(土地整理與復(fù)墾課件)第五章礦山土地復(fù)墾工藝與方法

河南理工學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院馬守臣土地整理與復(fù)墾第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法第一節(jié)土地復(fù)墾的基本技術(shù)體系第二節(jié)土地復(fù)墾工程技術(shù)——非充填復(fù)墾技術(shù)第三節(jié)土地復(fù)墾工程技術(shù)——充填復(fù)墾技術(shù)第四節(jié)土地復(fù)墾保育技術(shù)和植被恢復(fù)技術(shù)2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法第一節(jié)土地復(fù)墾技術(shù)體系1.土地復(fù)墾規(guī)劃技術(shù)是土地復(fù)墾工程成敗的關(guān)鍵。其主要內(nèi)容是復(fù)墾土地利用方向決策、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化和復(fù)墾工程措施選擇。專項(xiàng)規(guī)劃:

復(fù)墾潛力調(diào)查與分析，復(fù)墾分區(qū)、復(fù)墾項(xiàng)目的選擇與確定、規(guī)劃方案的編制等。項(xiàng)目規(guī)劃:

確定項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)(建設(shè)規(guī)模、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等);根據(jù)土地適宜性評(píng)價(jià)，確定土地利用方向、結(jié)構(gòu)和布局;估算項(xiàng)目投資總額和預(yù)期效益;確定建設(shè)期限;項(xiàng)目規(guī)劃方案評(píng)價(jià)與效益分析;提出項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃與措施。項(xiàng)目工程設(shè)計(jì):

土地平整與整形設(shè)計(jì)、灌溉與排水工程設(shè)計(jì)、電力工程設(shè)計(jì)、道路工程設(shè)計(jì)、水土保持工程設(shè)計(jì)和植被恢復(fù)方式設(shè)計(jì)等。2023/7/282.土地復(fù)墾工程技術(shù)指恢復(fù)土地生態(tài)系統(tǒng)的各種工程措施。主要包括充填復(fù)墾技術(shù)和非充填復(fù)墾技術(shù)。充填復(fù)墾技術(shù)主要包括矸石充填復(fù)墾技術(shù)、粉煤灰充填復(fù)墾技術(shù)、污泥充填復(fù)墾技術(shù)、無(wú)污染充填復(fù)墾技術(shù)和動(dòng)態(tài)充填復(fù)墾技術(shù)等。非充填復(fù)墾技術(shù)主要包括疏排降復(fù)墾技術(shù)、挖深墊淺利用復(fù)墾技術(shù)、梯田式復(fù)墾技術(shù)、直接利用技術(shù)、修整利用技術(shù)等。第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/283.土地復(fù)墾生物技術(shù)

旨在提高和改善重建系統(tǒng)生產(chǎn)力。其中，微生物技術(shù)、生態(tài)工程和土壤改良技術(shù)是研究的重點(diǎn)。第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/284.復(fù)墾土地利用技術(shù)指對(duì)被復(fù)墾后土地的進(jìn)行利用的技術(shù)，包括生物開(kāi)發(fā)技術(shù)、特殊利用技術(shù)和綜合利用技術(shù)。

生物開(kāi)發(fā)技術(shù)主要是為被復(fù)墾后土地向農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)和漁業(yè)轉(zhuǎn)向的技術(shù);

特殊利用技術(shù)主要是為復(fù)墾后土地轉(zhuǎn)為建筑用地、工業(yè)用地、商業(yè)用地和服務(wù)業(yè)用地的技術(shù);

綜合利用技術(shù)則是將前兩者相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況確定被復(fù)墾后土地利用方向的技術(shù)。第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/285.土地復(fù)墾效果評(píng)價(jià)技術(shù)

