一种自燃煤矸石山生态修复方法技术

本发明专利技术提供一种自燃煤矸石山生态修复方法，包括以下步骤：布点钻孔、安装锚杆、注浆灭火、灌浆锚固、铺设防护网、喷射封底层、挂网喷播、喷灌养护。本发明专利技术通过注浆锚杆将注浆液送至矸石山的自燃区进行注浆灭火，注浆锚杆既起到注浆通道的作用，避免钻孔碎石堵塞钻孔，提高注浆效率，后期对边坡也起到防护的作用；并通过呈梅花状布置的钻孔进行灌浆锚固，以及双层防护网防滑坡面避免矸石山出现滑坡现象，同时喷射封底层使矸石山隔绝空气，避免矸石山后期出现自燃现象；最后通过挂网，双层喷播实现矸石山边坡生态修复。本发明专利技术注浆液、灌浆液、封底层完全以固废为原料，降低原料成本，提高了资源利用率。资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种自燃煤矸石山生态修复方法


[0001]本专利技术涉及煤矸石山生态修复
，具体是一种自燃煤矸石山生态修复方法。

技术介绍

[0002]矸石是煤炭开采过程中产生的含碳固体废弃物，我国每年排放的矸石约3亿吨，形成大量的矸石山。据不完全统计，我国现有矸石山1500多个，累计矸石堆积量高达30亿吨，占地面积50km 2
。
[0003]矸石堆放形成的矸石山不仅会占用大量土地资源，影响景观，并且极易自然，且灭火后的矸石山复燃风险高，存在巨大的安全隐患。此外，矸石山体松软，容易发生滑坡、泥石流等自然灾害，造成水土流失。
[0004]目前，对于矸石山的生态修复研究主要是从酸性、重金属污染等方面进行的，忽略了部分自燃矸石山的生态修复治理。并且现有矸石山生态修复方法，仅从单一灭火技术或者单一植被种植模式来进行修复，未从多方面技术整体考虑进行综合治理，治理效果差，没有将矸石山立地条件的改善和生态系统的重建整体、有效结合起来，导致即使进行植被种植治理，自燃矸石山的治理效果也不好，生态系统可持续性低。

