露天矿硬岩边坡复绿技术现状及存在问题

露天矿硬岩边坡的生态修复工作,因为缺少植物生长所必需的水土生境及与岩面牢固攀附的力学条件,所以历来是矿山生态修复工作中较为棘手的技术难题。针对这一技术难题,国内外学者开展了大量的研究与实践工作,取得了一系列成果进展。本文综述了目前国内露天矿山硬岩边坡及高陡立面生态修复工程常用的复绿技术及其适用条件,包括以工程修复为主导的复绿技术和以生态修复为主导的复绿技术两大类,共11种常用方法。同时,指出这些方法在应用时常出现的三类问题,并探索性提出了适合西北地区不同气候与边坡特征组合区域的几种联合修复模式,旨在为露天矿山硬质边坡及高陡立面的复绿工程提供技术参考。同时,对其他类型矿山开采区的边坡绿化以及恢复治理工作也具有一定借鉴意义。     

废弃露采矿山存在的地质环境问题及治理措施

常州市武进区内的废弃露采矿山宕口造成山体破损面积412.03 hm2,存在毁坏土地资源、植被破坏和水土流失、地质灾害隐患多、破坏地貌景观影响旅游资源开发等地质环境问题。通过削石降坡、削坡反压、整坡与清坡等措施,消除了废弃露采矿山的地质灾害隐患;采用挂网喷播对岩质坡面进行复绿,改善了生态环境;对宕口废弃地进行地形整理、土地复垦、排水工程建设等治理措施,恢复了土地使用功能。     

黄冈市露天矿山复绿难点及方法建议

黄冈市矿产资源丰富,有各类矿山485处,其中露天矿山占矿山总数的85%。因矿产开采和土地资源被占用等因素造成露天矿山植被遭到破坏,矿山复绿存在种植基质稀缺、环境条件差等难点。综合分析黄冈地区生态修复工程7种常用的复绿技术,总结不同技术的优缺点,结合该地区露天矿山的特点,根据边坡类型、边坡坡度和边坡高度对复绿方法进行归纳总结。借鉴黄冈地区露天矿山修复成功的案例和研究成果,总结相关配套技术,如给排水、种植基质配置及复绿植物选择,可指导黄冈地区露天矿山复绿工作,进而为其他地区露天矿山复绿提供参考。     

高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术

矿山的生态治理与环境修复是保证资源开采可持续发展的必要条件。高原高寒煤矿区生态修复涉及煤炭资源勘查开发与保护、冻土、水资源、草甸湿地、土壤、植被、生态环境等多方面的科学问题,难度较大。根据问题导向、科学精准、集中整治、分类施策的要求,遵循“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念,对青海木里矿区煤炭露天开采存在的生态环境问题研究发现,目前矿区存在的生态环境问题有地貌景观破坏、植被破坏、土地挖损和压占、冻土破坏、水系湿地破坏与采坑积水、地下水含水层破坏、土地沙化与水土流失、不稳定边坡8种类型。针对以往煤矿开发造成的八大生态环境问题,以煤炭生态地质勘查理论为指导,综合研究并形成了地形地貌重塑技术、土壤重构及植被恢复技术、水系自然连通技术、煤炭资源保护技术、边坡稳定性综合监测技术五大关键技术。综合运用以上技术,系统对采坑渣山治理、植被恢复、水环境和资源等进行统筹规划,对矿区生态环境进行综合整治,形成4种具有高原高寒特色的生态修复重点治理模式,分别为水系连通、引水代填、关键层再造以及依山就势。治理工程实践中按照“地质+生态”、“自然恢复+工程治理”的综合治理思路,通过与各井渣山边坡稳定程度、水系传输与采坑积水情况、资源赋存状态等相结合,最终形成“一坑一策”的7种治理方法:边坡阶梯整治+坑底部分复绿+引水代填形成高原湖泊(聚乎更三号井)、保留采坑积水形成的高原湖泊+边坡与渣山整治+覆土恢复植被+水文定期监测(聚乎更四号井)、采坑部分回填形成梯田+边坡与渣山整治+植被复绿+地表水系自然连通(聚乎更五号井)、资源保护+边坡与渣山整治+采坑形成高原湖泊+水系自然连通+植被复绿(聚乎更七号井)、边坡与渣山平整+植被复绿+保留高原湖泊+水系自然连通(聚乎更八号井)、资源保护+采坑回填+削坡整治美化+地貌恢复与周围环境相协调(聚乎更九号井)、采坑回填+边帮整形+坑底就势整平+景观协调(哆嗦贡玛区)。探索了露天煤矿区生态环境一体化修复治理路径,在木里矿区生态修复治理实践中得到有效的应用。     

