1、2022-8-50第五章 矿山土地复垦第五章 矿山土地复垦 5.1 土地的基本特性土地的基本特性土地是植物生成、发育和动物栖息、繁衍所不可离开的场所。人土地是植物生成、发育和动物栖息、繁衍所不可离开的场所。人类的生活、生产和建设也都离不开土地。类的生活、生产和建设也都离不开土地。土地具有以下特征：土地具有以下特征：n位置的固定性：位置的固定性：每一块土地都有固定的三维空间（长、宽、高）每一块土地都有固定的三维空间（长、宽、高）位置和一定的外表形态，如山地、丘陵、高原、平原等。位置和一定的外表形态，如山地、丘陵、高原、平原等。n土地面积的有限性：土地面积的有限性：土地的面积是固定的、有限的。人类
2、在开土地的面积是固定的、有限的。人类在开发利用土地资源时，一种土地类型的利用面积增加了，另一种土发利用土地资源时，一种土地类型的利用面积增加了，另一种土地类型面积必然减少。因此，必须充分认识到土地面积的有限性，地类型面积必然减少。因此，必须充分认识到土地面积的有限性，合理制定土地利用规划，最大限度地节约每一寸土地资源。合理制定土地利用规划，最大限度地节约每一寸土地资源。n土地资源的不可替代性：土地资源的不可替代性：土地是植物生长的母体和动物的栖息场土地是植物生长的母体和动物的栖息场所，是人类的生存环境和一切经济活动的场所。是任何其他物质所，是人类的生存环境和一切经济活动的场所。是任何其他物质不
3、能替代的。不能替代的。第五章 矿山土地复垦n土地资源的可更新性：土地资源的可更新性：自然因素作用下，土壤中的化学元素自然因素作用下，土壤中的化学元素发生物理、化学变化，不断地经历着淋浴、迁移、转化等循环发生物理、化学变化，不断地经历着淋浴、迁移、转化等循环过程；土地上的植物、动物和土壤中的微生物等，在较长的时过程；土地上的植物、动物和土壤中的微生物等，在较长的时间尺度内也处于周而复始的自然动态平衡中。所以，一般来讲，间尺度内也处于周而复始的自然动态平衡中。所以，一般来讲，土地具有可更新性。土地具有可更新性。但是，当人类活动破坏了土地的自然动态平衡，土地的可更但是，当人类活动破坏了土地的自然动态
4、平衡，土地的可更新性特征将随之丧失。新性特征将随之丧失。n土地随时间的变化性：土地随时间的变化性：随着季节的交替变化，土地的性质和随着季节的交替变化，土地的性质和形态也发生同步变化。形态也发生同步变化。n土地用途的广泛性：土地用途的广泛性：随着人类社会的不断发展，土地被广泛随着人类社会的不断发展，土地被广泛用于农业、牧业、交通、城乡居民点等，由于人类与土地矛盾用于农业、牧业、交通、城乡居民点等，由于人类与土地矛盾的日趋紧张，我们必须合理利用各种土地资源。的日趋紧张，我们必须合理利用各种土地资源。5.2 土地资源状况土地资源状况世界世界全球总面积：全球总面积：5.105.10 10108 8km
5、km2 2陆地面积陆地面积1.481.48 10108 8kmkm2 2，包，包括南极大陆和高山括南极大陆和高山冰川覆盖的土地在冰川覆盖的土地在内，无冰陆地面积内，无冰陆地面积1.341.34 10108 8kmkm2 2这就是人类赖以生这就是人类赖以生存和发展的基地。存和发展的基地。按按6060亿世界人口，亿世界人口，人均人均2.5hm2.5hm2 2。而全。而全世界土地面积中，世界土地面积中，耕地仅占耕地仅占10.8%10.8%。牧场23.2水库、河流、湖泊2.4城市、工矿企业、道路3.2耕地、果园10.6森林30冰川、沙地及被人们过度耕地而贫瘠的土地30冻土带5.5沼泽地3.2沙漠6.9
6、39.4%60.6%土地资源有限！土地资源有限！5.2 土地资源状况土地资源状况世界世界土地总面积土地总面积960 104km2，占，占世界陆地面积的世界陆地面积的7.2%，仅次于俄，仅次于俄罗斯、加拿大，罗斯、加拿大，居世界第三位。居世界第三位。但人均土地面积但人均土地面积仅为仅为0.777hm2，相当于世界水平相当于世界水平的的1/3，人均耕地，人均耕地面积面积0.106hm2，不足世界人均数不足世界人均数的的43%。5.2 土地资源状况土地资源状况中国中国5.2 土地资源状况土地资源状况中国中国我国土地资源的基本特我国土地资源的基本特征：征：土地类型丰富，农业土地类型丰富，农业用地占主导
