一种煤矸石山生态修复方法技术

本发明专利技术涉及一种煤矸石山生态修复方法，该方法通过整理煤矸石山，整理山体的同时，自上而下设置环形植物沟渠和纵形排水沟，在矸石上添加粘土并夯实，在沟渠之间的粘土上添加脱水污泥和矸石混合物，并种植东南景天，在植物沟渠添加矸石山表层土、熟化猪粪和蛭石组成的混合基质，并在混合基质内依次重复种植地锦、紫薇、小亚腰葫芦。本方法能有效降低煤矸石自燃几率，缩短修复周期，同时利用脱水活性污泥，变废为宝，同时可获得一定的经济效益、环境效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矸石山生态修复方法，尤其适用于温度较高、酸度较大、多种重金属污染、干旱和贫瘠的煤矸石山的植物绿化。
技术介绍
煤炭作为一次性能源，在我国能源构成比例中占74%左右，煤矸石即采煤过程和洗煤过程中排除的矸石，占原煤产量的15%-20%，我国重点煤矿现有煤矸石山1500多座，堆积量达40多亿吨，占地1. 33万公顷。目前煤矸石正以年排放量1. 5X IO9吨的速度增加， 新增占地面积约300 400余万平方米。煤矸石的污染严重破坏矿区生态系统，影响植被恢复，破坏植物生长基质。在煤矸石山上植被绿化是建立稳定、高效的矸石山人工植被生态系统和彻底改善生态环境的有效途径之一。目前在矿山植物修复的技术方面，中国专利申请号为200710131745. 1公开了一种在矿山上只种植金银花的方法，但没有指出矿山的类型，专利申请号为200910102554. 1 公开了一种在废弃地上原位植物修复植被的方法，但主要用于贫瘠干旱的生土和碎石为主的废弃地。关于煤矸石山植物修复的文献较多，但未能从绿化、治理、经济效益，及防止煤矸石自燃等综合角度考虑，总的来说，投入成本大，经济效益低，对很多地区不适合。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单、费用低、绿化效果好的煤矸石山生态修复方法。技术方案本专利技术的煤矸石山生态修复方法步骤如下a、将煤矸石山整理成倾角小于30°的缓坡形式，在整理缓坡的同时从上往下依山体分层挖设宽度为30 60cm、深度为40 50cm的环形植物沟，并从上往下间隔距离挖设宽度为40 80cm、深度为30 40cm的纵向排水沟；b、在整理后的煤矸石山、包括环形植物沟和纵向排水沟的沟底及两侧铺设粘土层并夯实；c、在环形植物沟和纵向排水沟之外的粘土层上铺设质量比为1:4的脱水活性污泥和矸石的混合物，并在混合物上种植东南景天；d、在环形植物沟中填充厚度为25 30cm的混合基质，并在混合基质内依次交替种植地锦、紫薇、小亚腰葫芦，完成煤矸石山生态的修复。所述的粘土层的厚度为20 30cm ；所述的环形植物沟的间隔距离为2 6m ；混合基质由矸石山表层土、熟化猪粪和蛭石混合而成，其质量比为4 1 2 ；所述脱水活性污泥的含水量小于85% ；所述与脱水活性污泥混合的矸石的粒径为3 10cm。有益效果本专利技术针对煤矸石山的特点，从煤矸石山绿化、治理、污染物(污泥)再利用以及防止煤矸石山自燃等综合角度考虑，采取对所筛选植物优化组合，辅以工程手段， 在绿化、治理煤矸石山的同时，有效解决了煤矸石山由于植物根系的生长而引起的雨水下渗的问题，地锦、东南景天及植物沟和排水沟渠合理搭配有效解决了煤矸石雨水冲刷、淤积及山体滑坡的问题，经实验证明，重金属Zn/Cd超积累及Pb富集植物-东南景天可以在酸性矸石山上较好生长，且耐干旱及贫瘠，添加活性污泥(有机质)可以促进东南景天生长和对重金属的吸收。东南景天在春秋季生长较好，夏季开花后能自然地融化，免去收割的繁重劳力，同时融化的植物体可以直接变为有机质，增加种植层肥力。东南景天是喜阴植物，爬藤植物覆盖东南景天的根部，可使东南景天更好地生长，同时东南景天融化后又可以为地锦匍匐根提供有机肥。爬藤植物能有效地减少雨水冲刷对矸石山带来的破坏，而在沟渠中种植小亚腰葫芦和紫薇则可以带来一定的经济效益，同时紫薇还可吸收SO2,减少了矸石山可能产生的SO2对大气的污染。在矿山区，根系纵向发达的植物可能导致雨水渗透到粘土层下的矸石，从而引发矸石自燃现象。而东南景天根以及地锦匍匐根较浅，不会因植物的根系导致雨水渗透到粘土层下的矸石，从而有效地减少了煤矸石山自燃几率。采用的基质中蛭石具有良好的吸水性、隔热性，既保持了水分，又能有效地防止地热对植物根系可能的影响。实现煤矸石山的绿化，具有方法简单，修复成本小，植物成活率高，产量大，生态效益及经济效益好的特点。