复绿技术在高压线塔边坡防护工程中的关键作用分析

高压线塔常位于高陡山坡,兼具天然边坡和人工边坡的双重特征,复绿技术作为一项简单、有效的坡体防护手段在铁塔的边坡防护工程中得到广泛应用,效果突出,性价比高。该文以加筋麦克垫复绿技术为特定研究对象,分析论述了该类技术手段在铁塔边坡防护当中的适用范围、作用机理、及其与其它支护手段的联合效能,着重利用有限元方法进行数值模拟,通过坡体受力形式和土体条件变化等方法抽象表达复绿技术固坡的作用机理,对比计算后论证了该技术在铁塔边坡防护中所起的关键作用。根据不同支护方案的经济参数,继而判别出该类技术在特定坡体防护中的效能。     

蜂巢约束系统在矿山地质环境恢复治理工程中的应用

通过蜂巢约束系统施工可以对边坡岩体进行加固的同时对坡面进行覆土复绿,达到消除地质灾害隐患的同时较快地恢复了矿区生态环境,为岩质边坡复绿在河南省的适应性进行了一定的探索。对矿山地质环境恢复治理工程、边坡复绿工程有着借鉴意义。     

铜绿山矿山地质环境治理工程QC小组活动实践

铜绿山矿山地质环境治理工程中CBS基材生态防护施工坡面由于岩石裸露陡峭,复绿施工难度极大,施工单位成立项目QC小组科学合理地制定、实施优化方案,通过PDCA循环提高自检合格率至100%,完成课题目标。     

研山铁矿顺倾含水岩质边坡稳定性与生态修复技术研究

顺倾边坡是矿区生态修复与重建的重点与难点区域,为实现顺倾含水岩质边坡的安全稳定与快速复绿,以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在对不同饱水时间条件下边坡稳定性分析的基础上,提出适宜的技术进行生态修复。结果表明:长期饱水对岩体的抗剪强度参数和边坡稳定性均产生显著影响,黑云变粒岩、白云母片岩的黏聚力由天然状态时的221.2 k Pa、92.2 k Pa下降到饱水90 d时的192.3 k Pa和66.4 k Pa,内摩擦角由38.3°、37.1°下降到33.2°和31.2°;饱水15 d、30 d、45 d、60 d、75 d和90 d后,在安全系数为1.25的情况下,最终边坡角分别为37.5°、36.8°、36.1°、35.7°、35.4°和35.2°。根据边坡稳定性分析结果,结合坡面岩体结构特征,提出适宜于顺倾含水岩质边坡的生态修复技术——钻孔-钢管植藤生态修复技术。     

焦作市区北部采石场地质环境综合治理研究

焦作市区北部采石场环境地质问题主要是由于露天开采石料而引发的边坡失稳及生态环境恶化.在带状工作区沿线,边坡失稳和崩塌地质灾害发育,治理范围的边坡多为高段位陡坡,主体边坡高度35～60 m,边坡角达65°～85°,由于所形成的边坡极不规范,边坡角较陡,坡面参差不平,很不规则,在边坡的中上部松动悬挂岩块很多,因此,岩块随时坍塌的可能性很大,十分危险.对当地居民、过往车辆和游人的生命财产安全构成险患,结合焦作市北部采石场边坡的特点、条件,针对本区的环境地质问题特点,主要采取部分削坡、部分清坡、局部加固、主坡面顶部修建防护拦杆、坡底外设置隔离围栏、边坡坡面和平台上综合复绿等工程措施来进行恢复治理.     

