[发明专利]黄河泥沙复垦采煤沉陷地交替多层多次充填土壤重构方法

摘要

本发明涉及黄河泥沙复垦采煤沉陷地交替多层多次充填土壤重构方法，属于矿山环境保护技术领域。该方法包括确定采煤沉陷地的土壤剥离厚度，将采煤沉陷地划分为规则的长方形充填条带。确定充填土壤重构剖面特征，进而确定充填条带的顺序和同步交替充填条带的个数。将邻近非本组充填条带作为同步交替充填条带的土壤剥离堆放区对一组同步交替充填条带进行土壤分层剥离，并堆放在相应子区。进行交替多层多次充填泥沙层‑排水‑覆盖心土层，待一组同步交替充填条带中每个充填条带均完成所有泥沙层和心土层的构造后，将表土回填覆盖并进行平整。本方法提高了重构剖面的保水保肥性，加速了泥沙层的土壤熟化，有利于作物的生长发育。

主权项

一种黄河泥沙复垦采煤沉陷地交替多层多次充填土壤重构方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)确定待充填区域土壤剥离厚度、划分充填条带：根据采煤沉陷地的沉陷深度和设计的待复垦标高，确定待充填土壤厚度；根据待充填土壤厚度和采煤沉陷地最大土壤剥离厚度，确定采煤沉陷地的土壤剥离厚度，采煤沉陷地的土壤剥离厚度为0.5～1m，其中表土剥离厚度为0.2～0.5m，心土剥离厚度为0～0.8m；根据沉陷地的耕种、排灌实际地貌特征，以及土壤剥离机械条件和采煤沉陷地的土壤剥离厚度，将采煤沉陷地划分为规则的长方形充填条带，充填条带尺寸为宽25‑35m，长50～150m，并将条带按1,2,3,4……，n进行编号；(2)确定充填土壤重构剖面、泥沙充填次数及厚度：根据待充填土壤厚度、土壤剥离厚度以及通过盆栽试验确定的复垦适宜夹心土的土壤结构，确定充填土壤重构剖面特征从下到上为：泥沙层‑心土层‑泥沙层……心土层‑表土层；各类层厚度为：表土层厚0.2～0.5m,每一心土层厚度0.15～0.4m，每一泥沙层厚度0.2～1m，泥沙层k为2～4层，其中充填泥沙层的层数为k；(3)确定充填条带的顺序和同步交替充填条带的个数：采用隔带充填的方式，先充填奇数编号的充填条带，再充填偶数编号的充填条带，或相反；选择k+1个充填条带作为一组同步交替充填条带；(4)确定土壤剥离堆放区：将一组同步交替充填条带的邻近非本组充填条带作为该组同步交替充填条带的土壤剥离堆放区，堆放区由中部表土堆放子区，两侧心土堆放子区组成；表土堆放子区高度为1～2.5m，心土堆放子区构成心土坝，高度为2～4m；在邻近非本组充填条带的心土堆放子区堆放心土前，心土堆放子区的表土也一并剥离堆放在本充填条带的表土堆放子区中；若一组同步交替充填条带的邻近非本组充填条带为已充填复垦条带，其条带两侧在表土回填施工过程中，空出未覆盖表土的区域作为该组同步交替充填条带的心土堆放子区，其条带中间覆盖表土的区域作为该组同步交替充填条带的表土堆放子区；(5)同步交替充填条带的土壤分层剥离：对每一组同步交替充填条带进行表土、心土的分层剥离：首先，将该组同步交替充填条带表土剥离，剥离厚度为0.2～0.5m，并将剥离的表土堆放在邻近非本组编号加1或减1的充填条带中间的表土堆放子区上，并将该邻近非本组充填条带心土堆放子区的表土也一并剥离堆放在其表土堆放子区上，采取保土措施覆盖和种植肥土的草；然后将同步交替充填条带的心土剥离堆放在邻近非本组充填条带的心土堆放子区，构成心土坝，用于后续的回填覆盖；(6)对每组同步交替充填条带进行交替多层依次充填泥沙层、排水、覆盖心土层：对每一组同步交替充填条带进行交替充填，先从第一个同步交替充填条带开始充填泥沙层，当达到设定的泥沙层厚度0.2～1m后，开始充填第二个同步交替充填条带，当达到设定的泥沙层厚度0.2～1m后，再进行下一个同步交替充填条带，如此进行，一直进行到第k+1个同步交替充填条带；每一个同步交替充填条带充填完一层泥沙层后，保持1～3天的泥沙沉淀时间，然后采用深排水沟加土工布的方式排水；充填的泥沙层排水干燥后，从邻近非本组充填条带的心土堆放子区取土，按设计的心土层厚度覆盖心土，心土层厚度为0.15～0.4m；每一个同步交替充填条带充填覆盖心土层完成后，再按相同方式进行下一层泥沙层的充填，直到该组同步交替充填条带的每个充填条带交替充填完成；(7)表土的回填：完成所有泥沙层和心土层的构造后，从邻近非本组充填条带的表土堆放子区，运回表土进行回填覆盖和平整；待采煤沉陷地全部充填条带完成充填后，一并平整。