7、地位，草地、用地占主导地位，草地、林地比重大；林地比重大；山地多、平地少，土山地多、平地少，土地资源区域差异显著，地资源区域差异显著，耕地分布不均衡，土地耕地分布不均衡，土地垦殖指数低，林地、草垦殖指数低，林地、草地生产力低下；地生产力低下；未利用土地中，大部未利用土地中，大部分分布在西北干旱地区分分布在西北干旱地区和青藏高原，自然条件和青藏高原，自然条件恶劣，开发难度大。恶劣，开发难度大。5.2 土地资源状况土地资源状况中国中国水田为主的耕地长江中下游平原的耕地水田插秧水田插秧旱田为主的耕地东北大平原的耕地戈壁、高寒荒漠、石山敦煌附近的戈壁荒漠草原和草地呼伦贝尔草原羌塘高原上的草原森 林大兴
8、安岭的樟子松海南岛热带季雨林沙 漠塔里木盆地中的沙漠山地多，平地少，耕地、林地比重低山地多，平地少，耕地、林地比重低中国地形图中国地形图地势呈阶梯状分布地势呈阶梯状分布地形复杂多样地形复杂多样山区面积广大山区面积广大南北气温的差异南北气温的差异东西干湿的差异东西干湿的差异季风气候显著季风气候显著气候复杂多样气候复杂多样2022-8-525第五章 矿山土地复垦 矿产资源开发引起的土地破坏和荒芜，是国内外普遍存在的严重问题。采矿造成一定范围的采空区、陷坑、废石场、尾矿场及其地面设施，不仅破坏和占用矿区范围内的大量土地，而且由于废水排放和其它污染源的作用，对矿区以外的土地也会带来严重危害。据报道，全
9、世界已有 300万公顷土地被露天采矿破坏。露天开采的结果不仅破坏了地面地形、地物的本来面貌，而且大面积破坏森林、绿色植被等植物，还会导致气候变迁、水土流失等。5.3 矿山土地复垦 世界各国，特别是主要的世界各国，特别是主要的采矿工业国家采矿工业国家都十分重视恢复都十分重视恢复采矿工业破坏的土地，并取得采矿工业破坏的土地，并取得十分可观的成绩。十分可观的成绩。复垦工作自复垦工作自1918年美国年美国印地安那州进行了试验工作开印地安那州进行了试验工作开始，至今已形成了系统的复垦始，至今已形成了系统的复垦工程。从工程。从1930年至年至1971年的年的42年间，美国采矿工业已恢复年间，美国采矿工业已
10、恢复590kha用地，复垦率达用地，复垦率达40，1971年采矿工业用地年采矿工业用地84kha，66kha已恢复，复垦率达已恢复，复垦率达80%。不少国家制定了专门的法律、法令、条例和规程来限制矿山企业侵占、不少国家制定了专门的法律、法令、条例和规程来限制矿山企业侵占、破坏土地资源，规定对采矿破坏的土地必须进行恢复。破坏土地资源，规定对采矿破坏的土地必须进行恢复。波兰：波兰：专门建立了矿石加价制，即采专门建立了矿石加价制，即采出出1t矿石按其成本加价矿石按其成本加价2.32.5%，用以，用以筹集复垦等方面的资金。筹集复垦等方面的资金。保加利亚：保加利亚：在远景规划中在远景规划中规定，拨款专门
11、用于环境保规定，拨款专门用于环境保护和恢复被破坏的土地。护和恢复被破坏的土地。英国：英国：1950年开始专门拨出复垦基金年开始专门拨出复垦基金来恢复露天开采破坏的土地。来恢复露天开采破坏的土地。德国：德国：有专门的采矿技术监督机构检有专门的采矿技术监督机构检查露天开采后所破坏的土地恢复情况。查露天开采后所破坏的土地恢复情况。美国：美国：在在50个州中的个州中的35个州均制定有个州均制定有采矿复垦条例采矿复垦条例)，1977年颁布年颁布了联邦的了联邦的露天采矿管理和复垦法露天采矿管理和复垦法。成立专门复垦企业，其中包括。成立专门复垦企业，其中包括了矿业、农业、林业等方面专家，专门从事复垦工作。了
12、矿业、农业、林业等方面专家，专门从事复垦工作。中国：中国：目前，国外矿山环保和复垦的研究，已发目前，国外矿山环保和复垦的研究，已发展到利用人造卫星技术进行监测和规划。美展到利用人造卫星技术进行监测和规划。美国国家宇航员国国家宇航员(NASA)科学家，利用地球资源科学家，利用地球资源技术卫星的照片，将地形图幅范围内的土地，技术卫星的照片，将地形图幅范围内的土地，从无法进行种植的不毛之地到完全可以进行从无法进行种植的不毛之地到完全可以进行再种植的土地分成再种植的土地分成7个使用等级。个使用等级。国外高等院校把复垦列为一个专门跨学科的研究课题。如美国西利国外高等院校把复垦列为一个专门跨学科的研究课题
13、。如美国西利桑拿大学矿业学院和地质学院，同校内外其他单位一起，从事跨学科的桑拿大学矿业学院和地质学院，同校内外其他单位一起，从事跨学科的“露天矿复垦露天矿复垦”的研究。的研究。这项技术为矿山开采和复垦活动提供了准确的资料。美国马里兰州西这项技术为矿山开采和复垦活动提供了准确的资料。美国马里兰州西部，就利用这个资料对露天开采和复垦计划进行了全面部属。利用地球部，就利用这个资料对露天开采和复垦计划进行了全面部属。利用地球资源卫星来考察、监测地球环境是一项廉价和有效的先进技术，它对矿资源卫星来考察、监测地球环境是一项廉价和有效的先进技术，它对矿山开采、土地利用、环境监测和改善环境等活动提供了准确的数