露天矿山边坡复绿技术浅析

矿业活动全过程中与周边生态环境相协调,实现逐步完成矿区地质环境生态恢复已是法律法规硬性要求,而矿山边坡复绿是矿区生态环境恢复首当其冲的先决条件.矿山边坡复垦、复绿因缺少植物生长所需的水土环境及与岩面牢固攀附的条件,所以历来是矿山生态修复建设中较为棘手的技术难题.针对这一技术难题,国内外科技人员开展了大量的研究和试验工作...     

基于 ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究

露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式，在这个过程中经常会遇土石方量的计算，而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的 CASS 软件通过断面法、方格法、等高线法、不规则三角网等方法进行计算。这类方法存在内业工作量较大、精度较低等缺点。基于此，本研究提出以点云数据为基础，在 ArcGIS 平台下对矿山现状和削坡后通过构建数字高程模型（DEM）进行建模，将不规则三角网（TIN）转换成栅格模型，并计算填挖方量。通过 ArcGIS 软件与 CASS 软件的计算结果对比，采用 ArcGIS 计算台阶爆破削坡土石方量的计算原理清楚、精度高、速度快、操作过程简单，可以实现三维可视化，具有一定的推广性。     

基于 ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究

露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式，在这个过程中经常会遇土石方量的计算，而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的 CASS 软件通过断面法、方格法、等高线法、不规则三角网等方法进行计算。这类方法存在内业工作量较大、精度较低等缺点。基于此，本研究提出以点云数据为基础，在 ArcGIS 平台下对矿山现状和削坡后通过构建数字高程模型（DEM）进行建模，将不规则三角网（TIN）转换成栅格模型，并计算填挖方量。通过 ArcGIS 软件与 CASS 软件的计算结果对比，采用 ArcGIS 计算台阶爆破削坡土石方量的计算原理清楚、精度高、速度快、操作过程简单，可以实现三维可视化，具有一定的推广性。     

矿山边坡修复新型基材抗侵蚀及植被生长试验研究

喷播客土是矿山生态修复工程中的常用手段。抗冲刷特性和生态复绿性是评价客土基材适用性的两个关键指标。添加有机高分子材料改良客土基材是客土护坡的有效方法。该文引入一种新型HPS型固化剂与凹凸棒土对客土材料进行复合改良,为研究凹凸棒土、高聚物复合材料对客土基材抗冲刷性及生态复绿性的综合影响,设计坡面抗冲刷试验和植被生长试验,对复合材料的影响规律进行具体分析。试验结果表明,复合材料可以显著降低基材受到的降雨侵蚀,生态高聚物-凹凸棒土复合掺量4%-8%的试样抗冲刷能力,比素土试样提高了约7倍;复合材料主要通过提高保水性和持水性提高基材的生态复绿性,复合材料掺量4%-8%的试样蒸发降低率和持水量均比素土试样提高了约1.3倍,植被生物量提高了约1.9倍。     

高陡岩质边坡多梯次复绿技术研探——以河南省栾川县煤窑沟矿山治理为例

资源不合理开发与环境建设的矛盾越来越受到人们的关注,矿山开采后遗留高陡岩壁复绿问题,已成为河南地质环境保护工作中面临的一个重大难题。近年来,已有不少大专院校和科研单位正在从事这方面的研究,并取得了一定的科技成果。结合"河南省栾川县煤窑沟石煤矿地质环境恢复治理工程"项目,对岩质边坡坡体整形、锚固方法、基质配制和植物选择等复绿方法进行研究探索,希望为推动河南破损山体多梯次快速绿化技术发展起到抛砖引玉的作用。     

老虎垅石灰岩矿高陡边坡治理研究

老虎垅露天石灰岩矿北侧遗留一组高陡边坡,对周边人民生产、生活安全造成严重威胁。通过对老虎垅石灰岩矿北侧高陡边坡稳定性及地质环境特征进行分析,结合当地土地利用总体规划,采取适宜的治理方案进行治理。治理方案包括对高陡边坡进行削坡放坡、清坡等手段,消除安全隐患,修整地形地势;然后进行覆土种草复绿,恢复生态环境景观,综合利用治理区土地资源。     