技术实现思路

[0005]专利技术的目的在于提供一种自燃煤矸石山生态修复方法，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种自燃煤矸石山生态修复方法，包括以下步骤：（1）布点钻孔：以煤矸石山自燃区为基点，垂直煤矸石山坡面呈梅花状布点钻孔，自燃区处钻孔至自燃区，其他区域钻孔深度3~5m；（2）安装锚杆：根据步骤（1）钻孔深度选择合适长度的锚杆安装至钻孔内，钻孔底部连接自燃区时，锚杆底部安装至自燃区，其他区域锚杆底部安装至钻孔底部；（3）注浆灭火：将注浆液通过注浆泵和锚杆注入煤矸石山内部自燃区；所述注浆液包括：干化赤泥、镁渣粉、粉煤灰、悬浮焙烧铁尾矿、聚氨酯、乙酸乙烯酯、水玻璃和水，所述注浆液各组分按照以下质量份数组成：干化赤泥12~16份、镁渣粉5~10份、粉煤灰10~15份、悬浮焙烧铁尾矿8~12份、聚氨酯2~5份、乙酸乙烯酯3~5份、水玻璃4~8份和水40~45份；（4）灌浆锚固：将灌浆液通过锚杆灌入钻孔封堵钻孔进行灌浆锚固；所述灌浆液包括：煤矸石、镁渣粉、悬浮焙烧铁尾矿、粉煤灰、乙酸乙烯酯、水玻璃和水，所述灌浆液各组分按照以下质量份数组成：煤矸石30~40份、镁渣粉10~15份、悬浮焙烧铁尾矿10~15份、粉煤灰15~20份、乙酸乙烯酯2~4份、水玻璃6~8份和水10~15份；（5）铺设防护网：防护网包括格栅网和钢绳网，沿坡面顶部至底部先铺设格栅网再
铺设钢绳网，格栅网之间搭接不少于10cm，钢绳网通过Φ8钢丝绳缝合，格栅网和钢绳网通过纵向和横向钢绳预张拉，然后与锚杆螺栓固定；（6）喷射封底层：将封底层浆液通过喷播机喷射至坡面形成封底层；所述封底层包括：干化赤泥、镁渣粉、粉煤灰、悬浮焙烧铁尾矿、水泥、乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺和水，所述封底层各组分按照以下质量份数组成：干化赤泥12~16份、镁渣粉5~10份、粉煤灰10~15份、悬浮焙烧铁尾矿8~12份、水泥2~5份、乙酸乙烯酯3~5份、聚丙烯酰胺4~8份和水40~45份；（7）挂网喷播：待步骤（6）封底层凝固后铺设镀锌勾花网，镀锌勾花网之间搭接不少于10cm，镀锌勾花网在坡面与锚杆固定，镀锌勾花网铺设完成后喷射基质；所述基质包括底层基质和种植层基质，基质喷射时先喷射底层基质，待底层基质凝固后再喷射种植层基质，所述底层基质包括：煤矸石、粉煤灰、木纤维、草纤维、聚氨酯、缓释肥和淀粉接枝丙烯酰胺，所述底层基质各组分按照以下质量份数组成：煤矸石50~60份、粉煤灰20~25份、木纤维4~6份、草纤维4~6份、聚氨酯3~6份、缓释肥3~5份、淀粉接枝丙烯酰胺2~6份，液固比为0.5~0.7，；所述种植层基质包括：干化污泥、粉煤灰、木纤维、草纤维、聚氨酯、缓释肥、淀粉接枝丙烯酰胺和植物种子，所述种植层基质各组分按照以下质量份数组成：干化污泥50~60份、粉煤灰20~25份、木纤维4~6份、草纤维4~6份、聚氨酯4~6份、淀粉接枝丙烯酰胺6~9份，液固比为0.6~0.8，植物种子添加量为30~40g/m
³
；（8）喷灌养护：待步骤（7）基质凝固后架设喷灌管道，铺设草帘，浇水养护。
[0007]进一步地，所述钻孔间距为2m。
[0008]进一步地，所述锚杆为中空注浆锚杆。
[0009]进一步地，所述悬浮焙烧铁尾矿是铁尾矿经过500~600℃焙烧后，再经过磨矿磁选后得到的铁尾矿，
‑
500目占95%以上，比表面积500
㎡
/kg。
[0010]进一步地，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，分子量为1600万~1800万。
[0011]进一步地，所述聚乙酸乙烯酯固含量50%，粘度1800mPa
·
s。
[0012]进一步地，所述煤矸石粒径2~5mm。
[0013]进一步地，所述格栅网、钢绳网和镀锌勾花网均通过竖向钢筋与坡顶固定。
[0014]进一步地，所述底层基质喷播厚度为6~8cm，所述种植层基质喷播厚度为2~3cm。
[0015]进一步地，所述植物种子为刺槐、紫穗槐、草木犀、紫花苜蓿和沙棘，添加质量比为1:1:1:1:1。