14、据。山开采、土地利用、环境监测和改善环境等活动提供了准确的数据。我国是世界上较早进行土地复垦的我国是世界上较早进行土地复垦的国家。如绍兴的国家。如绍兴的东湖风景区东湖风景区。该地原。该地原是一座砂砾岩的青石山，从汉代开始，是一座砂砾岩的青石山，从汉代开始，民工相继在此凿山采石，用作建房、民工相继在此凿山采石，用作建房、铺路、造桥。清朝末年，倚山建景，铺路、造桥。清朝末年，倚山建景，筑堤蓄水，铸成东湖风景区。筑堤蓄水，铸成东湖风景区。我国现代化开采的矿山复垦工作，我国现代化开采的矿山复垦工作，较早得到全面复垦的是海南省的较早得到全面复垦的是海南省的田独田独铁矿铁矿。它是一个中性深凹露天矿，。它是
15、一个中性深凹露天矿，20世纪世纪50年代中期采完后，露采坑成鱼年代中期采完后，露采坑成鱼塘，坑周大树参天郁郁葱葱，成了一塘，坑周大树参天郁郁葱葱，成了一个风景宜人的休养胜地。个风景宜人的休养胜地。20世纪世纪60年代以来，我国一些矿山陆续开展复垦工作，大多数是在年代以来，我国一些矿山陆续开展复垦工作，大多数是在废石场进行简单的平整和覆土造田，露天采矿区的复垦工作大多是开废石场进行简单的平整和覆土造田，露天采矿区的复垦工作大多是开采埋藏较浅、呈缓倾斜或水平状赋存的砂矿矿床。采埋藏较浅、呈缓倾斜或水平状赋存的砂矿矿床。全国而言，只是局部性或零星地恢复利用，规模仅是几十公顷，复全国而言，只是局部性或
16、零星地恢复利用，规模仅是几十公顷，复垦率仅有垦率仅有1%。1986年年6月月25日，国家颁布日，国家颁布中华人民共和国土地管理法中华人民共和国土地管理法。1988年年10月月21日发布日发布土地复垦规定土地复垦规定，使我国的土地复垦工作开，使我国的土地复垦工作开始初步走向法制轨道。始初步走向法制轨道。但由于我国土地复垦工作起步较晚，复垦资金渠道尚不畅通，开展但由于我国土地复垦工作起步较晚，复垦资金渠道尚不畅通，开展土地复垦工作至今还是举步艰难。土地复垦率还很低，复垦质量也远土地复垦工作至今还是举步艰难。土地复垦率还很低，复垦质量也远不如国外。不如国外。我国部分矿山土地复垦概况我国部分矿山土地复
17、垦概况矿山名称矿山名称矿山占地矿山占地数量数量/hm2复垦土地数复垦土地数量量/hm2复垦率复垦率/%复垦场所及方复垦场所及方式式最小覆土厚最小覆土厚度度/m马兰铁矿马兰铁矿28.733.3116滦河边农业复滦河边农业复垦垦0.2-0.3掖县镁矿掖县镁矿158.421.813.8剥离排弃场农剥离排弃场农业复垦业复垦0.3-0.4南芬铁矿南芬铁矿250尾矿场农业复尾矿场农业复垦垦0.25阳泉铝土矿阳泉铝土矿92.731.233剥离排弃场农剥离排弃场农业复垦业复垦昆明磷矿昆明磷矿12.7剥离排弃场林剥离排弃场林业复垦业复垦2022-8-532第五章 矿山土地复垦 矿山土地复垦，是指将采选过程中破坏
18、了的土地，按照各种不同用途进行的恢复工作。它包括复土归原、复土造田和复土它用三个方面。复土归原。指将破坏和占用了的土地，恢复为原用途的各种土地。复土造田。指将破坏和占用的土地，恢复成适于种植农作物的田土的各种工作，也称“复田”。复土它用。是指将破坏和占用了的土地，改造或恢复成为其它用途（如水库、牧场、旅游点等）的各种工作。矿山土地复垦工作矿山土地复垦工作按复垦的地点，开采后的复垦工作有如下几种：按复垦的地点，开采后的复垦工作有如下几种：n 采空区复垦采空区复垦 利用废石或尾矿充填采空区，然后铺复表土，把采空区恢复成有利用废石或尾矿充填采空区，然后铺复表土，把采空区恢复成有用的土地。可用来种植农
19、作物、牧草，或植树造林，成做旅游胜地。用的土地。可用来种植农作物、牧草，或植树造林，成做旅游胜地。n 废石场复垦废石场复垦 是将结束了的废石场平整后，然后复土造田，种植农作物和植树，是将结束了的废石场平整后，然后复土造田，种植农作物和植树，而且可以消除废石场泄出的酸性水对农作物的危害和污染水系。而且可以消除废石场泄出的酸性水对农作物的危害和污染水系。n 尾矿池复垦尾矿池复垦 尾矿池结束后占用了大片土地，又是产生沙暴和污染水系的根源。尾矿池结束后占用了大片土地，又是产生沙暴和污染水系的根源。在结束后的尾矿池顶部复土造田是环境保护的重要内容。值得注意的是尾矿砂中在结束后的尾矿池顶部复土造田是环境保
