一种废弃矿山生态修复系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种废弃矿山生态修复系统及其应用方法，所述修复系统包括：（1）地貌重塑工程：包括清理矿山的硬土就地填埋、收集矿山的碎石回收利用、拆除待整顿建筑并外运砖渣、土地翻耕、土地平整以及堆土放坡；（2）排水工程：包括开挖排水沟和坑塘边坡加固；（3）景观生态修复工程：播撒草籽、喷播草籽和绿植围挡；（4）其他工程，标识牌和后期管护。本发明专利技术提供的废弃矿山生态修复系统及其修复方法，通过全面的修复工程设计，可以有效解决矿山修复问题。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃矿山生态修复系统及其应用方法
本专利技术属于矿山生态修复
，更具体地，涉及一种废弃矿山生态修复系统及其应用方法。
技术介绍
在城市化建设过程中，废弃矿山(采石场)给城市带来较为严重的景观生态问题，如水土流失、威胁城市防洪、降低生物的多样性、对地表的破坏等，对城市生态、社会、经济的可持续发展造成一定的影响。近年来，随着我国经济实力的增强和生态环境保护意识的提升，人们越来越关注城市废弃采石场的生态修复及改造利用，挖掘其蕴含的价值。矿山生态修复是以生态环境恢复为核心，研究如何根据实际情况，因地制宜、因矿施治，落实矿山生态环境恢复工作，从而取得生态、经济、社会的最佳效益。通过生态恢复可促使废弃矿山的生态和经济价值再生。矿山生态修复一般包括地貌恢复、边坡治理、植被恢复、尾矿治理、土壤改良和水资源恢复等。现有的矿山生态修复的方法比较常规和简单，难以达到较好的生态修复效果。综上所述，如何设计一种废弃矿山生态修复系统及其应用方法，通过设计全面的生态修复系统，从而有效解决矿山修复问题，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了解决上述技术问题，而提供一种废弃矿山生态修复系统及其应用方法，通过全面的生态修复系统设计，可以有效解决矿山修复问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种废弃矿山生态修复系统，所述修复系统包括：（1）地形地貌重塑工程：包括清理矿山的硬土就地填埋、收集矿山的碎石回收利用、拆除待整顿建筑并外运砖渣、土地翻耕、土地平整以及堆土放坡；（2）排水工程：包括开挖排水沟和坑塘边坡加固，所述排水沟采用反铲挖掘机挖沟，开挖点根据各条排水沟的走向，从排水沟的下游向上游挖进，每隔一定距离设蓄水槽，用潜水泵将水排入坑塘内；所述坑塘作为修复后地面上积水的汇聚区，并对坑塘岸边进行夯土加固；（3）景观生态修复工程：包括播撒草籽、喷播草籽和绿植围挡，对无植被覆盖的裸露地面采取撒播草籽方式进行自然复绿，所述播撒草籽的密度为18～23g/m2；被水泥硬块和废弃建筑物长期压占的土壤，采取喷播草籽方式，将特制的新型喷播材料通过喷播机分批喷至土壤，进行复绿；在矿山和坑塘周围，采取绿植围挡，种植株距为1～1.5m；（4）其他工程：包括标识牌和后期管护。进一步地，所述排水沟纵向设置在矿山坡面上，所述排水沟的两侧连通且交错设有多个蓄水槽，所述蓄水槽的底面低于排水沟0.8～1.0m，所述排水沟的底部设有导流槽，所述导流槽由排水沟底部的中央向蓄水槽延伸，所述蓄水槽内并排设有第一滤网和第二滤网，所述第一滤网靠近排水沟且含有倒须，所述第二滤网的目数大于第一滤网，所述第一滤网和第二滤网的目数从上游到下游以每5～10个单位逐渐降低，所述蓄水槽内的水通过潜水泵排出去，所述潜水泵的进水口置于第二滤网与蓄水槽外壁形成的凹槽内。进一步地，处于矿山最上游的所述第一滤网为60～80目，第二滤网为80～100目。进一步地，所述新型喷播材料包括天然粘合层、多孔基材和种子层，所述天然粘合层包括普通黏土10～12份和淀粉8～10份，所述多孔基材包括发泡型硅酸水凝胶30～40份，所述种子层包括腐殖土20～25份、有机肥5～10份、微生物菌剂1～2份和草籽8～15份。进一步地，所述发泡型硅酸水凝胶的制备方法为：（1）将矿山上收集的所述碎石洗净后干燥，在100～120℃、700～800r/min的粉碎机中粉碎，过60～80目筛，得碎石粉末；（2）将所述碎石粉末与2mol/L的NaOH溶液混合，搅拌反应30～45min后，过滤取滤液备用；（3）将所述滤液与1mol/L的硫酸溶液混合，搅拌反应20～40min后加入1mol/L的NaOH溶液中和，然后加入三甲氧基硅烷，在80～90℃和300～400W的条件下，微波反应10～20min，然后静置2～3h，制得硅酸水凝胶；（4）将硅酸水凝胶与碳酸氢钠粉末在700～800r/min的高速分散机中分散30～60min，接着升温至120～130℃静置1-2h，然后升温至250～300℃静置2-3h，即得成品。进一步地，所述碎石、三甲氧基硅烷和碳酸氢钠粉末的质量比为25:1:3。一种废弃矿山生态修复系统的应用方法，包括以下步骤：（1）分区分类：根据矿山区的人工活动类型和生态景观损毁程度的不同，规划出待修复区、保留区和不动工区，针对不同类型的地表附着物和问题所在，采用不同的方式进行处理；（2）对于待修复区：将矿山区内的晒砖场和取土场，进行地形地貌重塑、排水和景观生态修复工程；（3）对于保留区：将矿山区内原有的坑塘、沟渠和苗圃保留，坑塘边坡进行加固；（4）对于不动工区：矿山区内的民房不动工进行保留；（5）完成施工后，在项目区外周和坑塘边种植树木，修建绿植围挡，并设置标志牌和进行后期管护。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术通过设计地形地貌重塑工程、排水工程、景观生态修复工程及其他工程，进行全面的生态修复，可以有效解决矿山修复问题；（2）本专利技术的排水沟设计有蓄水槽和分级式滤网，将排水沟内的水与砂石进行分级隔离与收集，分离出砂石后的水经潜水泵排出，收集的砂石重新归还矿山，既减少了矿山的水土流失，也有效解决了排水沟堵塞的问题；（3）本专利技术以矿山废石为原料制备新型喷播材料，使得废石得以回收利用，且该新型喷播材料以发泡型硅酸水凝胶作为多孔基材，草籽扎根稳定且分散性好不宜扎堆，喷播后的材料与矿山边坡粘合度高不易脱落，保水性强，从而整体上增强复绿效果。附图说明图1为本专利技术提供的一种废弃矿山生态修复系统的组成示意图；图2为本专利技术提供的一种废弃矿山生态修复系统的排水沟的结构示意图。附图标记说明：1.排水沟，2.蓄水槽，3.潜水泵，4.导流槽，5.第一滤网，6.第二滤网，7.倒须。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中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。实施例1本实施例提供了一种废弃矿山生态修复系统，所述修复系统包括：（1）地形地貌重塑工程：包括清理矿山的硬土就地填埋、收集矿山的碎石回收利用、拆除待整顿建筑并外运砖渣、土地翻耕、土地平整以及堆土放坡。（2）排水工程：包括开挖排水沟和坑塘边坡加固，所述排水沟采用反铲挖掘机挖沟，开挖点根据各条排水沟的走向，从排水沟的下游向上游挖进，每隔一定距离设蓄水槽，用潜水泵将水排入坑塘内；在挖设计标高时，应及时安排人员清除余土，疏通沟槽积水，以利抽干排除。对于地质情况较差的沟槽，采用适当的挡土板支扩加固，防止坍塌。所述坑塘作为修复后地面上积水的汇聚区，并对坑塘岸边进行夯土加固。（3）景观生态修复工程：包括播撒草籽、喷播草籽和绿植围挡。...

