) Parl),3%配额,多年生禾本科,用于低草甸盐化沙地;
波斯菊(Cosmos bipinnataCav),3%配额,喜光植物,喜光,用于调整能量生态位;
岌岌草(Achnatherum splendens (Trin.) Nevski),2%配额,根系复杂,可配合微生物固定并吸收土壤盐碱。
矿山坡面的稳定性取决于土壤的留存,优秀的抗侵蚀性能也是我们花较小代价而建立自我维持生态系统的重要方法,这也是不同于传统喷播技术的革新。
根据曼宁流速公式V=C/n R2/3 Sf1/2
剪应力公式:t=vdSo
光彩环科木纤维能够有效增加粗糙参数n,使得摩擦坡度Sf和最大流深d进一步降低,虽准确