陈金友分享 http://blog.sciencenet.cn/u/chenjy086 科研

博文

煤矸石山生态修复及矿区生态公园建设技术框架

已有 816 次阅读 2022-7-10 08:52 |个人分类:矿产资料|系统分类:科研笔记

矸石山位于生产区北侧,煤矸石占地面积约X亩,形如枕状,近东南—西北方向延伸,堆场长约X米,宽约X米高约X米,治理后的矸石堆场呈梯田状,在表面覆盖整平压实黄土的边坡上种植植被。矸石山底部边缘用浆砌片石挡墙封闭,挡墙长约 Xm。山底平面面积约为X ㎡,矸石山顶部平台标高为Xm,与北面道路高差Xm。经治理绿化后的矸石山,对矿区周边环境的净化起着积极的作用,也是人们闲暇娱乐的好去处,对打造企业知名品牌推动丰富企业文化发展起到积极作用,也是煤矿又一道靓丽的风景线。

第一章 煤矿矸石山基本概况调查

第一节 自然概况和形成历史

对煤矸石山的地理位置、气候条件(年均降水量、年均温、主要风向、年均风速、无霜期)、地形地貌、堆积方式(单点延续推移翻倒堆积、多点叠加翻倒堆积、分层碾压隔离堆积)、堆积高度、开始排矸时间、停止排矸年限以及煤矸石山周边自然植被(群落结构、种类组成、优势草本、灌木分布格局)等进行调查。

第二节 稳定状况

高头窑煤矿矸石山为:完整堆积陈旧矸石山;处于燃烧孕育期。

第三节 温度测量

在山体整形前、后分两次完成。整形前测温工作程序依次为表面温度测量、米测温法确定高温点、十字交叉法确定火点。整形后,对矸石山地表温度和深层温度定期进行监测。

3.1表面温度测量

在煤矸石山表面布置测温网,采用十字网格交叉的形式布置节点,节点间距宜为 5m-10m。利用手持式红外测温仪测量节点表面温度,对比环境基准温度得出表面温度相对值,以划定矸石山表面温度异常区域和异动区域。

米测温法确定高温点

在距地表一米范围内测取山体温度折算表面山体温度,降低环境影响误差的测温方法。对表面温度异常区域的测温节点进行米测温。在测温点打 1m  深圆孔,将热电偶探头放入孔底,数据显示稳定后开始观测,取两次读数的平均值,为该点的米测温值,进而对比确定高温点。

 

十字交叉法确定火点

沿测温点水平方向,以1m为间距布置热电偶测温,找到最高温度点,再以此点为中心,沿竖直方向,以1m为间距布置热电偶测温,根据各点的温度值,确定火点纵深核心位置和火点范围的测温方法。

对米测温高温区域,采用十字交叉法测量煤矸石山深层温度,以确定火点核心位置和火点范围。温度达到 90℃以上,该点已经进入加速增温阶段;温度超过 300℃的测温点,判定存在实质性燃烧。测温结果作为深孔注浆布置注浆点的依据。

 

第二章 煤矸山自燃及减硫治理

第一节 材料

采用传统注浆灭火惰性材料配方中的碱性物质,添加增稠物质和纤维物质组分配制而成的泥浆。将石灰、粉煤灰、玻璃纤维等材料和本地土壤,参照MT/T702相关规定,加水按适宜比例放入泥浆喷射机进行搅拌,并加入阻燃剂。

第二节 浅层喷射注浆防控火

在矸石山表面采用机械设备高压喷射防火泥浆,使泥浆注入矸石缝隙的施工方法。应采用自下而上等高线环带施工方式。浅层喷射注浆覆盖厚度宜 1cm~5cm;泥浆覆盖层应能适应山体轻微沉降变形,达到不断层、不开裂效果。

 

第三节 深孔注浆灭火

向煤矸石山深层开导流孔,再通过注浆管向矸石山深部注入防火泥浆的施工方法。深孔注浆钻孔深度宜为 250cm 以上,自流注浆孔距宜为 100cm,压力注浆孔距宜为 200cm,呈品字形分布;留出相应数量钻孔作为排气孔;注浆量应以注浆孔间距和矸石孔隙率为依据,或出现防火浆溢流现象时停止注浆。注浆完成后应待热蒸汽逐步消散汽压减弱后封堵管孔,回填土层压实。参照MT/T702相关规定执行。

第三章 煤矸石山稳定性治理

第一节 削坡分阶

采用自上而下对矸石山进行削坡分阶,坡顶应设平台。每级坡高宜小于10m;坡度应小于矸石山自然堆积安息角,一般不超过30°。

参照GB 50433规定执行。

第二节 砌筑挡墙

采用重力式挡墙。设计与施工参考GB 50330有关规定执行。浆砌石挡墙,块石、条石的强度等级应不低于MU30;挡墙墙顶不宜小于400mm;挡墙基础埋深,深于冻土层深度;挡墙之间应留有伸缩缝,间距20m~25m;设置排水孔,孔径不宜小于100mm,间距宜为2m~3m,倾角宜为5°~10°。