20、护的重要内容。值得注意的是尾矿砂中有害物质能否侵入复垦后的食物链中，对人是否存在潜在危害还有待进一步研究。有害物质能否侵入复垦后的食物链中，对人是否存在潜在危害还有待进一步研究。n 塌陷区复垦塌陷区复垦 各矿区的地势、地貌、区域气候、地下水位的高低不同，地下采各矿区的地势、地貌、区域气候、地下水位的高低不同，地下采矿引起地表大面积的塌陷对地表损害程度亦不一样。必须根据未来土地的使用方矿引起地表大面积的塌陷对地表损害程度亦不一样。必须根据未来土地的使用方式进行复垦。式进行复垦。n 废弃矿井整治 开采完毕已报废的矿井，地面遗留有交通线路、管道、建筑物开采完毕已报废的矿井，地面遗留有交通线路、管道、
21、建筑物以及井筒、井架等生产生活设施及场地，对这些设施及场地应结合矿山地理位置、以及井筒、井架等生产生活设施及场地，对这些设施及场地应结合矿山地理位置、地形条件及当地经济状况等因素，进行整治和综合利用。地形条件及当地经济状况等因素，进行整治和综合利用。2022-8-534第五章 矿山土地复垦矿山土地复垦采空区复垦废石场复垦尾矿池复垦地面塌陷区废弃矿井整治2022-8-535第五章 矿山土地复垦5.3.1露天采场采空区的复垦一、外排土露天采空区的复垦 露天开采的剥离物，临时堆放到矿区地界以外地面，叫做外排土。采用外排土场时，需要大面积的土地堆放剥离物，开采完毕时再把它回填采空区。外排土露天采空区的
22、复垦，一般应根据当地对土地恢复的要求，露天采坑的深浅，充填物料的供给以及坑内有无积水或涌水等多种因素加以考虑，下面分几种情况简述：2022-8-536第五章 矿山土地复垦1.无覆盖层的浅采矿场复地 无覆盖层的浅采矿场，是指覆盖很薄，开 采深度小于30m的采矿场。如开采石灰岩、花岗岩等的露天采场，这类采矿场可分两种类型，不同类型采矿场的复地，可采用不同的方式进行。1）水淹型采矿场。对水淹的浅露天采矿场，如果其中的水体与其他水系（地表水或地下水）没有连通，则可用一般充填料充填进行复地；如果其中的水体与其他水系相连通，为了保护其他水系不受污染，则应对充填料进行严格的选择，禁止采用未处理过的固体废物进
23、行充填，一般应选用惰性充填料，如硬岩、碎砖石、炉渣以及从建筑场地收集的材料等进行充填。充填之后，可作基建用地，或在其上覆盖一定厚度的腐殖土，进行人工栽植。如果淹没采场的水体中不含有毒金属离子，还可改造成水库，发展养殖业等。2022-8-537第五章 矿山土地复垦2）干涸露天采矿场。可采用交替循环法进行复地，即在采矿场中堆积一层垃圾，再堆积一层泥土和碎石，交替进行充填。垃圾层的厚度可取两米左右；泥土、碎石层的厚度可取30cm左右。交替法复地后可作为居民区和工业生产用地，也可用作人工造林场地。2.有覆盖层的浅采矿场复地 有覆盖层的浅采矿场，是指覆盖层比较厚，开采深度在30m以下的露天采矿场。通常剥
24、采比都比较大，一般为10:1或 15:1，且由于覆盖层比较厚，复地物料充足，因此，用覆盖层来补偿被采出矿石后的采矿场，进行全面复地造田是完全可能的。在进行开采设计时，就应当考虑复地程序，满足采矿和复地同时作业的要求，在条件可能时，将剥离出来的废石全部倒运到采空区，并及时复土造田。2022-8-538第五章 矿山土地复垦3.无覆盖层的深采矿场复地 无覆盖层的深采矿场，是指没有覆盖层或覆盖层极薄，而开采深度却大于30m的露天采矿场。这类采矿场在开采过程中，由于剥离下来的废石很少，故不能用剥离下来覆盖层大量回填复地，在这种情况下，对水淹型采矿场，可以修整成水库，发展养殖业或作生产和生活水源；对无法回
25、填的干涸采矿场，可整修成其它用途使用的场地。如可用作军事射击场或其它试验场之用。也可作为自然保留地或保持有趣的地质露头，以适应在岩石环境下为生长罕见的植物创造有利条件，并使其充分繁殖，供游览之用。2022-8-539第五章 矿山土地复垦4.有覆盖层的深采矿场复地 有覆盖层的深采矿场，是指覆盖层厚度比较大，开采深度超过30m 的有色金属矿或煤矿的露天采矿场。这类采矿场可以提供大量的废石、煤矸石和表土，对采矿场进行全面复地。除了对露天矿的采矿场进行复地工作以外，对地下开采的采空区，也应进行复地，并重复利用，如采用废石尾矿对不稳固的采空区进行充填，不但可以减少地表固体废物的堆存量，节省更多的土地面积