主要是針對(duì)被破壞土地復(fù)墾過(guò)程中及復(fù)墾工程結(jié)束后可能取得的效果及效益進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)要全盤考慮整個(gè)土地復(fù)墾工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，深入分析和評(píng)價(jià)土地復(fù)墾工程對(duì)當(dāng)?shù)馗鞣N生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境可能帶來(lái)的潛在危害和預(yù)期效益。第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/286.土地復(fù)墾經(jīng)營(yíng)與管理技術(shù)是對(duì)受損土地進(jìn)行產(chǎn)權(quán)的明晰、管理，以及生態(tài)重建的宏觀管理和重建各個(gè)階段的全過(guò)程管理。可分為宏觀管理和微觀管理兩個(gè)層次。宏觀管理包括：國(guó)家、地方土地復(fù)墾相關(guān)政策與法規(guī)的制定，土地復(fù)墾專項(xiàng)規(guī)劃的編制與審批；微觀管理包括:復(fù)墾項(xiàng)目的立項(xiàng)與審批，項(xiàng)目資金管理，項(xiàng)目工程管理和項(xiàng)目監(jiān)理等。第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法第二節(jié)土地復(fù)墾工程技術(shù)——非充填復(fù)墾技術(shù)1．積水區(qū)直接利用法對(duì)于大面積的沉陷積水區(qū)，且未穩(wěn)定沉陷地或暫難復(fù)墾的沉陷地，常根據(jù)沉陷地現(xiàn)狀出地制宜地直接加以利用，如圍網(wǎng)、網(wǎng)箱養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、種植淺水藕或耐濕作物等。一、直接利用法2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法

2．未穩(wěn)定沉陷區(qū)的查接利用法采礦初期受影響較小的沉陷地，可按照原用途繼續(xù)使用；尾礦、矸石山、采礦跡地等，可直接用于林業(yè)、牧草等。

2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法

1．土地平整與梯田整修法沉陷區(qū)的邊坡地帶、矸石山、露天礦剝離物堆放場(chǎng)，均可采用平整土地、改造成梯田或梯田綠化帶的方法復(fù)墾。地表坡度在2°以內(nèi)時(shí)可通過(guò)土地平整就能耕作，地表坡度在2-6°之間時(shí)，可沿地形等高線修整成梯田。

注意：表土層的分層剝離和存放、灌溉措施的配套等問(wèn)題。

2．矸石山整修法矸石山在直接利用復(fù)墾時(shí)往往存在滑坡、坍塌等危害，需要對(duì)其進(jìn)行整形處理。一般可根據(jù)具體情況，將矸石山整修為梯田式或者螺旋式、微臺(tái)階式等形式。二、修整法2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法三、挖深墊淺法

挖深墊淺法是利用挖掘機(jī)械，將沉陷深的區(qū)域再挖深，形成水(魚)塘，取出的土方充填沉陷淺的區(qū)域形成耕地，達(dá)到水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)種植并舉的目標(biāo)。該法應(yīng)用于沉陷較深，有積水的高、中潛水位地區(qū)，同時(shí)，水質(zhì)適宜于水產(chǎn)養(yǎng)殖。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、適用面廣、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益顯著等。缺點(diǎn)：對(duì)土壤的擾動(dòng)大，處理不好會(huì)導(dǎo)致復(fù)墾土壤條件差。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法充填復(fù)墾技術(shù)利用土壤和礦區(qū)廢棄物，如煤矸石、粉煤灰、露天礦的剝離物、尾礦渣、垃圾和江河污泥等來(lái)充填采礦沉陷地，恢復(fù)到設(shè)計(jì)地面高程來(lái)綜合利用土地。應(yīng)用條件：有足夠的充填材料且充填材料無(wú)污染，或可經(jīng)濟(jì)有效地采取污染防治措施。第三節(jié)土地復(fù)墾工程技術(shù)——充填復(fù)墾技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：既解決了沉陷地的復(fù)墾問(wèn)題，又進(jìn)行了礦山固體廢棄物的處理，經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益顯著。缺點(diǎn):土壤生產(chǎn)力一般不是很高，并可能造成二次污染。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法一、煤矸石為填充物復(fù)墾工藝與評(píng)價(jià)

新排矸石復(fù)墾將礦井新產(chǎn)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，恢復(fù)植被或建設(shè)。

