露天礦復(fù)墾

包括排棄物的分采分堆、排土場整治和排土場覆蓋和生物復(fù)墾等。

(1) 排棄物的分采分堆。在露天礦開采工藝設(shè)計(jì)中，要注意土壤和圍巖的化學(xué)性質(zhì)和物理力學(xué)性質(zhì)，它們的立體分布及數(shù)量。對于土壤、含肥巖石與其它硬質(zhì)巖石，要盡可能分開剝離，集中或分開堆存;對中性和含毒的巖石，采集后應(yīng)排棄在排土場底部或中間，然后在上面覆蓋土壤或含肥巖石。

(2)排土場整治。一般可分為頂部和斜坡兩項(xiàng)。根據(jù)排土工藝和設(shè)備的不同，頂部可形成的形狀有等錐形、連脊形、橫向弧形和平坦形。整治工作量以平坦形最小，錐形最大。為了防止排土場表面受到水侵蝕，要求平整的復(fù)墾場地坡度： 當(dāng)用作農(nóng)業(yè)種植時(shí)不宜超過1°～2°，而坡度在3°～5°時(shí)應(yīng)有保護(hù)措施;當(dāng)用作牧場或草場時(shí)為2°～4°;用于林地時(shí)適宜的縱向坡度為10°以下，橫向坡度不應(yīng)超過4°。復(fù)墾場地的坡向盡量朝南或朝西南。

為了排土場能盡量用來復(fù)墾，對斜坡要進(jìn)行變坡工作以利用種植。一般斜坡分為平臺式和連續(xù)式2類。通常排土場斜坡角(安息角)在35°～45°之間。斜坡角緩和到35°時(shí)適宜于林業(yè);30°時(shí)可用于放牧;20°～25°時(shí)可使用專門機(jī)械進(jìn)行某些耕作; 15°～20°時(shí)可用作果園及使用常規(guī)機(jī)械進(jìn)行某些耕作; 10°～15°時(shí)可作為某些建筑物的場地; 5°～10°時(shí)用于農(nóng)業(yè)。

(3)排土場覆蓋?？煞譃橥寥栏采w和其他物料覆蓋2類。土壤覆蓋工藝與露天坑覆蓋土壤相同。場地用于造林時(shí)不必在全部場地上覆蓋土壤。在缺乏表土?xí)r，可用生活垃圾、下水道污泥及其它生產(chǎn)廢料覆蓋。經(jīng)過篩選的生活垃圾與人肥、廄肥、工業(yè)廢渣攪拌在一起，覆蓋在復(fù)墾場地上，可認(rèn)為是良好的 “人造土壤層”。在有含肥巖石的礦區(qū)，可將含肥巖石破碎成級配顆粒，顆粒最大粒徑不超過50mm。顆粒級配值與當(dāng)?shù)亟涤炅?、蒸發(fā)量、地形變坡有關(guān)，并可在級配的碎石中滲入尾礦粉、粉煤灰等工業(yè)廢渣進(jìn)行覆蓋。

(4)生物復(fù)墾。對排土場進(jìn)行生物復(fù)墾時(shí)，應(yīng)做到：①排土場的穩(wěn)定性不會受到地形、地表水的影響，不會發(fā)生泥石流，不會成為二次污染源;②排土場頂部標(biāo)高應(yīng)高于露天采場附近地帶地下水的最高水位1～2m;③排土場表面整治后能適合農(nóng)業(yè)和林業(yè)機(jī)械的工作;④整平后的排土場用于農(nóng)業(yè)開發(fā)時(shí)，應(yīng)覆蓋土壤層;用于林業(yè)開發(fā)時(shí)，應(yīng)用成土母質(zhì)巖覆蓋;⑤對排土場斜坡進(jìn)行緩坡工作，以穩(wěn)定斜坡、適應(yīng)種植要求，并采取措施防止斜邊的沖刷及頂部沼澤化的出現(xiàn);⑥修筑通往排土場的專用道路。

在排土場巖石比較硬而貧脊、不宜農(nóng)業(yè)種植時(shí)，可采用林業(yè)復(fù)墾。一般在堅(jiān)巖排土場上挖出小坑把樹苗栽入，再填上松軟客土即可。最適合栽植的是闊葉樹苗和針葉樹苗。排土場頂部一般栽種針葉樹，斜坡底腳和高度不超過4.5m的臺階上可栽種楊樹、槭樹、榕樹、槐樹、紫穗槐;在排土場北坡和東坡上栽黑胡桃樹、楊樹、楦樹、槭樹，而在南坡和西坡上栽松樹、洋槐。最好應(yīng)栽混交林，以利于樹苗生長和防治病蟲害。排土場造林初期，為盡快綠化排土場，宜用速生樹種。對于大的排土場，應(yīng)力求營生多用途林、經(jīng)濟(jì)林、防侵蝕林、衛(wèi)生保護(hù)林、風(fēng)景林和休閑林等。