26、，而且还可以防止地表沉陷，破坏土地。而对稳固的地下采空区或井巷可加以修整用作军火库、民防工程、蘑菇养殖或作其他地下工程之用。如英国在第二次世界大战期间，曾把一些矿山地下采空区作为金库、王冠宝石库等。据调查，美国地下矿山采空区的重复利用率已达25%，主要用作仓库和民防工程。2022-8-540 露天开采的剥离物，边剥边回填到采空区内，叫做内排土。设置内排土场优点很多：实现边采边填，采矿完毕，也就回填了采空区，剥离物不占用土地。从土地利用和环境保护角度看，应尽量创造条件，实现内排土的开采方法。一般来说，对于缓倾斜薄矿床和某些砂矿床，是适宜开辟内排土场进行开采的，而对于急倾斜厚矿体就较难实现内排土开
27、采方案，但是对有几个采场的矿区，若周密规划采掘进度，先强化开采某几个采场，形成采空区，有意识地开辟内排土场，并不是不可能的。第五章 矿山土地复垦二、内排土露天采空区的复垦2022-8-541第五章 矿山土地复垦 内排土开采是把复垦作为开采过程中的一个组成环节，可以说，某个复垦方法就是相应的采矿方法。它有如下几种：u索斗铲开采复垦法；u汽车回运复垦法；u轨道回运复垦法；u无轮回运复垦法；u沿等高线分区段剥离开采复垦法；u横向采掘复垦法等。2022-8-542 对废石堆址的选择，总的要求是从有利于采矿、废石堆的稳定和安全对废石堆址的选择，总的要求是从有利于采矿、废石堆的稳定和安全性、有利于废石堆复
28、垦等方面作全面考虑，尽量做到生产和生态、采矿和性、有利于废石堆复垦等方面作全面考虑，尽量做到生产和生态、采矿和复垦互相协调。虽然在许多情况下，废石堆放地点很少有选择，但可复垦互相协调。虽然在许多情况下，废石堆放地点很少有选择，但可根据根据具体条件，改变废石堆放方式，以满足复地后的不同用途。具体条件，改变废石堆放方式，以满足复地后的不同用途。如国外普遍采如国外普遍采用的土壤层覆盖法，即废石堆复垦后的结构是，由下而上：坚硬或粗粒岩用的土壤层覆盖法，即废石堆复垦后的结构是，由下而上：坚硬或粗粒岩石石-底层土底层土-表层土。因此，应将堆场中的表层土壤和底层土壤预先分表层土。因此，应将堆场中的表层土壤和
29、底层土壤预先分别掘出并别掘出并 储存，以备以后覆盖用。储存，以备以后覆盖用。对于设置在山谷、山洼地的废石场，必须具有较好的蓄水和保水性，对于设置在山谷、山洼地的废石场，必须具有较好的蓄水和保水性，要考虑防洪和水利灌溉相结合。为此，在山谷上游建立水库，以后复垦时要考虑防洪和水利灌溉相结合。为此，在山谷上游建立水库，以后复垦时利用岩石碎屑铺成反滤层，在废石场外坡设置防渗漏措施。利用岩石碎屑铺成反滤层，在废石场外坡设置防渗漏措施。第五章 矿山土地复垦1.废石堆址的选择和准备废石堆址的选择和准备5.3.2矿山废石堆的复垦 废石堆复地，可归纳为搬运复地和就地复地两种形式废石堆复地，可归纳为搬运复地和就地
30、复地两种形式。前者是指将废。前者是指将废石搬运到陷坑、采空区进行复垦，后者是指在原来的废石堆上进行复地。石搬运到陷坑、采空区进行复垦，后者是指在原来的废石堆上进行复地。矿山废石堆复垦工作主要有以下两方面。矿山废石堆复垦工作主要有以下两方面。2022-8-543 第五章 矿山土地复垦1）整治废石堆）整治废石堆 整治废石堆，就是合理安排废石堆结构。根据当地的具体条件和要求，整治废石堆，就是合理安排废石堆结构。根据当地的具体条件和要求，将废石堆整治成符合利用要求的场地。将废石堆整治成符合利用要求的场地。世界上有很多国家，在整治废石堆方面有成功的经验。如美国，在整治世界上有很多国家，在整治废石堆方面有
31、成功的经验。如美国，在整治废石堆时，一般把酸性废石铺在下面，中性废石堆在上层；对植物生长不利废石堆时，一般把酸性废石铺在下面，中性废石堆在上层；对植物生长不利的粗粒岩石及有害物质堆在下面，细粒岩石或易风化岩石放在上面，以利于的粗粒岩石及有害物质堆在下面，细粒岩石或易风化岩石放在上面，以利于植物生长。我国有不少矿山在整治废石堆时，都借鉴了这些成功的经验。植物生长。我国有不少矿山在整治废石堆时，都借鉴了这些成功的经验。整治废石堆，还要按照植物种类及种植方便考虑坡面的角度，如种植农整治废石堆，还要按照植物种类及种植方便考虑坡面的角度，如种植农作物时，其坡度一般保持在作物时，其坡度一般保持在25%之间