預(yù)排矸覆田指建井過(guò)程中和生產(chǎn)初期，塌陷區(qū)未形成前或未終止沉降時(shí)，在采區(qū)上方，將沉降區(qū)域的表土先剝離取出堆放四周，然后根據(jù)地表下沉預(yù)計(jì)的等值線圖預(yù)先排放矸石，待塌陷穩(wěn)定下沉后再覆土造田。

2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法利用煤矸石對(duì)塌陷區(qū)進(jìn)行填充復(fù)墾，既能處理煤矸石固體廢物，減少矸石占地，又能恢復(fù)開(kāi)采沉陷區(qū)土地的利用價(jià)值，這是一條綜合治理和恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的有效途徑。復(fù)墾土壤不適合用來(lái)種植糧食作物和蔬菜2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法二粉煤灰為填充物復(fù)墾工藝與評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)

粉煤灰多為堿性，用來(lái)中和剝離物、矸石中的酸性物質(zhì)和酸性土壤，效果明顯。粉煤灰可變重粘土和輕沙土為中間質(zhì)地土壤、增加土層的孔限度、保水能力等特性。粉煤灰中富含鉀、鈣、鐵、硼等元素，可以作為礦質(zhì)肥料施用。在土壤中摻加粉煤灰還可減輕土壤的板結(jié)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的通氣性和透水性，有利于土壤微生物活動(dòng)和農(nóng)作物根系的發(fā)育。粉煤灰在土壤中能加速許多酶的作用過(guò)程，它能加速生物化學(xué)過(guò)程，加速腐殖質(zhì)的礦化。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法

