(土地整理与复垦课件)第五章矿山土地复垦工艺与方法.ppt

1、(土地整理与复垦课件）第五章矿山土地整理与复垦课件）第五章矿山土地复垦工艺与方法土地复垦工艺与方法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法第一节 土地复垦的基本技术体系第二节 土地复垦工程技术非充填复垦技术第三节 土地复垦工程技术充填复垦技术第四节 土地复垦保育技术和植被恢复技术2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法第一节第一节 土地复垦技术体系土地复垦技术体系1.土地复垦规划技术 是土地复垦工程成败的关键。其主要内容是复垦土地利用方向决策、用地结构优化和复垦工程措施选择。专项规划:复垦潜力调查与分析，复垦分区、复垦

2、项目的选择与确定、规划方案的编制等。项目规划:确定项目建设目标(建设规模、建设标准等);根据土地适宜性评价，确定土地利用方向、结构和布局;估算项目投资总额和预期效益;确定建设期限;项目规划方案评价与效益分析;提出项目实施计划与措施。项目工程设计:土地平整与整形设计、灌溉与排水工程设计、电力工程设计、道路工程设计、水土保持工程设计和植被恢复方式设计等。2022-11-222.土地复垦工程技术 指恢复土地生态系统的各种工程措施。主要包括充填复垦技术和非充填复垦技术。充填复垦技术主要包括矸石充填复垦技术、粉煤灰充填复垦技术、污泥充填复垦技术、无污染充填复垦技术和动态充填复垦技术等。非充填复垦技术主要

3、包括疏排降复垦技术、挖深垫浅利用复垦技术、梯田式复垦技术、直接利用技术、修整利用技术等。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-223.土地复垦生物技术 旨在提高和改善重建系统生产力。其中，微生物技术、生态工程和土壤改良技术是研究的重点。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-224.复垦土地利用技术 指对被复垦后土地的进行利用的技术，包括生物开发技术、特殊利用技术和综合利用技术。生物开发技术主要是为被复垦后土地向农业、林业、牧业和渔业转向的技术;特殊利用技术主要是为复垦后土地转为建筑用地、工业用地、商业用地和服务业用地的技术

4、;综合利用技术则是将前两者相结合，根据实际情况确定被复垦后土地利用方向的技术。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-225.土地复垦效果评价技术 主要是针对被破坏土地复垦过程中及复垦工程结束后可能取得的效果及效益进行评价的技术。此项技术要全盘考虑整个土地复垦工程的各个环节，深入分析和评价土地复垦工程对当地各种生态环境和人文环境可能带来的潜在危害和预期效益。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-226.土地复垦经营与管理技术 是对受损土地进行产权的明晰、管理，以及生态重建的宏观管理和重建各个阶段的全过程管理。可分为宏观管理和

5、微观管理两个层次。v 宏观管理包括：国家、地方土地复垦相关政策与法规的制定，土地复垦专项规划的编制与审批；v 微观管理包括:复垦项目的立项与审批，项目资金管理，项目工程管理和项目监理等。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法第二节 土地复垦工程技术非充填复垦技术1积水区直接利用法 对于大面积的沉陷积水区，且未稳定沉陷地或暂难复垦的沉陷地，常根据沉陷地现状出地制宜地直接加以利用，如围网、网箱养鱼、养鸭、种植浅水藕或耐湿作物等。一、直接利用法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山

6、土地复垦工艺与方法 2未稳定沉陷区的查接利用法 采矿初期受影响较小的沉陷地，可按照原用途继续使用；尾矿、矸石山、采矿迹地等，可直接用于林业、牧草等。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法 1土地平整与梯田整修法 沉陷区的边坡地带、矸石山、露天矿剥离物堆放场，均可采用平整土地、改造成梯田或梯田绿化带的方法复垦。地表坡度在2以内时可通过土地平整就能耕作，地表坡度在2-6之间时，可沿地形等高线修整成梯田。注意：表土层的分层剥离和存放、灌溉措施的配套等问题。2矸石山整修法 矸石山在直接利用复垦时往往存在滑坡、坍塌等危害，需要对其进行整形处理。一般可根据具体情况，

