露天煤矿排土场的生态重建

郭宇樯

河曲县规划和自然资源局 山西 忻州 036500

一、矿区概况

矿区处于山西黄土高原西北部，属典型的黄土高原地貌，黄土厚度大，但植被稀少，水土流失严重，地形切割剧烈，冲沟发育，多呈“V”字形，基岩仅在沟谷中有零星出露。地形总的趋势为东高西低，属中――低山区。

二、矿区地质环境存在问题

现状条件下，发育地面塌陷、地裂缝地质灾害及不稳定边坡地质灾害隐患；采矿活动对矿区内含水层破坏严重；露天采场剥离、采煤、堆渣等采矿活动对地形地貌、土地等资源破坏严重；预测采场边坡存在崩塌、滑坡地质灾害隐患。

三、复垦方式

(一)“剥离一采矿一造地一复垦”一体化，实现“边损毁，边复垦”。本项目采用“剥离一采矿～造地一复垦”一体化技术，矿区剥离工艺、开采工艺、排弃工艺、造地与复垦工艺紧密联系在一起，实现采矿与造地同时进行，损毁与复垦同时进行，减少了矿区土地处于损毁状态的时间，加快土地复垦的进度，为矿区生态重建和土地恢复、再利用创造了良好的条件。

(二)合理规划，减少占地。项目基建、生产过程中合理规划施工，尽量减少对土地的损毁面积及损毁程度。

1.在排土场稳定性的前提下，合理规划平台与边坡，使其对废弃土石的容量尽可能大。

2.内排土场及外排土场剥离的表土，在不影响施工进度的前提下，选取最短的运距位置，堆放在原来的场地内，不另外占用别的土地，减少对土地的损毁面积

3.农业种植区域内的生产建设工程，尽量避开农作物季节，以减少农业生产的损失。

(三)表土剥离，保护、利用黄土资源。表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤，其容重、水分等理化性状以及植物、动物，尤其是微生物等生物性状比深层土具有较大优势，对于植物种子的萌发和幼苗的生长有着重要作用。本项目生产建设工程前，剥离采掘场、外排土场的表土，堆放在各自的场地内，贮存期间加以养护以保持其肥力，待覆土时，再平铺于土地表面，使其得到充分有效地利用。

(四)排土场水沟构筑工艺。排土场初期存在着严重的非均匀性沉降，故短期内不能修筑硬化渠系。根据排土场在矿区布设位置、影响程度、松散体稳定程度，设置永久性硬化骨干排水渠系和临时性非硬化排水渠系。前者主要利用硬化、碾压、稳定不变的路面和区段修筑浆砌沟、铁丝石筐，排泄大暴雨时的地表径流，后者主要采用易修复的非刚性材料修筑土渠、石砾沟、宽浅干砌渠、土袋等，排泄大暴雨时局部的地面径流。后者排出的径流水可导入前者中。

四、生物和化学措施

生物复垦是通过生物改善环境，改善土壤环境，恢复土壤肥力与生物生产能力的活动。本方案采用的生物和化学措施有:土壤改良和培肥措施、植被重建措施。

(一)土壤改良与培肥措施。该项目地处黄土高原区，虽土源丰富，但是自然条件差，土壤贫瘠，土壤有机质含量低，缺乏必要的营养元素和有机质，需采取一系列的措施进行土壤改良与培肥。

1.施无机肥料:根据矿区的实际情况，无法大量施用有机肥料，故只能施用无机肥料来增加土壤养分，以化学肥料为主，使植物生长良好，提高土壤有机质，改良土壤的理化性质。

2.绿肥法:绿肥是改良复垦土壤，增加有机质和氮磷钾等营养元素的最有效方法。在复垦的前几年内多种植多年生或一年生豆科草本植物，然后将这些植物通过压青、秸秆还田、过腹还田等多种方式复田，在土壤微生物作用下，除释放大量养分外，还可以转化成腐殖质，其根系腐烂后也有胶结和团聚作用，可以有效改善土壤理化性质。主要选沙打旺、紫花苜蓿等豆科植物。

(二)植被重建措施

1.植物的筛选。项目区生态系统重建的首要任务是筛选当地先锋植物，以便以最快的速度重建一个质量更高地人工生态系统。根据项目所在地的自然条件、适宜性评价结果以及生态重建的目标，选定的植物具有下列特性:

①具有较强的适应脆弱环境和抗逆境的能力，即对于干旱、风害、冻害、瘠薄、盐碱等不良立地因子具有较强的忍耐能力。同时对粉尘污染、烧伤、病虫害等不良因子具有一定的抵抗能力。

②生活力强，有固氮能力，能形成稳定的植被群落。

③根系发达，有较高的生长速度，能形成网状根固持土壤。地上部分生长迅速，枝叶茂盛，能尽快和尽可能长的时间覆盖地面，有效阻止风蚀。同时，能较快形成松软的枯枝落叶层，提高土壤的保水保肥能力。

根据以上选取原则，该项目区选取植被有，乔木:油松、刺槐；灌木:柠条、沙棘、紫穗槐；牧草:沙打旺、紫花苜蓿。

2.种植技术。根据项目区的自然条件，种植主要选取直播和移栽技术。

①直播技术

矿区复垦地上种植的牧草和农作物用直播法来繁殖。直接用种子繁殖，生命力强，根系扎入土层较深，地下部根系的伸长经常高于地上部的生长量。

②移栽技术

方案中选取的乔木和灌木采用植苗技术，购买来的苗木，不能长时间堆放，要迅速假植起来，随栽随挖取，栽植时幼苗根部要蘸上泥浆以减少根部在干燥空气中的暴露时间，增加根部土壤含水量。栽植时定要除去树苗地周围快速生长的杂草，以免与树木争夺水分。购买苗木的地点要与项目区的气候条件相近。

通过以上措施可有效保证平台复垦，既能防风固沙有效减少扬尘污染，又改善了当地生态环境，增加了水土保持能力，农田防护能力综合提升，修复、提升土地的生态功能。使原有矿区的荒山荒沟成为方便耕种的耕地，增加了当地农民的收入。