缺點(diǎn)有機(jī)質(zhì)含量很少，重構(gòu)土壤粉煤灰層有機(jī)質(zhì)含量比覆土層低。重構(gòu)土壤嚴(yán)重缺氮、磷，需要補(bǔ)施有機(jī)肥與化肥。粉煤灰復(fù)墾土壤與農(nóng)業(yè)土壤相比，許多理化性狀較差。復(fù)墾土壤的入滲率低，容易形成地表積水，局部澇災(zāi)或地表徑流，造成水土流失，要加以改良。粉煤灰復(fù)墾土壤PH值大于8，堿性過(guò)強(qiáng)，需采取專門措施改良土壤。另外，粉煤灰的二次污染問(wèn)題也需要關(guān)注。一般用于農(nóng)業(yè)要求覆土層厚些，用于林業(yè)則覆土層可相對(duì)薄些。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法五、動(dòng)態(tài)充填復(fù)墾技術(shù)動(dòng)態(tài)充填復(fù)墾技術(shù)就是在地表沉陷過(guò)程中，地面未積水之前，通過(guò)地表沉陷預(yù)計(jì)和土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)即將形成的沉陷地進(jìn)行一步到位的復(fù)墾治理。動(dòng)態(tài)充填復(fù)墾土地技術(shù)流程為：礦區(qū)開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)→表土剝離→充填預(yù)復(fù)墾沉陷地→覆土與平整→建筑或種植。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法動(dòng)態(tài)充填復(fù)墾土地綜合利用技術(shù)要求1．充填復(fù)墾時(shí)機(jī)的選擇一是充填復(fù)墾時(shí)間不能太晚，特別是對(duì)高潛水位礦區(qū)來(lái)說(shuō)，一定要在塌陷地大面積積水前進(jìn)行施工，以減少工程施工的難度和費(fèi)用。另外復(fù)墾的時(shí)間也不能太早，若在塌陷地還沒(méi)怎么下沉?xí)r就復(fù)墾，那么塌陷地受未來(lái)采動(dòng)影響的下沉量就比較大；二是應(yīng)做到方便施工。如為林業(yè)復(fù)墾，應(yīng)選在每年植樹(shù)的最佳季節(jié)，以利于復(fù)墾后林木的成活。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2．表土保護(hù)與處理工藝動(dòng)態(tài)充填復(fù)墾表土剝離需要根據(jù)施工機(jī)械的寬度，由外到里預(yù)算出每一施工機(jī)械寬度范圍內(nèi)的土方量．然后將復(fù)墾區(qū)劃分成不同的復(fù)墾條帶和取土區(qū)，每一條帶大致為施工機(jī)械寬度的整數(shù)倍數(shù)，最后由外向里層層剝離。該工藝主要適用于地下潛水位較高，需要“挖深墊淺”的采礦區(qū)。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2．表土保護(hù)與處理工藝2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2．表土保護(hù)與處理工藝復(fù)墾后土層的剖面結(jié)構(gòu)可表示為：第i條帶土壤剖面＝第i條帶下部生土＋取土區(qū)下部生土(或矸石、粉煤灰及其他充填物)＋第i條帶表土(i=1，2，…，n)＋取土區(qū)表土＋其他條帶表土平整。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法第五節(jié)土地復(fù)墾保育技術(shù)和植被恢復(fù)技術(shù)微生物復(fù)墾主要是利用菌肥或微生物活化劑改善土壤和作物的生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)條件，它能迅速熟化土壤，固定空氣中的氮素，參與養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，分泌激素刺激作物的根系發(fā)育，抑制有害生物的活動(dòng)，提高植物的抗逆性。微生物話化劑主要用來(lái)使煤矸石、露天剝離物等固體廢棄物充填的土層快速形成耕質(zhì)土壤。叢枝苗根真菌，可以與植物根系形成一種有益的共生聯(lián)合體，通過(guò)增加植物根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收來(lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)。一微生物技術(shù)2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法二、生物復(fù)墾技術(shù)生物復(fù)墾是利用生物措施，恢復(fù)土壤肥力與生物生產(chǎn)能力的活動(dòng)，它是實(shí)現(xiàn)廢棄土地農(nóng)業(yè)復(fù)墾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。生物復(fù)墾主要內(nèi)容為土壤改良和植被品種篩選。植被品種篩選—般是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬種植試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)種植試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)類比等方法篩選確定。篩選出的品種應(yīng)生產(chǎn)快、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性好、耐貧瘠，盡量選用優(yōu)良的鄉(xiāng)土品種，條件適宜時(shí)引進(jìn)外來(lái)速生品種。2023/7/28植被建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題1）過(guò)于形勢(shì)化，生物多樣性低植物種單一2023/7/282023/7/282對(duì)植物種選擇及生長(zhǎng)管理不科學(xué)2023/7/283只注重生態(tài)效益，忽略經(jīng)濟(jì)效益2023/7/28邊坡農(nóng)業(yè)！將來(lái)研究方向?2023/7/28經(jīng)濟(jì)林果業(yè)將來(lái)研究方向?2023/7/28牧業(yè)2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法三生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)充分利用塌陷區(qū)形成積水的特點(diǎn)，根據(jù)魚類等各種水生生物的生活規(guī)律和食性以及在水中所處的生態(tài)位，按照生態(tài)學(xué)的食物鏈原理進(jìn)行合理組合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)-漁-禽-畜綜合經(jīng)營(yíng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)類型。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法四、生態(tài)工程復(fù)墾技術(shù)將土地復(fù)墾工程技術(shù)與生態(tài)工程技術(shù)結(jié)合起來(lái)，綜合運(yùn)用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)的理論，運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的物種共生和物質(zhì)循環(huán)再生等原理，結(jié)合系統(tǒng)工程方法對(duì)破壞土地所設(shè)計(jì)的多層次利用的工藝技術(shù)。其目的在于促進(jìn)各生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)，能量的多級(jí)分層利用，不斷提高其循環(huán)轉(zhuǎn)化效率和土地的生產(chǎn)力，獲得較大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)綜合效益。2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法2023/7/28第五章

礦山土地復(fù)墾工藝與方法

1．平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的生物成員在平面上的分布情況，平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在對(duì)塌陷區(qū)實(shí)施工程復(fù)墾措施后，依據(jù)生態(tài)位原理，將營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的各營(yíng)養(yǎng)單元，即生物成員配置在一定的平面位置上。圖淮北礦區(qū)某礦塌陷地生態(tài)工程復(fù)墾的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2023/7/282

垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)垂直結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)單元在垂直面上的分布情況。礦區(qū)復(fù)墾后生態(tài)系統(tǒng)在豎直面內(nèi)具有不同的生態(tài)條件，適合于不同的生物物