32、；若种草放牧，之间；若种草放牧，考虑牲畜的安全，其考虑牲畜的安全，其坡度一般应保持在坡度一般应保持在10%以下；种植树木时，其坡面坡度可以大一些，但不得以下；种植树木时，其坡面坡度可以大一些，但不得超过超过25%。2.废石堆的复垦步骤废石堆的复垦步骤2022-8-544 废石堆被整治以后，根据废石和废土再种植的可能性，还要在废石堆表面上覆盖表土。表土的来源，一般是露天开采时预先储存在临时堆放场的耕植土，也可以是采矿场刚剥离下来的表土，或者是从邻近的土地上挖掘出来的表土。但不论从何处取来的表土，场应满足植物生长的要求。铺盖表土层的厚度，国外一般为4660cm，我国有的矿区（如小关铝土矿），其表土
33、铺盖厚度为1.21.5m。而且，为了保证土质肥沃，促进植物生长，有时还要再覆盖一层厚约1020cm的耕植土。一般说来，谷物和多年生草本植物对土质要求较高，植树造林对土质要求可低些。第五章 矿山土地复垦2）铺盖表土）铺盖表土2022-8-545第五章 矿山土地复垦 在整治好的废石堆上进行再种植时，不仅应选择与岩土性在整治好的废石堆上进行再种植时，不仅应选择与岩土性质相适应的植物品种，而且应注意环境因素，如气候和大气条质相适应的植物品种，而且应注意环境因素，如气候和大气条件，废石场朝向（向阳或背阳），以及生物学因素（昆虫、病件，废石场朝向（向阳或背阳），以及生物学因素（昆虫、病毒、动物危害等）。一
34、般适于废石堆种植的树种有：毒、动物危害等）。一般适于废石堆种植的树种有：先锋品种先锋品种-能自然生长的，如柳、赤柳、槐树等；能自然生长的，如柳、赤柳、槐树等；主要品种主要品种-可推荐的有枫树、松树、云杉等。可推荐的有枫树、松树、云杉等。总之，应选择生长快、抗逆境能力强、生物学作用活跃的总之，应选择生长快、抗逆境能力强、生物学作用活跃的树种营造人工林。同时，也应考虑不同群落和品种植物的搭配，树种营造人工林。同时，也应考虑不同群落和品种植物的搭配，本地和外地植物品种结合以及有固氮作用的作物的种植方案。本地和外地植物品种结合以及有固氮作用的作物的种植方案。这些情况，对尾矿池、采空区的复垦再种植都是适
35、用的。这些情况，对尾矿池、采空区的复垦再种植都是适用的。3）再种植再种植2022-8-546第五章 矿山土地复垦 在矿山废石堆复垦中，应注意的是，在矿山废石堆复垦中，应注意的是，有些含硫铁矿等易燃有些含硫铁矿等易燃性物质废石堆，常因其内部自热、自燃而有很高的温度，有时性物质废石堆，常因其内部自热、自燃而有很高的温度，有时高达上千度，高达上千度，即使反应到废石堆表面上来的温度，也常在即使反应到废石堆表面上来的温度，也常在150左右。在这种情况下进行复地作业，不仅给操作人员带来威胁，左右。在这种情况下进行复地作业，不仅给操作人员带来威胁，而且产生的而且产生的SO2等有毒气体，对附近农业生产也会带来
36、危害。因等有毒气体，对附近农业生产也会带来危害。因此，此，在整治废石堆时，应首先挖出自热、自燃物质，使之冷却，在整治废石堆时，应首先挖出自热、自燃物质，使之冷却，妥善处理妥善处理。如湖南某锰矿的废石堆，由于自燃产生了大量的有。如湖南某锰矿的废石堆，由于自燃产生了大量的有毒气体，特别是梅雨季节，二氧化硫产生量更大，同时流出酸毒气体，特别是梅雨季节，二氧化硫产生量更大，同时流出酸性水，对附近农业造成危害。所以，该矿在整治废石堆过程中，性水，对附近农业造成危害。所以，该矿在整治废石堆过程中，首先采取措施挖出自热、自燃源地，使废石堆冷却之后，再分首先采取措施挖出自热、自燃源地，使废石堆冷却之后，再分层
37、混入黄土并进行压实处理，取得了较好的效果。层混入黄土并进行压实处理，取得了较好的效果。2022-8-547 为便于进行复地工作，对长期积水，类似沼泽地形的尾矿库，应首先为便于进行复地工作，对长期积水，类似沼泽地形的尾矿库，应首先采用专门的机械设备，进行积水排放，待干涸后再进行疏松、整平。对于采用专门的机械设备，进行积水排放，待干涸后再进行疏松、整平。对于干涸的尾矿库，由于表面形成一层不透气的硬壳，也应进行疏松工作。在干涸的尾矿库，由于表面形成一层不透气的硬壳，也应进行疏松工作。在整治尾矿库过程中，不强调统一整平，可根据复地种植工作的需要，进行整治尾矿库过程中，不强调统一整平，可根据复地种植工作
38、的需要，进行局部整平成平缓地形。局部整平成平缓地形。第五章 矿山土地复垦1.整治尾矿库整治尾矿库5.3.3矿山尾矿库的复垦 矿区地表的尾矿库，不仅占用大量土地和农田，而且因常年暴露在矿区地表的尾矿库，不仅占用大量土地和农田，而且因常年暴露在大气中，在干旱季节或炎热的夏天，由于气温高，水分蒸发快，使尾矿大气中，在干旱季节或炎热的夏天，由于气温高，水分蒸发快，使尾矿表面常处于干涸状态，将成为大气粉尘污染源。地处山沟中的尾矿库，表面常处于干涸状态，将成为大气粉尘污染源。地处山沟中的尾矿库，在一定风速下，容易产生在一定风速下，容易产生“沙暴沙暴”；雨水淋滤、侵蚀、酸碱性物质和各；雨水淋滤、侵蚀、酸碱性
