矿山旧边坡生态修复新工艺制造技术

本发明专利技术属露天采矿技术领域。对于矿山遗留旧边坡的生态修复方法，采用锚杆和框架、挡土板、临时护栏、防护网等预制构件，现场安装组成快装防护结构，取代传统的挡土墙砌筑模式；这套快装防护结构，能实现程序化施工和安全高效作业，能大幅度增加土壤回填量并从本质上改善台阶生态修复的立地条件，能有效防止边坡水土流失和实现台阶种植基的水土保持，能养育高大树木，最终形成边坡绿化连成片。

【技术实现步骤摘要】
矿山旧边坡生态修复新工艺
本专利技术属露天采矿

技术介绍
全国各地，都遗留有一些闭坑的或关停的露天矿边坡，这些边坡的生态修复已成为各地区环境保护和可持续发展的一项重大难题；由于传统的露天矿山边坡技术规范存在缺陷，以及治理工艺、施工方法等原因，致使旧边坡生态修复成为久治不愈的病症；各地国土资源和环保部门都在抓、都在搞，有的地方已经搞了几十年，但修而难复，只看到台阶治理一条线，看不到边坡绿化连成片。矿山旧边坡生态修复，不见成效的关键原因在于传统工艺的缺陷；几十年来边坡治理的传统工艺一直是：台阶边沿砌筑挡土墙，墙内填土，然后种植草灌树木；由于台阶窄峡、作业安全性差、施工困难，且重力式挡墙承压能力较低、墙体压占空间过大等原因，致使修筑的挡土墙普遍低矮，填土量严重不足；经调查：大部分矿山边坡的台阶填土厚度不足1.0m,平均填土宽度2～3m；这种土壤基础，无法形成养育植物生长的良好立地条件，特别是不适应较大树木的生长；土壤专家对南方地区研究，岩石裸露的边坡上，由于常年气温高、温差交变幅度大，地表土壤恒温层深度都大于1.0m；日光爆嗮作用下，边坡上这种土壤瘠薄的台阶种植基，根本无法养育、繁衍高大的树木，至多只能生长一些低矮灌木；因此，几十年来边坡复垦治理的效果普遍是：只能看到台阶治理一条线，无法形成边坡绿化连成片。本专利技术的基本思路是：用预制框架、挡土板等构件，现场安装组成快装防护结构，取代传统的挡土墙砌筑模式，既能实现程序化施工和安全高效作业，又能大幅度提高回填量，从本质上彻底改善台阶种植基的立地条件，造成良好的水土保持环境，实现真正意义的‘连成片’的边坡生态修复。
技术实现思路
参见附图的图1、图2、图3、图4；这种快装结构的主要部件是框架1(排水框架3)和挡土板6，附件有加固锚杆2、临时护栏5、防护网10和透水罩3.1。框架1是整体浇筑的钢筋混凝土构件：其肩板1.1用于安装挡土板；防护栏预留孔1.2用于设置前期的临时护栏5、后期的防护网10和其他临时设施；吊装环1.3用于框架吊运；前垫板1.4和后垫板1.7用于在砂浆垫层上调整、就位和稳定框架；锚杆预留孔1.6用于安装加固锚杆2；底梁1.5将所有结构部分连为一体，共同承载挡土板和回填土的侧压作用；排水框架3与框架1的主体结构相同，只是改变体型增加了竖向泄水孔3.2、横向排水孔3.3和连接法兰3.4；透水罩3.1是另外制作的，用于覆盖竖向泄水孔3.2，阻挡和过滤泥沙。加固锚杆2用水泥砂浆锚固，其上端带有螺纹，用螺帽和压板固定框架；挡土板6与常见空心楼板相同，由于多块板的上下层位受力不同，需设计不同的厚度和配筋，挡土板的块数由框架规格决定，总高度一般应大于2.0m；临时护栏5用于定位框架，使框架间距适于挡土板安装就位，同时也是初期施工的安全防护拦；防护网10用于挡土板安装后，绿化种植和养护期的安全防护；临时护栏和防护网都是工厂预制的，根据框架的形态、间距和预留孔规格加工定型。这种快装结构，自身能够提供可靠的安全防护系统，使施工实现程序化、便捷化作业；同时，这种快装结构空间占位小，承压能力强，可大幅度提高回填土厚度；再有，框架也能略超台阶边沿安装，增大回填宽度；回填量的增加，从本质上优化了台阶种植基的立地条件；为进一步增大填土量，回填地坪可以微倾斜，由挡土板向内适当抬高，并适当设置平行台阶走向的挡水垄沟，使种植平台能够滞留雨水，改善水土保持环境。附图说明图1是普通框架立体示意图，图中标注符号的意义是：1——框架，2——加固锚杆，1.1——肩板，1.2——防护栏预留孔，1.3——吊装环1.4——前垫板，1.5——底梁，1.6——锚杆预留孔，1.7——后垫板；图2是排水框架立体示意图，图中标注符号的意义是：3——排水框架，2——加固锚杆，3.1——透水罩，3.2——竖向泄水孔，3.3——横向排水孔，3.4——法兰；图3是框架安装示意图，图中标注符号的意义是：1——框架，2——加固锚杆，3——排水框架，4——边坡示意，5——临时护栏；图4是挡土板安装示意图，图中标注符号的意义是：1——框架，2——加固锚杆，3——排水框架，4——边坡示意，6——挡土板；图5是台阶回填示意图，图中标注符号的意义是：4——边坡示意，7——垄沟地坪，8——分层排水管，9——条形排水槽，10——防护网。