7、将矸石山整修为梯田式或者螺旋式、微台阶式等形式。二、修整法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法三、挖深垫浅法 挖深垫浅法是利用挖掘机械，将沉陷深的区域再挖深，形成水(鱼)塘，取出的土方充填沉陷浅的区域形成耕地，达到水产养殖和农业种植并举的目标。该法应用于沉陷较深，有积水的高、中潜水位地区，同时，水质适宜于水产养殖。优点：操作简单、适用面广、经济效益、生态效益显著等。缺点：对土壤的扰动大，处理不好会导致复垦土壤条件差。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法 充填复垦技术 利用土壤和矿区废弃物，如煤矸石、粉煤灰、露天

8、矿的剥离物、尾矿渣、垃圾和江河污泥等来充填采矿沉陷地，恢复到设计地面高程来综合利用土地。应用条件：有足够的充填材料且充填材料无污染，或可经济有效地采取污染防治措施。第三节 土地复垦工程技术充填复垦技术 优点：既解决了沉陷地的复垦问题，又进行了矿山固体废弃物的处理，经济环境效益显著。缺点:土壤生产力一般不是很高，并可能造成二次污染。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法一、煤矸石为填充物复垦工艺与评价 新排矸石复垦 将矿井新产生的煤矸石直接排入塌陷坑、取土坑、采沙坑等，推平埋土造地，恢复植被或建设。预排矸覆田 指建井过程中和生产初期，塌陷区未形成前或未终止

9、沉降时，在采区上方，将沉降区域的表土先剥离取出堆放四周，然后根据地表下沉预计的等值线图预先排放矸石，待塌陷稳定下沉后再覆土造田。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法 利用煤矸石对塌陷区进行填充复垦，既能处理煤矸石固体废物，减少矸石占地，又能恢复开采沉陷区土地的利用价值，这是一条综合治理和恢复矿区生态环境的有效途径。复垦土壤不适合用来种植粮食作物和蔬菜2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法二 粉煤灰为填充物复垦工艺与评价 优点 粉煤灰多为碱性，用来中和剥离物、矸石中的酸性物质和酸性土壤，效果明显。粉煤灰可变重粘土和

10、轻沙土为中间质地土壤、增加土层的孔限度、保水能力等特性。粉煤灰中富含钾、钙、铁、硼等元素，可以作为矿质肥料施用。在土壤中掺加粉煤灰还可减轻土壤的板结，改善土壤结构，提高土壤的通气性和透水性，有利于土壤微生物活动和农作物根系的发育。粉煤灰在土壤中能加速许多酶的作用过程，它能加速生物化学过程，加速腐殖质的矿化。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法 缺点 有机质含量很少，重构土壤粉煤灰层有机质含量比覆土层低。重构土壤严重缺氮、磷，需要补施有机肥与化肥。粉煤灰复垦土壤与农业土壤相比，许多理化性状较差。复垦土壤的入渗率低，容易形成地表积水，局部涝灾或地表径流，造

11、成水土流失，要加以改良。粉煤灰复垦土壤PH值大于8，碱性过强，需采取专门措施改良土壤。另外，粉煤灰的二次污染问题也需要关注。一般用于农业要求覆土层厚些，用于林业则覆土层可相对薄些。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法五、动态充填复垦技术 动态充填复垦技术就是在地表沉陷过程中，地面未积水之前，通过地表沉陷预计和土地复垦规划设计，对即将形成的沉陷地进行一步到位的复垦治理。动态充填复垦土地技术流程为：矿区开采沉陷预计 表土剥离充填预复垦沉陷地覆土与平整建筑或种植。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-2

12、2第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法动态充填复垦土地综合利用技术要求1充填复垦时机的选择 一是充填复垦时间不能太晚，特别是对高潜水位矿区来说，一定要在塌陷地大面积积水前进行施工，以减少工程施工的难度和费用。另外复垦的时间也不能太早，若在塌陷地还没怎么下沉时就复垦，那么塌陷地受未来采动影响的下沉量就比较大；二是应做到方便施工。如为林业复垦，应选在每年植树的最佳季节，以利于复垦后林木的成活。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2表土保护与处理工艺 动态充填复垦表土剥离需要根据施工机械的宽度，由外到里预算出每一施工机械宽度范围内的土方

