矿区生态复垦中表土剥离及其工艺

矿区生态环境恢复的主要途径是土地复垦。而土地复垦中表土的来源与性质将决定复垦土地的生产力和复垦的经济效益。对此,通过对土地复垦工艺效果分析,表明泥浆泵挖深垫浅复垦工艺不适宜在耕地恢复中应用,目前拖式铲运机挖深垫浅工艺比较理想。同时,提出“条带复垦表土外移剥离法”、“梯田模式表土剥离法”等生态复垦表土剥离工艺,以及生态预复垦的表土剥离工艺。     

铲运机复垦新技术及其应用

基于推广应用铲运机复垦新技术的目的,文中详细地介绍了铲运机复垦的适用范围、工作原理及工艺流程,并通过复垦实例对复垦土壤的相关理化指标进行了测定与比较,说明铲运机复垦速度快、效率高,施工不受土壤内部结构成分(如砂浆砾石)的影响,能保证复垦后土壤结构破坏程度较小。而且铲运机复垦得到的耕地平整、立即可以恢复农业种植。同时指出铲运机复垦技术施工时受积水和潜水位条件限制,复垦成本较其他方法要高。     

压实处理对矸石充填复垦土壤水分的影响

为解决煤矸石充填复垦耕地土壤水分容易流失的问题,通过在矸石层和表土层之间设置2种压实层厚度和3种压实梯度的土壤压实层进行模拟复垦试验,研究不同处理方式对复垦土壤水分和农作物产量的影响.土壤水分在矸石复垦土壤剖面中随深度增加先升高后降低,表现出与对照完全不同的剖面水分分布特征;表层0-300mm深土壤水分随压实层厚度和压实梯度的增加而增加;作物产量与表层土壤水分含量成显著正相关关系.结果表明,通过压实层处理措施可有效改善表层土壤水分,提高矸石复垦耕地质量.     

皖北煤电公司土地复垦的技术模式

皖北煤电公司在多年土地复垦的实践中,形成一套行之有效的土地复垦管理办法和技术经验.即"原地复垦,一次复高到位,以复代征","异地复垦、以地换地","泥浆泵复垦技术","铲运机复垦技术","挖掘机和推土机联合复垦技术","生物生态复垦技术".本文就对皖北煤电公司土地复垦的管理模式和技术模式的简单介绍.     

一种新型沉陷地复垦技术

结合皖北煤电公司土地复垦实践,介绍国内一种新型沉陷地复垦技术－拖式铲运机复垦技术的应用条件、技术特点和施工工艺。与其它复垦工艺相比,托式铲运机复垦技术具有速度快、效率高、工期短的优点,在土地复垦过程中发挥出明显的时间效益和经济效益。     

皖北煤电公司土地复垦的技术模式

皖北煤电公司在多年土地复垦的实践中,形成一套行之有效的土地复垦管理办法和技术经验。即“原地复垦,一次复高到位,以复代征”,“异地复垦、以地换地”,“泥浆泵复垦技术”,“铲运机复垦技术”,“挖掘机和推土机联合复垦技术”,“生物生态复垦技术”。本文就对皖北煤电公司土地复垦的管理模式和技术模式的简单介绍。     

矿山复垦土壤重构的理论和方法

本项技术的特点如下:(1)泥浆泵挖深垫浅复垦采煤沉(塌)陷地新工艺现行的泥浆泵复垦技术存在诸多问题,我们已提出了一个新工艺,在可操作性的几个关键工艺方面正在深入探讨,可望有新的突破,对提高复垦功效和复垦土地生产力有重要作用。(2)无污染充填复垦新技术。用煤矸石和粉煤灰充填复垦采煤沉陷地已成为我国常用方法之一,但现行充填技术可产生二次污染。国外的研究也表明:直接在矿山固体废弃物上覆盖表土不是好方法。本研究提出了新的充填复垦技术,在“土壤”剖面的重构上有新的突破,已完成部分室内实验,待进行田间试验。(3)露天煤矿复垦的…     

基于CT扫描技术预测露天煤矿区不同压实土壤水分特征曲线

随着机械化程度的快速增加,露天煤矿区反复机械作业和废料堆积压实会引起土地资源破坏,造成土壤退化和生态失衡。厘清压实对土壤水力特性的影响,对土地复垦和水肥管理具有重要实际意义。本研究采集山西平朔矿区安太堡露天煤矿排土场的表层土壤,在实验室分别制备了2组实验土壤样品,密度范围为1.3～1.8 g/cm³,密度间隔为0.1 g/cm³。其中一组样品用于实验室离心法测定水分特征曲线,另一组基于CT扫描技术结合土壤大孔隙的三维重构技术,预测设定压实范围内的水分特征曲线。通过统计方法对比预测值和实测值的差异验证物理经验模型的预测性能,分析压实作用对土壤水分特征曲线的影响机理。结果显示,CT扫描技术快速便捷获取了土壤大孔隙的分布特征,且随着压实程度增加,土壤大孔隙数量和大孔隙度显著减少,有效降低土壤孔隙间的连接度。对于土壤水分特征曲线的预测值发现,在可预测的密度范围内,土壤含水量随着压实程度增加而迅速降低,这主要是由于压实作用改变了土壤大孔隙的分布特征,土壤内部紧缩,储水效果降低造成的,且预测值和实测值随密度的变化规律相同,模型的预测精度较高。     