39、物质和各种有毒杂质的不断渗出，会污染水体、土壤；若坝体倒塌，后果更加不种有毒杂质的不断渗出，会污染水体、土壤；若坝体倒塌，后果更加不堪设想。因此，复垦废弃的尾矿库，化害为利，可改善环境，消除污染，堪设想。因此，复垦废弃的尾矿库，化害为利，可改善环境，消除污染，美化矿山。美化矿山。矿山尾矿库复地，一般可按以下步骤进行。矿山尾矿库复地，一般可按以下步骤进行。2022-8-548 在整治尾矿库的基础上，应对尾矿进行酸、碱中和处理，在整治尾矿库的基础上，应对尾矿进行酸、碱中和处理，一般碱性尾矿采用硫化矿碎片进行中和；酸性尾矿用石灰石碎一般碱性尾矿采用硫化矿碎片进行中和；酸性尾矿用石灰石碎片进行中和处理
40、。为了充分进行中和反应，对参与反应的碎石片进行中和处理。为了充分进行中和反应，对参与反应的碎石粒径应愈小愈好，通常不应大于粒径应愈小愈好，通常不应大于6mm。这些碎石不但能起中和。这些碎石不但能起中和作用，改变尾矿的性质，而且也能改善尾矿表层的作用，改变尾矿的性质，而且也能改善尾矿表层的“土壤土壤”结结构，有利于植物生长。构，有利于植物生长。第五章 矿山土地复垦2.酸、碱中和处理酸、碱中和处理2022-8-549 在前两步骤的基础上，为了恢复生态，促进植物生长，在前两步骤的基础上，为了恢复生态，促进植物生长，用粗细物料对用粗细物料对尾矿库表面进行覆盖尾矿库表面进行覆盖，也是不可缺少的工序。，也
41、是不可缺少的工序。对覆盖物料的选择，国外有对覆盖物料的选择，国外有些矿山采用废石进行覆盖，以作植物生长的介质些矿山采用废石进行覆盖，以作植物生长的介质。实践证明实践证明，碎石能抑制碎石能抑制水分蒸发，有利于植物生长，而且还能稳定尾矿、抵抗风、水和空气的侵水分蒸发，有利于植物生长，而且还能稳定尾矿、抵抗风、水和空气的侵蚀，阻止尾矿流动，减少尾矿粉和水蚀所引起的环境污染蚀，阻止尾矿流动，减少尾矿粉和水蚀所引起的环境污染。如美国的欧埃。如美国的欧埃钼矿，利用邻近的享特生钼矿基建时期剥离出来的废石覆盖尾钼矿，利用邻近的享特生钼矿基建时期剥离出来的废石覆盖尾 矿库，覆盖矿库，覆盖厚度为厚度为1m左右，不
42、仅完成了复地要求，而且还加固了尾矿库，防止尾矿流左右，不仅完成了复地要求，而且还加固了尾矿库，防止尾矿流失污染环境，种植后也有利于植物生长。失污染环境，种植后也有利于植物生长。我国不少矿山，在废石堆或尾矿我国不少矿山，在废石堆或尾矿库上，主要是覆盖泥土，然后再进行种植，均取得了比较好的效果库上，主要是覆盖泥土，然后再进行种植，均取得了比较好的效果。如广。如广东坂潭锡矿，在尾矿库上采用疏干、整平、复底土（厚东坂潭锡矿，在尾矿库上采用疏干、整平、复底土（厚100cm），复），复 耕植耕植土（厚土（厚20cm）等工序，先后造田约）等工序，先后造田约78hm2，种植花生、水稻等农作物，获，种植花生、水
43、稻等农作物，获得了比较好的经济效益。得了比较好的经济效益。第五章 矿山土地复垦3.覆盖、种植工作覆盖、种植工作2022-8-550 地表下沉和塌陷是地下开采，尤其是地下采煤普遍出现的地表下沉和塌陷是地下开采，尤其是地下采煤普遍出现的土地破坏问题。通常，地表塌陷区的边界超出地下的对应采空土地破坏问题。通常，地表塌陷区的边界超出地下的对应采空区的边界范围，塌陷面积大于采空区面积，体积约为采出矿石区的边界范围，塌陷面积大于采空区面积，体积约为采出矿石体积的体积的6070%。开滦矿务局采空区面积约。开滦矿务局采空区面积约60km，地表塌陷面，地表塌陷面积至少亦相当此数。凡口铅锌矿积至少亦相当此数。凡口
44、铅锌矿 因因 疏干产生疏干产生 地表塌陷地表塌陷1982 个，个，范围范围 达达675hm2，受损农田约，受损农田约66.7hm2 ，建筑物拆迁，建筑物拆迁7hm2，报废铁路报废铁路4hm2，公路，公路1.5hm2 ，年耗费，年耗费20万元以上。恢复由此万元以上。恢复由此破坏的巨大土地面积对保护矿山环境和土地资源是极为重要的。破坏的巨大土地面积对保护矿山环境和土地资源是极为重要的。第五章 矿山土地复垦1.地表塌陷区的整治和利用地表塌陷区的整治和利用5.3.4地面塌陷区及废弃矿井的整治利用 开采地下矿产资源，造成地面塌陷是突出的矿山环境问题。开采地下矿产资源，造成地面塌陷是突出的矿山环境问题。它
