一种基于微生物菌剂修复露天煤矿排土场的方法技术

本发明专利技术涉及基于微生物菌剂修复露天煤矿排土场的方法，具体地包括以下步骤：S1.排土场现状调查：对排土场地质条件和土质条件进行调查分析，以为后续步骤提供数据支持；S2.地表重塑：对具备削坡条件的坡面进行削坡处理；S3.土壤改良：对地表进行覆土后，将微生物菌剂添加到待修复区域以改善土壤的理化性质；S4.水土保持措施：设置截排水沟以使雨水有序排放，减少雨水对地表的冲刷；S5.植被恢复：选取草本、灌木和乔木植物进行种植；S6.监测与管理：对排土场植被进行定期监测，并且浇水、施肥和除虫。本发明专利技术的方法在排土场搭建环境微生物生态，促进植被的恢复；降低地表覆土的用量，节约成本；并且有效减少对地表的冲涮，提高修复效果。提高修复效果。提高修复效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微生物菌剂修复露天煤矿排土场的方法


[0001]本专利技术属于矿山生态修复领域，具体地涉及一种基于微生物菌剂修复露天煤矿排土场的方法。

技术介绍

[0002]煤炭是支撑社会经济发展和人民生产生活的重要能源，一次能源生产和消费中煤炭所占比例达60％以上。煤炭的开采和利用对自然生态系统产生不利的影响，造成大规模的土地挖损和占压。据不完全统计，我国露天煤矿平均每开采万吨煤将破坏土地0.24公顷，其中采场挖损破坏为0.08公顷，外排土场压占土地为0.16公顷。因此，如何恢复被损毁的土地、进行矿区的生态恢复、保护矿区环境是我国煤炭开采过程中需要重点解决的问题。
[0003]传统的矿区复垦模式以工程复垦为主，但是中国露天煤矿大多地处北方干旱、半干旱的生态脆弱区，自然条件极为严苛，采用工程复垦的单一模式不易取得良好成效。因此，需要发展一种综合的生态复垦方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了露天煤矿排土场的综合修复方法，通过地形重塑、土壤改良与植被重建，对排土场进行系统设计与综合整治，以促进排土场生态系统重建和景观地貌恢复，形成稳定的生态群落，提高复垦效率和生态系统的稳定性。
[0005]具体地，本专利技术提供了一种基于微生物菌剂修复露天煤矿排土场的方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1.排土场现状调查：对排土场地质条件和土质条件进行调查分析，以为后续步骤提供数据支持；
[0007]S2.地表重塑：对具备削坡条件的坡面进行削坡处理；
[0008]S3.土壤改良：对地表进行覆土后，将微生物菌剂添加到待修复的区域中以改善土壤的理化性质；
[0009]S4.水土保持措施：设置截排水沟以使雨水有序排放，减少雨水对地表的冲刷；
[0010]S5.植被恢复：选取草本、灌木和乔木植物进行种植；
[0011]S6.监测与管理：对排土场植被进行定期监测，并且及时浇水、施肥和除虫。
[0012]在一些实施方案中，在步骤S2中，将边坡角控制在30度以内；坡面高度未超过20米的区域无需开级处理；坡面高度超过20米的区域进行开级处理，其中增加宽度不小于2米的马道。
[0013]在一些实施方案中，在步骤S3中，所添加的微生物菌剂包括圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)的混合物。优选地，微生物菌剂包括20-30wt％施氏假单胞菌(中国微生物菌种查询网编号：bio-52779)；30-60wt％圆褐固氮菌(中国微生物菌种查询网编号：bio-05484)；15-50wt％凝结芽孢杆菌(中国微生物菌种查询网编号：bio-53285)。优选
地，待修复的区域需要添加0.5至25g/m2的微生物菌剂。优选地，将微生物菌剂喷洒3-5次，每次间隔3-5天。本专利技术的微生物菌剂能够高效地改善土壤肥力。
[0014]在一些实施方案中，在步骤S4中，可根据不同的地势条件设置相应的截排水沟。在一些实施方案中，截排水沟选自生态袋截排水沟、预制件截排水沟和浆砌石截排水沟中的一种或多种。
[0015]在一些实施方案中，在步骤S4中，在集中汇流出口处设置消力池。
[0016]在一些实施方案中，在步骤S5中，在排土场现状调查的基础上，结合当地的气候条件、地形特征和植物生物学特性，从乡土物种中选择草本、灌木和乔木植物，并且将一年生和多年生植物搭配，营造灌草植物混交结构。
[0017]在一些实施方案中，当在排土场中出现滑坡、冲刷、漏植、缺苗、死苗等现象时，进行修补和重种重栽。