矿区压实土壤接种AMF对柠条生长的影响模拟试验

土壤压实是露天矿区排土场土地复垦过程中面临的常见问题,对矿区植被恢复产生重要影响。为研究压实作用对植物根系发育和地上部养分吸收产生的影响,以及接种AMF对压实土壤中植物生长的效应,以矿区复垦常用植物——柠条为供试物种,采用室内模拟试验进行研究,结果表明:土壤紧实度影响植物根系构型发育,轻度压实(C1)促进柠条根系形态发育,重度压实(C2)抑制根系的生长,表现为根系总根长、根系平均直径、表面积和体积减小。接种AMF可促进压实土壤中柠条根系IAA,CTK,GA激素的分泌,且分泌量随压实程度增大有增加趋势,同时减少ABA的分泌,促进根系总根长、根系平均直径、表面积和体积增加。在重度压实(C2)下,接种AMF能显著提高柠条地上部N,P,Fe,Mn养分含量,提高柠条生物量,接菌柠条地上部分干重、地下部分干重和株高较对照分别增加48.08%,58.33%,6.91%。根系激素分泌与根系形态发育、地上部分各养分含量相互影响,根系IAA,CTK和GA的分泌与菌根侵染率、菌丝密度、地上部N,P,Zn养分含量显著正相关。紧实土壤中,接种AMF可以通过调节植物根系生理代谢活动,促进根系发育,提高宿主植物地上...     

煤矿山复垦土壤剖面重构的基本原理与方法

基于土壤学理论和国外露天矿复垦的实践，提出了“分层剥离，交锚回填”的土壤剖面重构原理，使破坏土地的土层在顺序在得垦后保持基本不变，更适宜于作物生长，并以土覆土分为两层为例，给出了土壤剖面重构的公式和图示，进而总结出上覆土分为两层以上的通用的土壤剖面重构公式，同时成功地将这一原理应用于横跨采场倒堆工艺的露天矿复垦土壤剖面重构方法的描述和研制出一种新颖的采煤沉陷地泥浆泵挖掘深垫浅复垦的土壤面重构方法。     

Spatial-temporal variance of reclamation soil physical and chemical character in opencast mine region

In order to study the effects of soil compaction, and soil physical and chemical characteristics after land reclamation, selected lands that were reclaimed after 1, 2, 3, 4, and 5 a, respectively, in the Majiata Mine of the Shendong Open Pit; tested the effects of soil compaction; and collected soil samples from 5 different depths, which are 0∼7.62, 7.62∼15.24, 15.24∼22.86, 22.86∼30.48, and 30.48∼38.10 cm, respectively. The results show that: ➀ Land reclamation leads to soil compaction. The lowest effect of soil compaction is in the top layer and the highest one at the depth of 20∼30 cm; ➁ The bulk density of reclaimed soil is higher than that of undisturbed soil; this declines with the reclamation and nearly reaches the level of undisturbed soil after 5-year reclamation; ➂The content of reclaimed soil nutrients is lower than that of undisturbed soil. The lowest one is in the soil dumping site, which reaches the level of undisturbed soil after 5-year reclamation; ➃ The pH value of reclaimed soil is lower than that of undisturbed soil. The highest one is in the soil dumping site; this declines with the reclamation.     

The impact of surface applied mulches on selected physical properties of reclaimed mountaintop removal sites

Much of the land reclaimed since enactment of the 1977 Surface Mining Control and Reclamation Act is over-compacted. Excessive compaction in replaced growth media is detrimental to establishment of trees. If trees are to be grown on reclaimed sites, excessive compaction must be alleviated. Dry bulk density and penetration resistance can be used to indicate the level of compaction in replaced growth media. The University of Kentucky has developed reclamation test cells at a surface mine to determine the impact of organic soil supplements on selected soil physical properties of reclaimed sites. The organic soil supplements being evaluated include hardwood bark and straw and manure. Data were collected at the test cells for dry bulk density, maximum penetration depth and penetration resistance. The data show no statistical evidence that applying organic supplements has a major effect on selected soil physical properties in replaced growth media.     