基于人工台阶加固引流系统的矿山边坡生态修复技术

目前客土喷播技术在应用于矿山高陡边坡生态修复时,坡面的喷播基材厚度难以达到设计要求,且在强降雨条件下喷播基材流失严重,造成坡面植被成活率、覆盖率均较低,为此,在客土喷播技术中引入了坡面人工台阶加固引流系统。以繁昌县青山采石厂废弃矿山生态环境治理工程为例,在坡面清理、测量分区的基础上,通过锚杆、连接装置将人工台阶安装于坡面上,在人工台阶两侧通过螺栓、插槽安装引流装置,人工台阶正下方坡底处设置回收水槽,上述工作完成后即可按照设计方案进行客土喷播施工。研究表明:(1)人工台阶加固引流系统可代替坡面挂网工艺取得更好的坡面加固效果,通过设计安装人工台阶可使高陡边坡的喷播基材厚度达到设计要求;(2)人工台阶配合引流装置可有效减少强降雨对喷播基材的冲刷,并且可对坡面多余的喷播基材进行回收处理,防止喷播基材的流失和浪费;(3)喷播完毕后,植被在人工台阶上茂密生长可形成台阶生态景观,使绿化后的坡面具有较好的立体美感。     

无人机倾斜摄影测绘在矿山生态修复中的应用

为满足矿山生态修复工程的实际需要,准确高效地完成矿山生态修复区域的调查工作;以抚顺西露天矿复绿项目为例,利用无人机搭载高清相机进行空中倾斜影像的数据采集,PIX4D软件进行矿山复绿区三维模型的构建;通过对生态修复区域范围采集的图斑进行赋值,汇总得到矿山各地块需要生态修复的面积;并最终确定复绿区域16处,复绿区总面积449 hm2。结果表明：无人机倾斜摄影测绘技术具有高效便捷的特点,测绘结果准确、直观,有效降低了测绘工作的强度,在制定生态修复方案中发挥着重要的作用。     

木里煤矿生态环境修复治理模式

木里煤矿位于青海省海西州木里镇,区域属于高寒草甸覆盖区,生态环境脆弱,为了解决高原高寒矿区生态脆弱、敏感,易遭破坏且难于恢复问题,采用以渣山地形地貌重塑技术、高原湖泊水系连通技术、冻土层保护、稀缺煤炭资源保护技术、土壤重构技术、自然生态集排水系统构建技术、高原植被重建技术为核心的高原高寒煤矿开采生态环境修复治理技术,对木里煤矿区露天采坑、渣山及裸露煤层进行了修复治理,实现了2 a复绿,这种集合了水系连通、土壤重构、封填煤层重塑冻土层及草七步法的高原高寒煤矿开采区生态环境修复治理模式对于高海拔高寒矿山环境修复具有重要实践意义。     

基于非污染矿山高陡边坡微地形的多种客土喷播技术应用研究

本文以石家庄市鹿泉区岭底村西山矿区的典型高陡边坡为对象,依据坡度、粗糙程度两种坡面微地形特征对其划分区片,分别采用直接客土喷播、挂网客土喷播、格室客土喷播等三种方式进行应用研究.研究表明:通过充分利用坡度、坡面粗糙程度等微地形特征,并增加挂网、格室等工序手段,均可有效提高坡面客土留存能力,进而提升坡面生态修复效果.从技...     

广西某有色金属矿山生态修复工程实例

本文介绍了广西某有色金属矿山生态修复工程实例,通过场地调查与风险评估,确定矿山污染状况、修复工程量及修复目标。首先,确定工程修复技术,Ⅰ类一般工业固体废物直接在场地内进行原位阻隔覆盖;Ⅱ类一般工业固体废物先采用固化/稳定化技术修复,达到Ⅰ类一般工业固体废物的要求后,运至填埋场进行异位阻隔填埋。其次,通过固化/稳定化小试和中试,确定B-MSM投加量为3.0%、土壤含水率为35%及搅拌停留时间为5min等工程应用参数,既保证了修复工程质量,又降低了修复成本。最后,结合当地植物品种,选用耐受重金属的乡土先锋植物构建乔灌草植物搭配组合,对修复后的矿山进行生态复绿。本工程的成功实例为其他类似矿山生态修复提供了借鉴和参考。