[0018]与现有技术相比，本专利技术基于微生物菌剂在排土场搭建初级的环境微生物生态，建立的微生物生态再为后续的植被恢复和生长创造条件，促进植被的恢复。同时，微生物菌剂的施加可以大大降低地表覆土的用量，节约成本。此外，地表水通过修建截排水沟集中流走，这与植被的覆盖都可以有效减少对排土场地表的冲涮，从而大大提高了矿山的修复效果。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的修复方法的流程图。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图以及实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例
[0022]基于图1所示的流程图，按照以下步骤修复露天煤矿排土场：
[0023]S1.排土场现状调查：对排土场地质条件和土质条件进行调查分析，包括地形地貌、水文地质、土壤养分以及重金属含量等；
[0024]S2.地表重塑：对具备削坡条件的坡面进行削坡处理，其中将边坡角控制在30度以内。坡面高度未超过20米的区域无需开级处理；坡面高度超过20米的区域进行开级处理，并且增加宽度不小于2米的马道；
[0025]S3.土壤改良：对地表进行覆土后，添加由30重量％圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)、50重量％凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)和20重量％施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)组成的微生物菌剂，微生物菌剂的添加量为15g/m2，喷洒5次，每次间隔4天；
[0026]S4.水土保持措施：根据地势条件，在最顶层平台采用生态袋截排水沟，在次平台以下采用预制件截排水沟，在最底层平台、坡面措施及排水主沟采用浆砌石截排水沟，并且在集中汇流出口处设置消力池；
[0027]S5.植被恢复：在排土场现状调查的基础上，结合当地的气候条件、地形特征和植物生物学特性，从乡土物种中选择草、灌、乔，并且以多年生植物为主、一年生植物为辅的搭配，营造以羊草、无芒雀麦、披碱草、偃麦草、紫花苜蓿、沙打旺等为主，黄花草木犀、白花草木犀、一年生黑麦草沙等为辅，搭配沙棘、锦鸡儿、柠条和樟子松等乔灌植物，形成灌草植物混交结构；
[0028]S6.监测与管理：对排土场植被定期监测，及时浇水、施肥和除虫，并且在出现滑坡、冲刷、漏植、缺苗、死苗等现象时进行及时修补和重种重栽。
[0029]2018年，国家电投集团内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司启动对2074亩待治理排土场的修复工作，实施“排土场现状调查、地表重塑、土壤改良、水土保持措施、植被恢复、监测与管理”等步骤，形成一年生燕麦草、披碱草、紫花苜蓿、草木犀和沙打旺等草本以及沙棘、柠条、小叶锦鸡儿等11种灌木搭配樟子松等乔木的灌草复合结构，生态修复效果逐步显现。
[0030]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微生物菌剂修复露天煤矿排土场的方法，所述方法包括以下步骤：S1.排土场现状调查：对排土场地质条件和土质条件进行调查分析，以为后续步骤提供数据支持；S2.地表重塑：对具备削坡条件的坡面进行削坡处理；S3.土壤改良：对地表进行覆土后，将微生物菌剂添加到待修复的区域中以改善土壤的理化性质；S4.水土保持措施：设置截排水沟以使雨水有序排放，减少雨水对地表的冲刷；S5.植被恢复：选取草本、灌木和乔木植物进行种植；S6.监测与管理：对排土场植被进行定期监测，并且浇水、施肥和除虫。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤S2中，将边坡角控制在30度以内；坡面高度未超过20米的区域无需开级处理；坡面高度超过20米的区域进行开级处理，其中增加宽度不小于2米的马道。3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤S3中，所述微生物菌剂包括圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。4.根据权利要求3所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进斌，杨俊，陈建宏，李紫龙，李林，胡鹏，曾春江，
申请(专利权)人：国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司，
类型：发明
国别省市：