45、毁坏耕地，破坏地貌，影响生态，迫使河流改道，道路毁坏，它毁坏耕地，破坏地貌，影响生态，迫使河流改道，道路毁坏，建筑物倒裂等。因此，研究地面塌陷的整治对保护矿山环境极建筑物倒裂等。因此，研究地面塌陷的整治对保护矿山环境极为重要。为重要。2022-8-551 第五章 矿山土地复垦 整治由于塌陷而破坏的土地，可以考虑采取以下措施进整治由于塌陷而破坏的土地，可以考虑采取以下措施进行恢复和利用。行恢复和利用。1）对于塌陷的水淹区域，可利用作为农业灌溉水源，发展渔）对于塌陷的水淹区域，可利用作为农业灌溉水源，发展渔业及其它养殖业，或改造成水陆公园。业及其它养殖业，或改造成水陆公园。2）废物利用，充填塌陷区
46、。）废物利用，充填塌陷区。煤矸石是煤矿地区数量最大的固体煤矸石是煤矿地区数量最大的固体“废物废物”，一般煤矸石，一般煤矸石约占采选煤量的约占采选煤量的30%左右。积极的办法是开发利用，化害为左右。积极的办法是开发利用，化害为利。在暂不能利用的情况下，使用煤矸石充填塌陷区，也是利。在暂不能利用的情况下，使用煤矸石充填塌陷区，也是一举多得的事。此举可使用煤矸石不占或少占土地；填充的一举多得的事。此举可使用煤矸石不占或少占土地；填充的塌陷区可再种植或作其它多方面的用途；减少或消除塌陷区塌陷区可再种植或作其它多方面的用途；减少或消除塌陷区和废石堆对环境的污染，若经周密规划，则可变荒芜之地为和废石堆对环
47、境的污染，若经周密规划，则可变荒芜之地为风景宜人、工农业兴旺的多用场地。风景宜人、工农业兴旺的多用场地。2022-8-552 第五章 矿山土地复垦3）利用塌陷区作为固体废料的储存场所。）利用塌陷区作为固体废料的储存场所。煤矿区附近都建有火力发电厂，储存排放出来的粉煤灰煤矿区附近都建有火力发电厂，储存排放出来的粉煤灰需占用巨大的地面，若采用塌陷区来储存粉煤灰，从技术和需占用巨大的地面，若采用塌陷区来储存粉煤灰，从技术和经济来看，都是可行和合理的。在金属矿山中，塌陷区也可经济来看，都是可行和合理的。在金属矿山中，塌陷区也可作为废石堆存场。作为废石堆存场。4）挖深垫浅，综合治理塌陷区。）挖深垫浅，综
48、合治理塌陷区。对于缓倾斜煤层形成的大面积塌陷区，既无积水或季节对于缓倾斜煤层形成的大面积塌陷区，既无积水或季节性积水，又无法进行耕种。此时，可采用挖深垫浅的方法进性积水，又无法进行耕种。此时，可采用挖深垫浅的方法进行整治，即根据塌陷区的地形地貌，将较深的塌陷区再挖深行整治，即根据塌陷区的地形地貌，将较深的塌陷区再挖深些，用于淡水养殖或栽种莲藕，再将挖出的泥土填入浅部塌些，用于淡水养殖或栽种莲藕，再将挖出的泥土填入浅部塌陷区使其垫高，成为可耕种的土地。陷区使其垫高，成为可耕种的土地。在对地表塌陷区进行整治时应注意，若塌陷区与地下水在对地表塌陷区进行整治时应注意，若塌陷区与地下水或地表水相通时，不
49、能因为充填而造成水体污染。或地表水相通时，不能因为充填而造成水体污染。2022-8-553 开采完毕已报废的矿井，地面遗留有交通线路、管道、建筑物以及井筒、开采完毕已报废的矿井，地面遗留有交通线路、管道、建筑物以及井筒、井架等生产生活设施及场地，对这些设施及场地应结合矿山地理位置、地形井架等生产生活设施及场地，对这些设施及场地应结合矿山地理位置、地形条件及当地经济状况等因素，进行整治和综合利用。条件及当地经济状况等因素，进行整治和综合利用。1）井筒及平硐的整治。）井筒及平硐的整治。对这些地点进行复地，一般采取的措施是：对平硐采用混凝土或石料封对这些地点进行复地，一般采取的措施是：对平硐采用混凝
50、土或石料封死，杜绝废水外流或整治后改作仓库、冷藏室等；对井筒的复地处理，过去死，杜绝废水外流或整治后改作仓库、冷藏室等；对井筒的复地处理，过去通常是采用加封井盖或者加排柱塞和充填料的处理方法（见图通常是采用加封井盖或者加排柱塞和充填料的处理方法（见图5-1）。）。这种方法虽然简单易行，但时间一长，随着雨水的侵蚀，会导致井筒倒这种方法虽然简单易行，但时间一长，随着雨水的侵蚀，会导致井筒倒塌，或排柱腐朽断裂，碎石泥土下滑，出现孔洞，不仅会带来后患，而且也塌，或排柱腐朽断裂，碎石泥土下滑，出现孔洞，不仅会带来后患，而且也失去复地处理的意义。因此，近年来采用新的封井处理方法，即先采用碎石失去复地处理的
