一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺制造技术

本发明专利技术属于环境保护技术领域，具体涉及一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，包括如下步骤：1)边坡基础现状调研；2)坡面平整及清理，并用水将坡面上的粉尘物冲洗干净；3)制备基层喷播材料；4)用水进行坡面喷淋，然后将基层喷播材料喷射到坡面上，在坡面上形成具有一定喷护厚度的基层；5)基层养护；6)制备表层喷播材料；并在表层喷播材料中加入草种；7)在基层施工结束8h以内，先在坡面上喷一次透水，然后将加入有草种的表层喷播材料喷射到基层上，在基层表面上形成具有一定喷护厚度的表层；8)进行表层养护；之后进行发芽期养护、幼苗期养护。本发明专利技术的技术简单、施工方便、原材料容易获取、适用性好、成本低廉且效果显著。成本低廉且效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺


[0001]本专利技术属于环境保护
，具体涉及一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺。

技术介绍

[0002]金属矿山在开采过程中，经常要开挖大量边坡，而破坏原有的植被覆盖层，导致出现大量的次生裸地，产生严重的水土流失现象，加剧了生态系统的退化，尤其是硫化矿物的产酸会直接降低矿区及周边土壤pH值，从而增加重金属的溶解度。矿区土壤中的低pH和高重金属含量会导致植物生长障碍，即所谓的生物毒性。这两个因素之间具有潜在的协同效应，低pH值增加了重金属的生物有效性，而土壤的高浸出浓度的重金属和强酸性通常是重建植物生长的最大限制因素，对矿区生态修复造成很大困难。
[0003]与传统铁路、公路、水电等工程建设过程形成的边坡相比，在硫化矿金属矿山边坡治理过程中除了要考虑常规的边坡地质灾害治理的基础上，还要兼顾土壤酸化和重属污染风险的防控，这些因素都给硫化矿边坡的提出了更好的要求。喷播技术已广泛应用于我国不同地区的铁路、公路及堤坝等工程的边坡防护，但是该技术在硫化矿重金属矿山边坡治理时却忽视了土壤酸化和重金属污染的影响，存在喷播层易脱落、植被长期生长状况差的不足，后期维护成本高。因此，有必要设计一种技术简单、施工方便、原材料容易获取、适用性好、成本低廉且效果显著的长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，该工艺长期的稳定性好，边坡植被恢复效果可以得到长期维持。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，包括如下步骤：
[0006]1)边坡基础现状调研，以确定喷播施工参数、喷播材料参数及草种选择；
[0007]2)坡面平整及坡面清理，并用水将坡面上的粉尘物冲洗干净；
[0008]3)将种植土、胶凝性重金属稳定化剂、保水剂、生物炭、植物纤维按照一定的比例混合均匀，制备成基层喷播材料；
[0009]4)用水进行坡面喷淋，然后将基层喷播材料喷射到坡面上，在坡面上形成具有一定喷护厚度的基层；
[0010]5)用高压喷雾器将养护水成雾状均匀的湿润坡面基层，进行基层养护；
[0011]6)将种植土、胶凝性重金属稳定化剂、保水剂、生物炭、植物纤维按照一定的比例混合后，向混合物中加入一定量的有机无机复混肥、萘乙酸、6
‑
苄基腺嘌呤混合均匀，制备成表层喷播材料；并在表层喷播材料中加入草种；
[0012]7)在基层施工结束8h以内，先在坡面上喷一次透水，然后将加入有草种的表层喷播材料喷射到基层上，在基层表面上形成具有一定喷护厚度的表层；
[0013]8)用高压喷雾器将养护水成雾状均匀的湿润坡面表层，进行表层养护；之后进行发芽期养护、幼苗期养护。
[0014]进一步地，步骤3)中所述基层喷播材料中各组分的质量百分含量为：种植土70
‑
80％、胶凝性重金属稳定化剂10
‑
15％、保水剂0.5
‑
2％、生物炭3
‑
5％、植物纤维1
‑
2％。
[0015]进一步地，步骤6)中所述混合物中各组分的质量百分含量为：按照种植土85
‑
90％、胶凝性重金属稳定化剂5
‑
8％、保水剂0.5
‑
2％、生物炭3％
‑
5％、植物纤维1％
‑
2％；所述表层喷播材料中，每1Kg混合物加入有机无机复混肥5
‑
10g/Kg、萘乙酸0.05
‑
0.1mg/Kg、6
‑
苄基腺嘌呤0.5
‑
1.0mg/Kg。
[0016]更进一步地，所述胶凝性重金属稳定化剂中各组分及各组分的质量百分含量为：S95级矿粉40
‑
60％、水泥熟料10
‑
20％、脱硫灰10
‑
20％、水玻璃6
‑
10％。
[0017]更进一步地，所述种植土选择场地原有的清淤清表土或附近农田土粉碎过8mm筛，土壤中砂粒含量不超过5％，含水量不超过20％。
[0018]更进一步地，所述保水剂采用聚丙烯酰胺、聚丙烯酸铵、淀粉接枝丙烯酸盐中的任意一种；所述生物炭采用腐烂锯末、酒糟、泥炭中的任意一种；所述植物纤维采用锯末、稻壳、碎草、树皮中的任意一种。