13、量然后将复垦区划分成不同的复垦条带和取土区，每一条带大致为施工机械宽度的整数倍数，最后由外向里层层剥离。该工艺主要适用于地下潜水位较高，需要“挖深垫浅”的采矿区。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2表土保护与处理工艺2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2表土保护与处理工艺复垦后土层的剖面结构可表示为：第i条带土壤剖面第i条带下部生土取土区下部生土(或矸石、粉煤灰及其他充填物)第i条带表土(i=1，2，n)取土区表土其他条带表土平整。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法

14、第五节 土地复垦保育技术和植被恢复技术 微生物复垦主要是利用菌肥或微生物活化剂改善土壤和作物的生长营养条件，它能迅速熟化土壤，固定空气中的氮素，参与养分的转化，促进作物对营养的吸收，分泌激素刺激作物的根系发育，抑制有害生物的活动，提高植物的抗逆性。微生物话化剂主要用来使煤矸石、露天剥离物等固体废弃物充填的土层快速形成耕质土壤。丛枝苗根真菌，可以与植物根系形成一种有益的共生联合体，通过增加植物根系对营养的吸收来促进植物生长。一 微生物技术2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法二、生物复垦技术 生物复垦是利用生物措施，恢复土壤肥力与生物生产能力的活动，它是实

15、现废弃土地农业复垦的关键环节。生物复垦主要内容为土壤改良和植被品种筛选。植被品种筛选般是通过实验室模拟种植试验、现场种植试验、经验类比等方法筛选确定。筛选出的品种应生产快、产量高、适应性强、抗逆性好、耐贫瘠，尽量选用优良的乡土品种，条件适宜时引进外来速生品种。2022-11-22植被建设中出现的问题植被建设中出现的问题1）过于形势化，生物多样性低植物种单一2022-11-222022-11-222 对植物种选择及生长管理不科学2022-11-223 只注重生态效益，忽略经济效益2022-11-22边坡农业！将来研究方向?2022-11-22经济林果业经济林果业将来研究方向?2022-11-22

16、牧业2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法三 生态农业复垦技术 充分利用塌陷区形成积水的特点，根据鱼类等各种水生生物的生活规律和食性以及在水中所处的生态位，按照生态学的食物链原理进行合理组合，实现农-渔-禽-畜综合经营的生态农业类型。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法四、生态工程复垦技术 将土地复垦工程技术与生态工程技术结合起来，综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论，运用生态系统的物种共生和物质循环再生

17、等原理，结合系统工程方法对破坏土地所设计的多层次利用的工艺技术。其目的在于促进各生产要素的优化配置，实现物质，能量的多级分层利用，不断提高其循环转化效率和土地的生产力，获得较大的经济、生态和社会综合效益。2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法 1平面结构设计 生态系统的平面结构是指生态系统的生物成员在平面上的分布情况，平面结构设计是在对塌陷区实施工程复垦措施后，依据生态位原理，将营养结构中的各营养单元，即生物成员配置在一定的平面位置上。图 淮北矿区某矿塌陷地生态工程复垦的平面结

18、构设计。2022-11-222 垂直结构设计 垂直结构是指生态系统各营养单元在垂直面上的分布情况。矿区复垦后生态系统在竖直面内具有不同的生态条件，适合于不同的生物物种生存，垂直结构设计就是依据生态位原理兼顾种植养殖方便，将生物成员配置在适当的竖直位置上。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-22淮北矿区某塌陷地生态工程复垦的竖直结构设计。生态系统的平面结构和垂直结构是相互联系的，两者统称为生态系统的空间结构。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-223时间结构设计 生态系统的时间结构是指生态系统的生物成员在一年内四季的更替

19、情况。水陆共生生态系统中，陆地生产的时间结构主要考虑一年四季适生的作物品种，水域生产的时间结构主要确定不同季节水产的上市品种与轮捕轮放方式。通过合理设计复垦系统的时间结构，可提高土地利用率和光能转化率、水资源利用率等。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-224 食物链设计 为提高系统内营养物质循环利用率，可适当增长食物链，设置一些过渡营养单元。如在陆地增设了食用菌和蚯蚓两个营养单元，在水体中充分利用不同鱼种的取食关系使整个系统营养物质利用率提高，从而提高了整个系统的效率。第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法2022-11-22第五章第五章 矿山土地复垦工艺与方法矿山土地复垦工艺与方法五、土壤改良技术 (1)绿肥法：(2)施肥法：(3)客土法：(4)化学法：