美國早在30年代，在全國26個(gè)洲中，先后制定了露天開采有關(guān)復(fù)墾方面的法規(guī)。1977年頒布《露天礦礦區(qū)土地管理和復(fù)墾條例》并相應(yīng)成立露天礦區(qū)土地復(fù)墾辦公室。發(fā)達(dá)國家相繼制定有關(guān)法規(guī)，復(fù)墾林木也有了迅速發(fā)展。如原蘇聯(lián)建立了“剝離——排土——復(fù)墾工程的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型”，用于排土和復(fù)墾聯(lián)合工藝系統(tǒng)，可選擇復(fù)土層參數(shù)，評價(jià)排土地發(fā)展系統(tǒng)，采用潛在肥沃巖土單位需求量的最低方案，可降低復(fù)墾成本。世界各國在內(nèi)排土場沉陷的治理技術(shù)、外排土場與錐形尾礦庫復(fù)墾的土方工程、覆蓋表土的土壤選擇與復(fù)土參數(shù)與設(shè)備及生物復(fù)墾的研究方面都取得卓有成效的成果。

中國露天礦復(fù)墾亦進(jìn)行了大量工作，并取得較好的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。2100433B

露天采場的復(fù)墾主要取決于礦床賦存、地形條件、圍巖、表土及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需要。

露天開采的砂礦、水平礦和緩傾斜礦的剝離物可堆棄在露天采場(采用內(nèi)排工藝)內(nèi)，復(fù)墾場地的坡度可與礦床底板坡度相近，以利于地表水的排除;在礦石開采前利用采運(yùn)設(shè)備超前采集土壤接著覆蓋在內(nèi)部排土場地上，即可恢復(fù)原先的地形;然后按田園化要求修筑機(jī)耕道、灌溉水溝及營造防護(hù)林帶。

開采礦體長的傾斜或急傾斜礦時(shí)，也可采用內(nèi)排方式。將礦體分為若干小礦田，在其中尋出剝離系數(shù)最小的一塊礦田進(jìn)行強(qiáng)化開采，盡快將礦產(chǎn)采出以騰出空間，同時(shí)將剝離的表土?xí)簳r(shí)堆棄在該礦田周邊上;然后再開采另一塊礦田，并將剝離物回填在已騰出空間的采空區(qū)上;再將其周邊的表土覆蓋上去并整平。復(fù)墾土地用于種植大田作物時(shí)整平的坡度不應(yīng)超過1°，個(gè)別情況下為2°～3°;用于植樹造林時(shí)不超過3°，個(gè)別情況下可達(dá)5°，必要時(shí)可修筑成梯地。

對于傾斜或急傾斜的坡積礦床，用水力開采或隨等高線開挖后，呈現(xiàn)裸露的石坡一般成“石林”狀。這類地形的復(fù)墾是就地取材修筑梯地，按等高線堆筑石墻，并盡量與“石林”聯(lián)結(jié);然后在墻內(nèi)回填尾礦，尾礦可用泥漿泵吸取，經(jīng)過管道回填到梯地內(nèi)，尾礦干涸后要保持5‰以上的坡度，以滿足復(fù)墾后排灌的要求;再在平整后的地面鋪土整平，成為可供農(nóng)業(yè)或林業(yè)用的梯地。

覆蓋土層的厚度一般不少于0. 4～0. 5m，可滿足農(nóng)業(yè)和林業(yè)種植要求。

對于地下水豐富的礦區(qū)，為恢復(fù)因采礦而破壞了的含水層，必須在采空區(qū)內(nèi)先回填巖石，再覆蓋土壤層。

用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)復(fù)墾的露天采場，在適宜的位置上需設(shè)置防洪設(shè)施，以免洪水沖毀場地。

露天采場邊幫和安全平盤上可用植被保護(hù)。為使植被在邊幫上成長，可用泥漿法處理，或在安全平盤上種植藤本植物，以攏住巖石。平盤(崖道)可視具體條件種植矮株的經(jīng)濟(jì)林、薪炭林。

深度較大的露天礦坑，可改造成工業(yè)和居民的供水池、養(yǎng)魚和水禽池、水上運(yùn)動(dòng)池、文化娛樂設(shè)施和療養(yǎng)地等，此時(shí)要求礦坑四周圍巖無毒無害且無大的破碎帶，整體性強(qiáng)，滲水性小，或者是第四紀(jì)沉積層，不必采取大的堵漏、防滲等措施。