第三节排水系统

排水系统应参考 GB/T16453.4 和 SL 386 中的有关规定执行。排水沟可选择梯形或矩形断面,采用柔性建设技术。

第四节 道路建设

煤矸石山应设置一条主路,各级边坡间应设置马道。主路的最小宽度不宜小于4m。马道的最小宽度不宜小于2m。

第四章 煤矸石山表层土壤构建

第一节 基材

1.木纤维

满足以下条件:长度小于12mm,含水率12±3.0%,持水率≥8g/g。

2.保水剂

满足以下条件:保水剂的使用寿命为2年以上;保水剂颗粒一般为60-80目,初始吸水倍率在300倍以上。

3.植物胶

满足以下条件:粘度4000~6000mPa.s;水分≤12%;pH值5.5~7.0。与保水剂相互配合而不消弱各自功能,且能自动降解,不对环境造成危害。

4.复合肥

复合肥使用,按照GB/T 23486的规定执行。

第二节 客土

1.客土类型

分为中性客土、种植客土、种子泥浆客土。

2.客土配制

中性客土,以当地土壤作基土,在配置客土前过筛,石块、杂质含量应不超过 1%,含水量应小于 15%,加入木纤维并搅拌均匀。

种植客土,将当地土壤和各种改良基材按适宜比例放入固体材料搅拌机搅拌均匀后装袋。

种子泥浆客土,将种子与当地土壤及各种改良基材按不同类型客土配方比例放入喷播机中加水搅拌,制成具有一定粘稠度的悬浊液进行喷播施工。

第五章 煤矸石山植被恢复

第一节 植物种选择

1.选择原则

选择植物品种应符合:生态适生原则;边坡稳定原则;抗逆性原则;草本与乡土灌木相结合原则;生物多样性与景观多样性原则以及不同地貌部位种植品种和密度不同原则。

2.质量控制

草本植物种子质量不低于GB 6142中所规定的二级质量标准;木本植物种子质量不低于GB7908中所规定的二级质量标准。

第二节 植被恢复

1.客土喷播植被恢复

对于面积大、坡度小的煤矸石山坡面,按照中性客土层、种植客土层、种子泥浆层的先后工序施工。中性客土层应在矸石层表面或在防火泥浆层之上,采用喷播技术或人工覆土压实措施实施覆盖,厚度宜 5cm 以上;种植客土层采用喷播技术施工,厚度宜 10cm 以上;种子泥浆层应采用喷播技术施工,厚度 2cm。

2.植生袋植被恢复

对于煤矸石山坡脚部位,按照中性客土层、植生袋、种子泥浆层(植生袋不含种子层)的先后工序施工。中性客土层应在矸石层表面或在防火泥浆层之上,可采用喷播技术或人工覆土压实措施实施覆盖,厚度宜 10cm 以上。植生袋应在中性客土层上进行堆码,12 个/m2;植生袋中可附种子层,也可在植生袋堆码施工完成后,在其上喷播种子泥浆层,厚度 2cm。

3.植物纤维毯植被恢复

对于煤矸石山高陡边坡,应按照中性客土层、种植客土层、植物纤维毯铺设、种子泥浆层的先后工序施工。中性客土层应在矸石层表面或在防火泥浆层之上,可采用喷播技术或人工覆土压实措施实施覆盖,厚度宜 5cm;种植客土层应在采用喷播技术施工,厚度宜 10cm;植物纤维毯应铺设在种植客土层之上,毯与毯搭接宽度宜 10cm,应用“U”型钢钉固定;植物纤维毯中可附种子层,也可在植物纤维毯铺设施工完成后,在其上喷播种子泥浆层,厚度 2cm。

4.植苗造林植被恢复

参照 GB/T 15776 规定执行。

第六章 植被养护

第一节 初期养护

坡面植被恢复施工完成后,当天应用无纺布完全覆盖,用“U”型钢钉固定接缝和周边。降雨或喷灌开始后应始终保持种植客土/土壤湿润,直至展叶,应及时揭除无纺布。

第二节 后期养护

揭除无纺布后的养护应按照GB/T15781规定执行。

 

第七章 煤矸石山治理验收

第一节 稳定性验收

煤矸石山边坡应无明显变形和失稳现象发生,各项工程措施完好,无明显垮塌、开裂。

第二节 温度验收

温度验收指标应包括:煤矸石山地表温度和矸石山深层温度。煤矸石山地表温度应接近正常环境地表温度,温度差应小于 20℃;煤矸石山深层温度应小于 80℃,测量深度宜 100cm。

第三节 植被恢复验收

植被恢复验收指标应包括:盖度、成活率、保存率,验收标准见下表。

 

 

验收标准

工程质量

不合格

合格

优良

盖度

60%

60%~80%

80%

成活率

30%

20%~30%

20%

保存率

单一

丰富

灌、草错落




https://blog.sciencenet.cn/blog-3525898-1346636.html

上一篇:头部央企业数字化转型目标与推进
下一篇:智慧型植物栽培管理系统开发
收藏 IP: 101.41.185.*| 热度|

2 尤明庆 罗春元

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-10-7 03:39

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部