张集矿区复垦土壤养分变化研究及评价

煤炭开采引发土地沉陷,耕地资源严重破坏,土地复垦是恢复耕地的重要措施。开展矿区复垦土壤养分变化研究及评价,对于指导矿区土地复垦工作有着重要意义。以淮南张集矿区不同复垦年限的土壤为对象,系统研究了土壤养分的变化。结果表明：随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾有下降的趋势;以正常耕地土壤养分水平作为评价标准时,复垦土壤养分恢复指数呈现增加趋势。     

孝义铝矿土地复垦的实践

孝义铝矿矿区范围大，其开采占地速度快，而征地困难。为此，在露天开采的同时，进行了大量土地复垦技术研究，形成排土场和采空区的适宜复垦技术方案。经过复垦和培肥熟化，复垦土壤的肥力和主要性能达到了当地一般土壤标准，其农作物产量接近或超过了当地同种农作物的产量。     

淮南市大通矿区煤矸石充填复垦地修复效果研究

为研究废弃矿区煤矸石充填复垦地复垦效果,选取淮南市大通废弃矿区复垦地为研究试验区,对大通矿区复垦地及周边未塌陷地土壤理化性征开展研究,同时分析两地自然生长的一年蓬、葎草、蒺藜、苘麻4种苗木叶片中叶绿素总量、可溶性蛋白质、脯氨酸、过氧化氢酶含量的差异,运用主成分分析法对各植物生长状况进行综合、定量评价。结果表明：大通矿区复垦地区和未塌陷地土壤容重、含水量、微量、中量元素差异较大;大通复垦区与未塌陷地土壤有机质皆处于6级水平;大通复垦区速效氮、速效磷含量处于6级水平,速效钾含量处于5级水平;未塌陷地速效氮含量处于5级水平,速效磷、速效钾处于4级水平;由植物生长主成分得分可知,未塌陷地区葎草、蒺藜、苘麻生长状况皆好于复垦区,未塌陷地一年蓬生长位次低于复垦区一年蓬生长位次。     

豫东煤矿积水区水生植物复垦的可行性研究

以河南省永城市的矿区复垦农田为研究对象,分析4种不同复垦农作物（莲藕、芡实、水稻和玉米）对当地土壤质量与水质的影响,分析不同土地利用方式下的土壤养分指标,评估其土壤综合肥力指数,从环境角度比较旱生作物和水生作物两种不同复垦方式的环境生态效益,对当地采煤沉陷地复垦方式提出合理建议。结果表明,永城采煤塌陷各区域的水质均达到水田作物的灌溉水水质标准,土壤的氮素供应能力可能是限制水稻、莲藕以及芡实生长的环境因子。速效钾对水稻以及玉米的生长有限制作用。种植莲藕等水生植物促进当地复垦土地的保水保肥,固定土壤有效磷。永城市高潜水位矿区复垦土壤总体肥力水平中等偏上,其中选择水生作物进行复垦效果较为优良。     

施用蘑菇料对煤矿区复垦土壤物理特性的影响

为揭示施用蘑菇料对煤矿区复垦土壤物理性状的影响,以未破坏土地为对照,布置了9个采样点,分析了施用蘑菇料对复垦土壤紧实度、容重、含水量、土壤颗粒类型（黏粒、粉粒、砂粒）等物理性状的影响。结果表明：随着时间的增加,施用蘑菇料的地块土壤紧实度、容重增加。施用蘑菇料4 a的地块4与未施蘑菇料的地块3相比,表层土壤紧实度增加71%,容重增加027 g/cm3。紧实度增加是由于灌溉、降雨所致,蘑菇料腐烂且与土壤混为一体导致土壤容重增加;施用蘑菇料改良了土壤颗粒结构和分布,土壤1~3层的黏粒、粉粒含量增加。施用蘑菇料4 a的地块4与未施蘑菇料的地块3相比表层土壤黏粒增加06%,粉粒增加1427%,从而也导致了土壤表层紧实度和容重的增加。蘑菇料与土壤混为一体,增加了水分向地下渗透的阻力,有利于土壤含蓄水分,增加了土壤含水量,施用蘑菇料的地块土壤含水量增加3%~4%。     

张集矿区复垦土壤养分变化研究及评价

煤炭开采引发土地沉陷,耕地资源严重破坏,土地复垦是恢复耕地的重要措施。开展矿区复垦土壤养分变化研究及评价,对于指导矿区土地复垦工作有着重要意义。以淮南张集矿区不同复垦年限的土壤为对象,系统研究了土壤养分的变化。结果表明:随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾有下降的趋势;以正常耕地土壤养分水平作为评价标准时,复垦土壤养分恢复指数呈现增加趋势。