[发明专利]一种黄土区大型露天煤矿排土场地形地貌优化方法

说明书

本发明涉及一种黄土区大型露天煤矿排土场地形地貌优化方法，包括：“松软基地清除”，“基地沟壑充填”，“光滑基底爆破处理”，“基底设桩抗滑”，“扇形排弃分层压实”等步骤。本发明基于仿照黄土区百万年前原有的“塬”地貌，改变黄土高原水土流失区传统的坡耕地人工机修梯田的模式，借助采矿移动岩土的便利条件，以大范围土方调配构造流域地貌来统筹水文形态，以微地形改造减少地表径流的产生，在确保排土场稳定性的前提下，使黄土区大型露天煤矿排土场的地貌恢复为塬地貌，为生态系统的恢复和生物多样性打下基础。

技术领域

本发明涉及生态恢复技术领域，具体地说，涉及一种在气候干旱、生态环境脆弱的黄土高原区大型露天煤矿排土场地貌重塑的方法，尤其涉及一种仿照黄土区原有的“塬”地貌进行矿区地貌优化方法。

背景技术

传统的排土技术主要依据排土工程的便利性，就近排土堆积，不能统筹规划，完全破坏了原地貌流域水文地貌，恢复的生态系统难与原地貌生态系统相协调。现有的矿区地貌重塑工程下的平台与边坡相间的大型人工堆垫地形存在地形地貌不稳定、边坡岩土侵烛、景观不协调、生物多样性减少、人为干预过多、刚性工程易破坏、养护成本高等问题。

发明内容

本发明为了解决传统矿区地貌重塑工程中的上述问题，提供了一种仿照黄土区原有的“塬”地貌进行矿区地貌优化的技术。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种黄土区大型露天煤矿排土场地形地貌优化方法，包括如下步骤：

S1.设计GeoFluv基于AutoCAD平台对矿区重塑地貌进行模拟，选取整体参数和局部参数进行基于地形与水文的地貌重塑的参数与模型研究；并配合自然生态相关要素基于GeoFluv设计出一种近似自然的地理形态的地貌模型；

S2.在地貌模型中，按照与周边原水文地貌相适应的原则，确定主沟道和沟道等级，形成整体由高到低的流域地貌；按各“塬面”高程，分层定级并进行微地貌整形，保证塬面坡度在1～3°之内；将较长的边坡整形成非线性边坡；

S3.收集黄土区大型露天煤矿所在流域的DEM图、水文数据、土壤图等，在矿区范围内确定流域水文地貌的走向，结合步骤S2中的理论模型，为每一个高程分层定级，也为每一级沟道定级，形成“塬面沟道分层定级规划图”；

S4.按照步骤S3中的“塬面沟道分层定级规划图”将黄土区大型露天煤矿已有的排土场进行排土对接，基本实现流域水文地貌分布。

进一步，所述步骤S4还包括：

S4-1.排土场基底构筑：运用装载机等机械设备，按照中间低，四周高的方式进行推土；在重要区域应适当清除表层松软土层，增强基底岩土承载力；在外排土场基底压占土地尤其是沟壑部分充填高钙、低钠难风化的石块，利用原地貌沟壑形成“疏水型”基底；

S4-2.排土场主体构筑：排土场主体构筑时，按照扇形推进、多点同时排弃，在满足地表厚层覆土的前提下，采取岩土混排工艺，在废弃的运输路面和皮带运输道等部位排弃岩土时，选择难风化、粗粒级的岩石；对污染相对富集的地方采取“包埋”，并做好排水系统；

S4-3.排土场平台构筑：将每个“塬面”划分为一定面积的方格，对每一个方格进行微地貌整形，修筑地表起伏状态，保证坡度在1～3°；主要用大型推土机推平，以田埂将复垦土地划分成不同的地块，同时修建排水沟、道路；

S4-4.排土场边坡构筑：对坡面进行非线性处理，边坡基本呈现上部缓坡、中间陡坡、下部缓坡的结构，所述中间陡坡的倾斜角度不超过60°，并模仿自然地形，在上部缓坡和下部缓坡处设置凹形、弯曲式缓坡，缓坡的倾角在25°以下。

进一步，所述步骤S4-2中，在排弃过程中，细颗粒的黄土可部分充填到岩块缝裂中，逐层堆垫、逐层压实，减轻非均匀沉降程度。