露天煤礦排土場的生態(tài)重建

郭宇檣

河曲縣規(guī)劃和自然資源局 山西 忻州 036500

一、礦區(qū)概況

礦區(qū)處于山西黃土高原西北部，屬典型的黃土高原地貌，黃土厚度大，但植被稀少，水土流失嚴重，地形切割劇烈，沖溝發(fā)育，多呈“V”字形，基巖僅在溝谷中有零星出露。地形總的趨勢為東高西低，屬中――低山區(qū)。

二、礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境存在問題

現(xiàn)狀條件下，發(fā)育地面塌陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害及不穩(wěn)定邊坡地質(zhì)災(zāi)害隱患；采礦活動對礦區(qū)內(nèi)含水層破壞嚴重；露天采場剝離、采煤、堆渣等采礦活動對地形地貌、土地等資源破壞嚴重；預(yù)測采場邊坡存在崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患。

三、復(fù)墾方式

(一)“剝離一采礦一造地一復(fù)墾”一體化，實現(xiàn)“邊損毀，邊復(fù)墾”。本項目采用“剝離一采礦～造地一復(fù)墾”一體化技術(shù)，礦區(qū)剝離工藝、開采工藝、排棄工藝、造地與復(fù)墾工藝緊密聯(lián)系在一起，實現(xiàn)采礦與造地同時進行，損毀與復(fù)墾同時進行，減少了礦區(qū)土地處于損毀狀態(tài)的時間，加快土地復(fù)墾的進度，為礦區(qū)生態(tài)重建和土地恢復(fù)、再利用創(chuàng)造了良好的條件。

(二)合理規(guī)劃，減少占地。項目基建、生產(chǎn)過程中合理規(guī)劃施工，盡量減少對土地的損毀面積及損毀程度。

1.在排土場穩(wěn)定性的前提下，合理規(guī)劃平臺與邊坡，使其對廢棄土石的容量盡可能大。

2.內(nèi)排土場及外排土場剝離的表土，在不影響施工進度的前提下，選取最短的運距位置，堆放在原來的場地內(nèi)，不另外占用別的土地，減少對土地的損毀面積

3.農(nóng)業(yè)種植區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)建設(shè)工程，盡量避開農(nóng)作物季節(jié)，以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的損失。

(三)表土剝離，保護、利用黃土資源。表層土壤是經(jīng)過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤，其容重、水分等理化性狀以及植物、動物，尤其是微生物等生物性狀比深層土具有較大優(yōu)勢，對于植物種子的萌發(fā)和幼苗的生長有著重要作用。本項目生產(chǎn)建設(shè)工程前，剝離采掘場、外排土場的表土，堆放在各自的場地內(nèi)，貯存期間加以養(yǎng)護以保持其肥力，待覆土?xí)r，再平鋪于土地表面，使其得到充分有效地利用。

(四)排土場水溝構(gòu)筑工藝。排土場初期存在著嚴重的非均勻性沉降，故短期內(nèi)不能修筑硬化渠系。根據(jù)排土場在礦區(qū)布設(shè)位置、影響程度、松散體穩(wěn)定程度，設(shè)置永久性硬化骨干排水渠系和臨時性非硬化排水渠系。前者主要利用硬化、碾壓、穩(wěn)定不變的路面和區(qū)段修筑漿砌溝、鐵絲石筐，排泄大暴雨時的地表徑流，后者主要采用易修復(fù)的非剛性材料修筑土渠、石礫溝、寬淺干砌渠、土袋等，排泄大暴雨時局部的地面徑流。后者排出的徑流水可導(dǎo)入前者中。

四、生物和化學(xué)措施

生物復(fù)墾是通過生物改善環(huán)境，改善土壤環(huán)境，恢復(fù)土壤肥力與生物生產(chǎn)能力的活動。本方案采用的生物和化學(xué)措施有:土壤改良和培肥措施、植被重建措施。

(一)土壤改良與培肥措施。該項目地處黃土高原區(qū)，雖土源豐富，但是自然條件差，土壤貧瘠，土壤有機質(zhì)含量低，缺乏必要的營養(yǎng)元素和有機質(zhì)，需采取一系列的措施進行土壤改良與培肥。

1.施無機肥料:根據(jù)礦區(qū)的實際情況，無法大量施用有機肥料，故只能施用無機肥料來增加土壤養(yǎng)分，以化學(xué)肥料為主，使植物生長良好，提高土壤有機質(zhì)，改良土壤的理化性質(zhì)。

2.綠肥法:綠肥是改良復(fù)墾土壤，增加有機質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)元素的最有效方法。在復(fù)墾的前幾年內(nèi)多種植多年生或一年生豆科草本植物，然后將這些植物通過壓青、秸稈還田、過腹還田等多種方式復(fù)田，在土壤微生物作用下，除釋放大量養(yǎng)分外，還可以轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)，其根系腐爛后也有膠結(jié)和團聚作用，可以有效改善土壤理化性質(zhì)。主要選沙打旺、紫花苜蓿等豆科植物。

(二)植被重建措施

1.植物的篩選。項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)重建的首要任務(wù)是篩選當?shù)叵蠕h植物，以便以最快的速度重建一個質(zhì)量更高地人工生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)項目所在地的自然條件、適宜性評價結(jié)果以及生態(tài)重建的目標，選定的植物具有下列特性:

①具有較強的適應(yīng)脆弱環(huán)境和抗逆境的能力，即對于干旱、風(fēng)害、凍害、瘠薄、鹽堿等不良立地因子具有較強的忍耐能力。同時對粉塵污染、燒傷、病蟲害等不良因子具有一定的抵抗能力。

②生活力強，有固氮能力，能形成穩(wěn)定的植被群落。

③根系發(fā)達，有較高的生長速度，能形成網(wǎng)狀根固持土壤。地上部分生長迅速，枝葉茂盛，能盡快和盡可能長的時間覆蓋地面，有效阻止風(fēng)蝕。同時，能較快形成松軟的枯枝落葉層，提高土壤的保水保肥能力。

根據(jù)以上選取原則，該項目區(qū)選取植被有，喬木:油松、刺槐；灌木:檸條、沙棘、紫穗槐；牧草:沙打旺、紫花苜蓿。

2.種植技術(shù)。根據(jù)項目區(qū)的自然條件，種植主要選取直播和移栽技術(shù)。

①直播技術(shù)

礦區(qū)復(fù)墾地上種植的牧草和農(nóng)作物用直播法來繁殖。直接用種子繁殖，生命力強，根系扎入土層較深，地下部根系的伸長經(jīng)常高于地上部的生長量。

②移栽技術(shù)

方案中選取的喬木和灌木采用植苗技術(shù)，購買來的苗木，不能長時間堆放，要迅速假植起來，隨栽隨挖取，栽植時幼苗根部要蘸上泥漿以減少根部在干燥空氣中的暴露時間，增加根部土壤含水量。栽植時定要除去樹苗地周圍快速生長的雜草，以免與樹木爭奪水分。購買苗木的地點要與項目區(qū)的氣候條件相近。

通過以上措施可有效保證平臺復(fù)墾，既能防風(fēng)固沙有效減少揚塵污染，又改善了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，增加了水土保持能力，農(nóng)田防護能力綜合提升，修復(fù)、提升土地的生態(tài)功能。使原有礦區(qū)的荒山荒溝成為方便耕種的耕地，增加了當?shù)剞r(nóng)民的收入。