[0016]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过注浆锚杆将注浆液送至矸石山的自燃区进行注浆灭火，注浆锚杆既起到注浆通道的作用，避免钻孔碎石堵塞钻孔，提高注浆效率，后期对边坡也起到防护的作用；并通过呈梅花状布置的钻孔进行灌浆锚固，以及双层防护网防滑坡面避免矸石山出现滑坡现象，同时喷射封底层使矸石山隔绝空气，避免矸石山后期出现自燃现象；最后通过挂网，双层喷播实现矸石山边坡生态修复；本专利技术注浆液、灌浆液、封底层完全以固废为原料，降低原料成本，提高了资源利用率；本专利技术注浆液通过乙酸乙烯酯与水玻璃复配固化剂提高了浆液固化强度和稳定性，通过聚氨酯作为粘结剂、气泡剂，在注浆液注满自燃区的情况下可以膨胀提高对矸石山
的支撑作用，其中干化污泥中的硅铝等元素在自燃区高温下可以反应生成无害化沉淀物质，进一度提高了注浆液的后期强度及隔绝氧气的能力，镁渣粉中氧化镁、氧化钙等物质具有一定的水化活性，可以提高注浆液的强度；本专利技术灌浆液以煤矸石为主要原料，通过水玻璃降低了煤矸石结石率，镁渣粉、悬浮焙烧铁尾矿与粉煤灰复配胶凝作用，通过乙酸乙烯酯进一步提高粘结作用及稳定性，提高锚杆固坡能力；本专利技术封底层中干化污泥含有大量有机质，在后期矸石山自燃稳定后，可以为植物提供养分，降低养护成本；本专利技术喷播基质以煤矸石、粉煤灰、干化污泥等固废为主要原料，不使用土壤，减少客土源地的次生危害，以聚氨酯为团粒剂，基质具有很高的气孔率，不仅提高了基质团粒效果，也提高了基质的透气性，同时与淀粉接枝丙烯酰胺复配使用，使得基质具有很高的保水能力。
实施方式
[0017]下面将结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自燃煤矸石山生态修复方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）布点钻孔：以煤矸石山自燃区为基点，垂直煤矸石山坡面呈梅花状布点钻孔，自燃区处钻孔至自燃区，其他区域钻孔深度3~5m；（2）安装锚杆：根据步骤（1）钻孔深度选择合适长度的锚杆安装至钻孔内，钻孔底部连接自燃区时，锚杆底部安装至自燃区，其他区域锚杆底部安装至钻孔底部；（3）注浆灭火：将注浆液通过注浆泵和锚杆注入煤矸石山内部自燃区；所述注浆液包括：干化赤泥、镁渣粉、粉煤灰、悬浮焙烧铁尾矿、聚氨酯、乙酸乙烯酯、水玻璃和水，所述注浆液各组分按照以下质量份数组成：干化赤泥12~16份、镁渣粉5~10份、粉煤灰10~15份、悬浮焙烧铁尾矿8~12份、聚氨酯2~5份、乙酸乙烯酯3~5份、水玻璃4~8份和水40~45份；（4）灌浆锚固：将灌浆液通过锚杆灌入钻孔封堵钻孔进行灌浆锚固；所述灌浆液包括：煤矸石、镁渣粉、悬浮焙烧铁尾矿、粉煤灰、乙酸乙烯酯、水玻璃和水，所述灌浆液各组分按照以下质量份数组成：煤矸石30~40份、镁渣粉10~15份、悬浮焙烧铁尾矿10~15份、粉煤灰15~20份、乙酸乙烯酯2~4份、水玻璃6~8份和水10~15份；（5）铺设防护网：防护网包括格栅网和钢绳网，沿坡面顶部至底部先铺设格栅网再铺设钢绳网，格栅网之间搭接不少于10cm，钢绳网通过Φ8钢丝绳缝合，格栅网和钢绳网通过纵向和横向钢绳预张拉，然后与锚杆螺栓固定；（6）喷射封底层：将封底层浆液通过喷播机喷射至坡面形成封底层；所述封底层包括：干化赤泥、镁渣粉、粉煤灰、悬浮焙烧铁尾矿、水泥、乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺和水，所述封底层各组分按照以下质量份数组成：干化赤泥12~16份、镁渣粉5~10份、粉煤灰10~15份、悬浮焙烧铁尾矿8~12份、水泥2~5份、乙酸乙烯酯3~5份、聚丙烯酰胺4~8份和水40~45份；（7）挂网喷播：待步骤（6）封底层凝固后铺设镀锌勾花网，镀锌勾花网之间搭接不少于10cm，镀锌勾花网在坡面与锚杆固定，镀锌勾花网铺设完成后喷射基质；所述基质包括底层基质和种植层基质，基质喷射时先喷射底层基质，待底层基质凝固后再喷射种植层基质，所述底层基质包括：煤矸石、粉煤灰、木纤维、草纤维、聚氨酯、缓释肥和淀粉接枝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王洪志，庞鹤，林士旭，
申请(专利权)人：大连地拓环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：