[发明专利]煤矸石山生态环境综合治理方法

摘要

煤矸石山生态环境综合治理方法属于矿产废弃物的治理及生态环境恢复领域，主要解决对煤矸石山灭火、防火并构建植被问题；首先对煤矸石山现场勘查，并制定施工作业计划；以防火为主，防火灭火相结合，以机械方法在煤矸石山体上先浅层喷射注浆全面封堵形成封堵层(8)，在封堵层(8)上喷射过渡泥浆进行全面覆盖形成过渡层(9)，在过渡层(9)上喷射含草灌类植物的泥浆进行全面覆盖形成种植层(10)；喷射中本着自下而上等高线环带式作业，逐渐全面覆盖，并以实际选用不同的作业方式；有益之处，对煤矸石山体结构无扰乱，以防火为主，防火灭火结合，防火效果好而持久；以可靠有效的防火、灭火措施为保障条件构建种植层，选用草灌类植物，并进行封山管理，植被恢复有保证；以现有专业机械设备施工作业；易实施；难度小、效率高、投资少，治理效果有保证。

主权项

1、煤矸石山生态环境综合治理方法，包括如下步骤：第一，首先对煤矸石山进行现场勘查，一要明确其所处状态，是自燃孕育期，或者是自燃发展期，或者是自燃结束期，二要了解其整体的山形地貌状况，特别是其表层颗粒的物理化学性质，三要了解山体温度及燃烧区分布方面的情况；第二，依据现场勘查制定施工作业计划，进行具体准备，主要包括内容，实施浅层喷射注浆进行全面封堵，继而喷射过渡泥浆进行全面覆盖，最后喷射含草灌类植物泥浆全面覆盖三阶段的工艺，以及相应泥浆的准备和专业机械设备的配备；第三，以专业机械设备对煤矸石山体表面喷射封堵泥浆进行全面封堵，形成封堵层，以山体表面均足以被明显覆盖为原则；封堵泥浆主要由碱性物质、纤维物质、惰性材料、黄土、粘合剂和水组成，其固体含量浓度为30～50％，以高浓度泥浆高速喷射注浆；对于处在自燃孕育期的煤矸石山，自下而上实施等高线环带式作业，并本着先孔洞、缝隙，逐步进行浅层喷射注浆，最后达到全面封堵；对潜在的雨水聚集区，应采取导流疏水措施；对于处在自燃发展期的煤矸石山，也是自下而上实施等高线环带式作业，重在封闭山脚部位的孔洞、缝隙，尤其是对于燃烧区下部孔洞、缝隙，先逐步关闭其隐性“风门”，阻断供养渠道，弱化并控制火势，渐渐逼近燃烧区，然后，实施对燃烧区核心点的环绕式灌浆灭火，以喷射软管近点喷射注浆降温，逐步压缩燃烧区，并留一定的散发热气的孔隙，防止爆炸；在散发热气量降到一定程度，并且山体表面温度进入稳定下降趋势后，再实施全面封堵；有多个燃烧区时，应交叉作业，逐步灌注；对潜在的雨水聚集区，应采取导流疏水措施；应全过程监视山体表面温度变化，注意调整作业点和作业方式：对于处在自燃结束期的煤矸石山，施工作业方法、措施与处在自燃发展期的煤矸石山基本相同，区别在于自燃结束期时，燃烧走弱，但并未熄灭，因此通过相应孔洞、缝隙散发的热气量少，且下降趋势快，山体表面温度处于下降及加快下降的状态，因此对燃烧区的灌浆灭火、喷射降温以及全面封堵的力度要小，工期相对要短；第四、在第三步的基础上，当封堵泥浆固化后，以专用机械设备对其表面喷射过渡泥浆进行全面覆盖，形成过渡层；过渡泥浆主要由纤维物质、土壤颗粒物、粘合剂和水组成的中性泥浆，其固化后与封堵层的附着力强，既能增强全面封堵效果，又具有覆土作用，为客土喷播种植土壤层奠定基础；施工作业方法为，自下而上等高线环带式作业，以封堵泥浆被全面覆盖为原则；第五、在第四步的基础上，当过渡泥浆固化后，以专用机械设备对其表面喷射含草灌类植物的泥浆进行全面覆盖，覆盖厚度为30～100mm，形成种植层，含草灌类植物的泥浆主要由草灌类生命体、活性物质、土壤颗粒物、保水剂、纤维物质、粘合剂和水组成，它不仅能增强覆土效果，更重要的是建立植物生存的生态环境基础，同时具备孕育生命及其成长的农业技术特征和落地生根的工程技术特征，能稳定的附着在过渡层上，并能相互溶合在一起，施工作业方法与第四步相同。第六，后期管理，在植物萌芽、育苗期喷水养护，对煤矸石山体封山，减少人为干扰，促进动、植物种定居。