岸邊地帶用作浴場時(shí)，可將露天坑幫削緩，坡度1 ：9時(shí)達(dá)到1. 0m深，坡度1：4時(shí)達(dá)到1. 7m深，在這些緩坡區(qū)內(nèi)要覆蓋沙子。兒童浴場水深不應(yīng)超過0. 5～0. 7m。在建造帶有跳板和跳臺的水池時(shí)，在跳臺以下的水深不小于4.5m，在3m和1m跳板以下的水深分別不小于3.5m和3m。

當(dāng)露天坑的水面以上部分邊幫是由硬巖石組成時(shí)，應(yīng)修筑成臺階狀，每一個(gè)梯段設(shè)置一個(gè)平臺，寬度不大于1. 5m，邊坡1：10，最低的平臺要高于水面1.5m，而第二個(gè)要高出5～7m，邊坡削緩成1：2。邊幫的水上部分高度大于3～5m時(shí)，要沿邊幫上部修筑截水小溝或土堤，以防邊坡受降雨損害和水侵蝕。

在露天礦坑內(nèi)修建貯水池時(shí)，充水會降低邊幫的穩(wěn)固性，在設(shè)計(jì)和整治前要進(jìn)行工程計(jì)算，確定邊幫穩(wěn)固性參數(shù)，得出穩(wěn)定性系數(shù)。一般在透水巖石條件下和邊坡被水浸泡在其1/3深處時(shí)，此時(shí)穩(wěn)定性系數(shù)與無水邊坡相比將減小10%～25%。土地復(fù)墾時(shí)，水上部分邊坡的參數(shù)選擇應(yīng)保證其穩(wěn)定性系數(shù)為1.5～2.0。

該項(xiàng)目是在"平果鋁土礦復(fù)墾技術(shù)研究"項(xiàng)目所取得的科研成果基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次技術(shù)開發(fā)，是以礦山生態(tài)環(huán)境綜合整治、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，以平果鋁土礦復(fù)墾工程為依托，進(jìn)一步大面積推行采礦-復(fù)墾聯(lián)合工藝系統(tǒng)，開發(fā)高效益和高效率的礦山復(fù)墾綜合技術(shù)與示范區(qū)建設(shè)相結(jié)合的研究。目的是為進(jìn)一步推動(dòng)我國礦山復(fù)墾技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在原有復(fù)墾技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高礦山復(fù)墾的效益和效率，促使該技術(shù)在礦山行業(yè)和本地區(qū)的大面積推廣應(yīng)用。 2100433B

礦區(qū)土地復(fù)墾根據(jù)其用途可分為農(nóng)業(yè)復(fù)墾、林業(yè)復(fù)墾、魚業(yè)復(fù)墾、自然保護(hù)復(fù)墾、水資源復(fù)墾和工業(yè)復(fù)墾等。其中農(nóng)業(yè)復(fù)墾和林業(yè)復(fù)墾是最普遍的。在我國由于耕地面積有限，復(fù)墾的核心便是恢復(fù)耕地。而作為被破壞土地開發(fā)最可靠、最經(jīng)濟(jì)的林業(yè)土地復(fù)墾雖已得到愈來愈廣泛的重視，但是其研究和應(yīng)用仍局限于單一植被恢復(fù)為主，很少或基本未考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，無法滿足礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的要求。

從土地復(fù)墾的工藝來看，一般分為有覆土復(fù)墾工藝和無覆土復(fù)墾工藝兩種：

有覆土礦區(qū)土地復(fù)墾工藝：表土的采集、儲存和復(fù)用一巖石的排棄和回填一場地整備一鋪墊表土一耕作種植。采石場中土壤的粒度組成較大，大粒度礦石的比例較高而不適于植物生長；排土場及尾礦場的土壤質(zhì)地大多有別于耕地土壤；土壤的理化性狀如粒度組成、孔隙狀況等不適于生長植物以及土壤中含有對植物生長有害的元素和化學(xué)物質(zhì)而使土壤必須加以處理方可種植作物。

無覆土工藝：。礦山排土場、尾礦場甚至風(fēng)化較好的采石場，其表層土質(zhì)與耕作土壤相近，無需進(jìn)行表面覆土即可種植，如表層土質(zhì)與耕作土有較大的差別，如酸性或堿性過高、粘粒含量偏低、某些化學(xué)物質(zhì)的含量過低或過高、土壤肥力低等，可以選擇適宜的植物品種，在無覆土的情況下進(jìn)行種植。