【技术保护点】
1.一种废弃矿山生态修复系统，其特征在于：所述修复系统包括：/n（1）地形地貌重塑工程：包括清理矿山的硬土就地填埋、收集矿山的碎石回收利用、拆除待整顿建筑并外运砖渣、土地翻耕、土地平整以及堆土放坡；/n（2）排水工程：包括开挖排水沟和坑塘边坡加固，所述排水沟采用反铲挖掘机挖沟，开挖点根据各条排水沟的走向，从排水沟的下游向上游挖进，每隔一定距离设蓄水槽，用潜水泵将水排入坑塘内；所述坑塘作为修复后地面上积水的汇聚区，并对坑塘岸边进行夯土加固；/n（3）景观生态修复工程：包括播撒草籽、喷播草籽和绿植围挡，对无植被覆盖的裸露地面采取撒播草籽方式进行自然复绿，所述播撒草籽的密度为18～23g/m

【技术特征摘要】
1.一种废弃矿山生态修复系统，其特征在于：所述修复系统包括：
（1）地形地貌重塑工程：包括清理矿山的硬土就地填埋、收集矿山的碎石回收利用、拆除待整顿建筑并外运砖渣、土地翻耕、土地平整以及堆土放坡；
（2）排水工程：包括开挖排水沟和坑塘边坡加固，所述排水沟采用反铲挖掘机挖沟，开挖点根据各条排水沟的走向，从排水沟的下游向上游挖进，每隔一定距离设蓄水槽，用潜水泵将水排入坑塘内；所述坑塘作为修复后地面上积水的汇聚区，并对坑塘岸边进行夯土加固；
（3）景观生态修复工程：包括播撒草籽、喷播草籽和绿植围挡，对无植被覆盖的裸露地面采取撒播草籽方式进行自然复绿，所述播撒草籽的密度为18～23g/m2；被水泥硬块和废弃建筑物长期压占的土壤，采取喷播草籽方式，将特制的新型喷播材料通过喷播机分批喷至土壤，进行复绿；在矿山和坑塘周围，采取绿植围挡，种植株距为1～1.5m；
（4）其他工程：包括标识牌和后期管护。


2.根据权利要求1所述的废弃矿山生态修复系统，其特征在于：所述排水沟纵向设置在矿山坡面上，所述排水沟的两侧连通且交错设有多个蓄水槽，所述蓄水槽的底面低于排水沟0.8～1.0m，所述排水沟的底部设有导流槽，所述导流槽由排水沟底部的中央向蓄水槽延伸，所述蓄水槽内并排设有第一滤网和第二滤网，所述第一滤网靠近排水沟且含有倒须，所述第二滤网的目数大于第一滤网，所述第一滤网和第二滤网的目数从上游到下游以每5～10个单位逐渐降低，所述蓄水槽内的水通过潜水泵排出去，所述潜水泵的进水口置于第二滤网与蓄水槽外壁形成的凹槽内。


3.根据权利要求2所述的废弃矿山生态修复系统，其特征在于：处于矿山最上游的所述第一滤网为60～80目，第二滤网为80～100目。


4.根据权利要求1所述的废弃矿山生态修复系统，其特征在于：所述新型喷播材料包括天然粘合层、多孔基材和种子层，所述天然粘合层包括普通黏土10～12份和淀粉8～10份...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶继发，聂兵兵，黄小华，李国顺，钟诚，
申请(专利权)人：南昌市国土资源勘测规划院有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36