[发明专利]一种煤矿塌陷坑的修复方法

说明书

本发明公开了一种煤矿塌陷坑的修复方法，包括：对煤矸石进行预处理；将预处理后的煤矸石作为回填物充填煤矿塌陷坑，然后推平，压实，得煤矸石层；在煤矸石层上铺盖一层厚度为0.5‑1m的第一基质材料；在第一基质材料上面铺盖一层厚度为0.4‑0.6m的第二基质材料；在第二基质材料上种植植物。本发明中将煤矸石用于填充煤矿塌陷坑，且在煤矸石上铺设第一基质材料层和第二基质材料层，然后再种植植物，煤矸石层、第一基质材料层和第二基质材料层之间协同作用，为植物提供适宜的生长环境和营养成分，还能够起到保水、固定重金属等作用，有利于植物生长，从而起到修复煤矿塌陷坑的效果。

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体涉及一种煤矿塌陷坑的修复方法。

背景技术

随着煤炭资源开采技术的进步，矿山环境问题的发生速度和规模都超出了环境的承载能力，矿山及其周边的矿山环境问题越来越凸显。

煤炭开采改变了煤矿区原有的地质环境系统，开采沉陷问题、矿山次生地质灾害、含(隔)水层结构破坏问题、固体废弃物问题等矿山环境地质问题直接或间接的威胁着矿山生产安全与矿区居民生活状况。以开采沉陷问题为例，具有明显的群发性和突发性特点，严重破坏了矿区内的景观环境，对矿区生产安全产生极大隐患。

开采沉陷问题中，塌陷坑是一种常见的开采沉陷表现形式，该问题在井工开采矿山普遍存在，造成大量土地资源破坏、生态环境破坏以及水资源浪费。因此，寻求有效治理塌陷坑、修复矿山环境的方法就显得极为重要。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种煤矿塌陷坑的修复方法，以解决现有存在的煤矿塌陷坑难易修复的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种煤矿塌陷坑的修复方法，包括以下步骤：

S1、对煤矸石进行预处理；

S2、将预处理后的煤矸石作为回填物充填煤矿塌陷坑，然后推平，压实，得煤矸石层；

S3、在煤矸石层上铺盖一层厚度为0.5-1m的第一基质材料；其中，第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土35-45份、城市污泥8-15份、粉煤灰25-35份、果胶粉5-12份、丙烯酸1-3份和绒毛浆5-15份；

S4、在第一基质材料上面铺盖一层厚度为0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土25-35份、城市污泥4-8份、粉煤灰8-12份、果胶粉5-10份、丙烯酸2-6份、绒毛浆8-16份和微生物菌肥3-8份。

S5、在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和刺槐，然后在植油松和刺槐中间的空地处种植百喜草；其中，油松和刺槐的混交比例为0.5-1.5:2-5。

本发明的有益效果为：本发明对煤矿塌陷坑的修复中体现了分层回填思路，人工重塑了被破坏的煤矿地质环境，首先将煤矸石作为主要填充物填充在煤矿塌陷坑中，实现了煤矸石的废物利用，然后在煤矸石层上铺盖第一基质材料，第一基质材料中的城市污泥和粉煤灰的碱性和吸附作用可以促进煤矸石中铁等氢氧化物的沉淀和多种重金属硫化物及碳酸盐的沉淀固定，且该碱性条件下能够阻止嗜酸硫氧化细菌对煤矸石的催化氧化，即第一基质材料仅邻预处理的煤矸石可以抑制煤矸石中硫化物氧化产生的酸和重金属污染，提高了煤矿塌陷坑的修复作用。

此外，煤矸石中含有孔隙，而城市污泥具有流动性，因此，城市污泥还可以有效填堵煤矸石中的孔隙，进一步提高了，煤矸石层的保水性能和肥力。城市污泥和粉煤灰中含有大量的铵盐，铵盐可与果胶粉反应，来调节第一基质材料的pH，使得第一基质材料的pH偏酸性，进而适宜油松、刺槐等植物的生长。

在第一基质材料中加入丙烯酸和绒毛浆，可以起到保水作用，绒毛浆和丙烯酸亲水性较好，丙烯酸吸水后，可以通过绒毛浆的疏导作用缓慢分散在壤土中，此外，绒毛浆吸收后会膨胀，可起到保水作用，同时膨胀后的绒毛浆会挤压壤土等成分，使其能够固定植物，防止倒伏等。