修复的煤矸石山无滑坡、自燃现象发生，植物生长良好，煤矸石山植物的覆盖率高，排水效果好，无雨水下渗现象发生，同时能产生一定的经济收入。附图说明图1是本专利技术的缓坡形式煤矸石山示意图2是本专利技术的环形植物沟和纵向排水沟布局示图。图中1-煤矸石山，2-纵向排水沟，3-环形植物沟。具体实施例方式本专利技术的煤矸石山生态修复方法a、将煤矸石山1整理成倾角小于30°的缓坡形式，如附图1所示，在整理缓坡的同时从上往下依山体分层挖设宽度为30 60cm、深度为40 50cm的环形植物沟3，环形植物沟 3的间隔距离为2 6m ；并从上往下间隔距离挖设宽度为40 80cm、深度为30 40cm的纵向排水沟2，如附图2所示；b、在整理后的煤矸石山、包括环形植物沟3和纵向排水沟2的沟底及两侧铺设粘土层并夯实，粘土层的厚度为20 30cm ；c、在环形植物沟3和纵向排水沟2之外的粘土层上铺设质量比为1:4的脱水活性污泥和矸石的混合物，混合物中的脱水活性污泥的含水量小于85%，矸石的粒径为3 IOcm ；并在混合物上种植东南景天，行距30 60cm，株距为20 40cm ；d、在环形植物沟3中填充厚度为25 30cm的混合基质，混合基质由矸石山表层土、熟化猪粪和蛭石混合而成，其质量比为4 1 :2，并在混合基质内依次交替种植地锦、紫薇、小亚腰葫芦，完成煤矸石山生态的修复。权利要求1.，其特征在于包括如下步骤a、将煤矸石山(1)整理成倾角小于30°的缓坡形式，在整理缓坡的同时从上往下依山体分层挖设宽度为30 60cm、深度为40 50cm的环形植物沟(3)，并从上往下间隔距离挖设宽度为40 80cm、深度为30 40cm的纵向排水沟(2)；b、在整理后的煤矸石山、包括环形植物沟(3)和纵向排水沟(2)的沟底及两侧铺设粘土层并夯实；c、在环形植物沟(3)和纵向排水沟(2)之外的粘土层上铺设质量比为1:4的脱水活性污泥和矸石的混合物，并在混合物上种植东南景天；d、在环形植物沟(3)中填充厚度为25 30cm的混合基质，并在混合基质内依次交替种植地锦、紫薇、小亚腰葫芦，完成煤矸石山生态的修复。2.根据权利要求1所述的煤矸石山生态修复方法，其特征在于所述的粘土层的厚度为 20 30cm。3.根据权利要求1所述的煤矸石山生态修复方法，其特征在于所述的环形植物沟(3) 的间隔距离为2 6m。4.根据权利要求1所述的煤矸石山生态修复方法，其特征在于混合基质由矸石山表层土、熟化猪粪和蛭石混合而成，其质量比为4 1 :2。5.根据权利要求1所述的煤矸石山生态修复方法，其特征在于所述脱水活性污泥的含水量小于85%。6.根据权利要求1所述的煤矸石山生态修复方法，其特征在于所述与脱水活性污泥混合的矸石的粒径为3 10cm。全文摘要本专利技术涉及，该方法通过整理煤矸石山，整理山体的同时，自上而下设置环形植物沟渠和纵形排水沟，在矸石上添加粘土并夯实，在沟渠之间的粘土上添加脱水污泥和矸石混合物，并种植东南景天，在植物沟渠添加矸石山表层土、熟化猪粪和蛭石组成的混合基质，并在混合基质内依次重复种植地锦、紫薇、小亚腰葫芦。本方法能有效降低煤矸石自燃几率，缩短修复周期，同时利用脱水活性污泥，变废为宝，同时可获得一定的经济效益、环境效益和社会效益。文档编号A01G1/00GK102251775SQ本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种煤矸石山生态修复方法，其特征在于包括如下步骤：ａ、将煤矸石山（１）整理成倾角小于３０°的缓坡形式，在整理缓坡的同时从上往下依山体分层挖设宽度为３０～６０ｃｍ、深度为４０～５０ｃｍ的环形植物沟（３），并从上往下间隔距离挖设宽度为４０～８０ｃｍ、深度为３０～４０ｃｍ的纵向排水沟（２）；ｂ、在整理后的煤矸石山、包括环形植物沟（３）和纵向排水沟（２）的沟底及两侧铺设粘土层并夯实；ｃ、在环形植物沟（３）和纵向排水沟（２）之外的粘土层上铺设质量比为１：４的脱水活性污泥和矸石的混合物，并在混合物上种植东南景天；ｄ、在环形植物沟（３）中填充厚度为２５～３０ｃｍ的混合基质，并在混合基质内依次交替种植地锦、紫薇、小亚腰葫芦，完成煤矸石山生态的修复。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊集兵，郭广礼，岳敏，查剑锋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：32