[0019]进一步地，步骤4)中所述基层的喷护厚度为8～10cm，步骤7)中所述表层的喷护厚度为1～2cm。
[0020]进一步地，步骤4)中喷射基层喷播材料时，喷射头与坡面垂直，喷射头输出压力在4500～5500Pa之间。
[0021]进一步地，步骤7)中喷射表层喷播材料时，喷射头距基层表面的距离控制在1.0～3.0m之间；喷射头与坡面垂直，喷射头输出压力不能大于0.2MPa。
[0022]进一步地，步骤8)中发芽期养护湿润深度控制在3
‑
5cm，幼苗期养护湿润深度控制在5
‑
15cm。
[0023]本专利技术的设计原理如下：
[0024]本专利技术将喷播层分为表层和基层双层结构，其中表层结构在具备一定的强度和抗风水侵蚀的基础上，着重保障草籽早期发芽生长所需营养，以提高草籽存活率；而基层具备强大的胶结性能，可以与边坡表面牢固的黏连在一起，保证长期的稳定性，此外为植物长期的生长提供充足的物理结构和营养组分，使边坡植被恢复效果可以得到长期维持。
[0025]基层喷播材料和表层喷播材料中各组分的作用如下：
[0026]胶凝性重金属稳定化剂中各组分及各组分的质量百分含量为：S95级矿粉40
‑
60％、水泥熟料10
‑
20％、脱硫灰10
‑
20％、水玻璃6
‑
10％；该胶凝性重金属稳定化剂可以提升喷播材料的胶结性能，有效提高双层结构的稳定性，当存在重金属污染隐患时，还可起到固化重金属污染因子的作用；此外，该胶凝性重金属稳定化剂在水化过程中可产生强碱性，用以调节边坡基质的酸性；
[0027]种植土是喷播剂的主要组成部分，选择场地原有的清淤清表土、无污染耕植土表土或附近农田土粉碎过8mm筛，土壤中砂粒含量不超过5％，含水量不超过20％。
[0028]保水剂可以改善基材含水量，增强植物抗旱性能，采用树脂类保水剂，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸铵、淀粉接枝丙烯酸盐等；
[0029]生物炭用于改善喷播剂结构，增加养分，选用腐烂锯末、酒糟或泥炭等；
[0030]植物纤维用于增加基材整体性和抗侵蚀性，改善喷播剂结构，常采用新鲜锯末、稻壳、碎草或树皮纤维等粉碎物；
[0031]有机无机复混肥可以提高土壤氮磷钾吸收效率同时补充土壤有机质，改善土壤环境提高土壤有益微生物的活性和繁殖；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)边坡基础现状调研，以确定喷播施工参数、喷播材料参数及草种选择；2)坡面平整及坡面清理，并用水将坡面上的粉尘物冲洗干净；3)将种植土、胶凝性重金属稳定化剂、保水剂、生物炭、植物纤维按照一定的比例混合均匀，制备成基层喷播材料；4)用水进行坡面喷淋，然后将基层喷播材料喷射到坡面上，在坡面上形成具有一定喷护厚度的基层；5)用高压喷雾器将养护水成雾状均匀的湿润坡面基层，进行基层养护；6)将种植土、胶凝性重金属稳定化剂、保水剂、生物炭、植物纤维按照一定的比例混合后，向混合物中加入一定量的有机无机复混肥、萘乙酸、6
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苄基腺嘌呤混合均匀，制备成表层喷播材料；并在表层喷播材料中加入草种；7)在基层施工结束8h以内，先在坡面上喷一次透水，然后将加入有草种的表层喷播材料喷射到基层上，在基层表面上形成具有一定喷护厚度的表层；8)用高压喷雾器将养护水成雾状均匀的湿润坡面表层，进行表层养护；之后进行发芽期养护、幼苗期养护。2.如权利要求1所述的一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，其特征在于：步骤3)中所述基层喷播材料中各组分的质量百分含量为：种植土70
‑
80％、胶凝性重金属稳定化剂10
‑
15％、保水剂0.5
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2％、生物炭3
‑
5％、植物纤维1
‑
2％。3.如权利要求1所述的一种长效双层硫化金属矿边坡喷播工艺，其特征在于：步骤6)中所述混合物中各组分的质量百分含量为：按照种植土85
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90％、胶凝性重金属稳定化剂5
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8％、保水剂0.5
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2％、生物炭3％
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5％、植物纤维1％
‑
2％；所述表层喷播材料中，每1Kg混合物加入有机无机复混肥5
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡国峰，许晓明，邵雁，郭华军，陈堃，刘子豪，向浩，蒋庆肯，刘颖，姜明明，杨振，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：