具体实施方法施工前，应在台阶坡底线上方设置安全绳或杆，使能方便挂设安全带，工人佩戴安全带进行锚杆施工；锚杆施工要先测量定位，再穿凿斜内倾锚杆孔，水泥砂浆锚固，外露长度适宜；锚杆锚固后，按锚杆位置，挖填整平框架基础，铺设砂浆或混凝土垫层，吊运框架就位，用锚杆压板和螺帽锁固框架；同时安装临时护栏，临时护栏兼做为限位杆，使框架间距和方位固定；大致间隔10—15副框架，设置一幅排水框架。框架和临时护栏安装后，就形成了台阶安全作业条件；之后，推荐先安装底层挡土板(临时护栏下方的空隙适应底层挡土板安装)，然后用毛石、混凝土，配合铁丝网或土工布，堵塞台阶与挡土板之间的空隙，再设置底板防渗垫层——防水砂浆层或隔水土工膜，要确保台阶不漏水、不漏土；再后，初步回填、整平框架之间底板，形成适宜的作业通道。拆除临时护栏，安装全部挡土板；若个别框架失稳，可利用端部吊装环设置拉杆或拉绳使框架稳定；回填作业开始后，随回填地坪加高，设置防护网10；绿化种植和养护期间，防护网要保持完好，根据需要防护网也可以长期保留。参见图2和图5，排水框架部位，先用预制透水罩覆盖竖向泄水孔；泄水孔水平高度以上，沿平台横截面全长，设置条形反滤体排水槽9，反滤体用粗石子、细石子和中粗砂分层填筑组成；条形排水槽周边简砌档水堰，略低于挡土板高度；条形排水槽对应的上下边坡安设分层排水管8，分层排水管上端连接在排水框架外露的法兰3.4，下端出口伸入预制的消能池(图中未显示)中；消能池埋入排水槽端部，允许边坡泄水从消能池溢流，但不会造成冲刷危害，旨在使台阶种植基充分截流吸收雨水；上述这套截排水系统，能有效防止边坡水土流失，实现台阶种植基的水土保持。台阶生态修复，以种植速生乔木为主，推荐选择适应当地环境的乡土树木；坡底线部位推荐栽种攀爬性藤蔓；回填土质量要求：面层约1m厚度要回填质量较好的种植土并掺混有机肥和长效底肥，底层可回填矿山剥离废物、粉碎的建筑垃圾等；台阶灌溉可选用常规工艺，如滴灌、微灌、喷灌等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿山旧边坡生态修复新工艺，矿山边坡生态修复的现有技术已沿用了几十年，基本方法是：台阶边沿砌筑挡土墙，墙内填土，然后种植草灌树木；由于台阶窄峡、作业安全性差、施工困难、挡土墙承压能力低、墙体压占空间大等原因，致使修筑的挡土墙普遍低矮，填土量严重不足；日光爆嗮作用下，边坡上这种土壤瘠薄的台阶种植基，根本无法养育、繁衍高大树木，至多只能生长一些低矮灌木；因此，几十年来边坡复垦治理的效果普遍是：只能看到台阶治理一条线，无法形成边坡绿化连成片；本专利技术对现有技术进行全面革新改造，其主要技术特征如下：/n用锚杆和框架、挡土板、临时护栏、防护网等预制构件，现场安装组成快装防护结构，取代传统的挡土墙砌筑模式；这套快装防护结构，利用框架、临时护栏和防护网，能自身形成安全作业防护系统，实现程序化施工和安全高效作业；这套快装防护结构，在加固锚杆、钢筋混凝土框架、挡土板联合作用下，承压能力强，空间占位小，能大幅度增加台阶种植基土壤的回填厚度和宽度，从本质上彻底改善台阶生态修复的立地条件；这套快装防护结构，采用排水框架、透水罩、反滤体、排水槽等截排水方式，能有效防止边坡水土流失，实现台阶种植基的水土保持；这套快装防护结构形成的台阶种植基，土壤肥厚，立地条件好，能养育高大树木，最终形成的生态修复效果，不再是台阶治理一条线，而是真正实现边坡绿化连成片。/n...

【技术特征摘要】
1.矿山旧边坡生态修复新工艺，矿山边坡生态修复的现有技术已沿用了几十年，基本方法是：台阶边沿砌筑挡土墙，墙内填土，然后种植草灌树木；由于台阶窄峡、作业安全性差、施工困难、挡土墙承压能力低、墙体压占空间大等原因，致使修筑的挡土墙普遍低矮，填土量严重不足；日光爆嗮作用下，边坡上这种土壤瘠薄的台阶种植基，根本无法养育、繁衍高大树木，至多只能生长一些低矮灌木；因此，几十年来边坡复垦治理的效果普遍是：只能看到台阶治理一条线，无法形成边坡绿化连成片；本发明对现有技术进行全面革新改造，其主要技术特征如下：
用锚杆和框架、挡土板、临时护栏、防护网等预制构件，现场安装组成快装防...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘照朗，
申请(专利权)人：广东安元矿业勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44