呼伦贝尔扎赉诺尔露天矿生态修复模式技术应用案例查看源代码讨论查看历史

来自 搜狐网 的图片

呼伦贝尔扎赉诺尔露天矿生态修复模式技术应用案例内蒙古呼伦贝尔满洲里市扎赉诺尔区露天矿晚清起先后由俄罗斯、日本进行开采。上世纪60年代，扎赉诺尔露天煤矿在经历数次改制后恢复正式生产，2017年闭坑。露天矿在关闭后，形成了南北长4.1公里，东西宽1.6公里的矿坑，矿坑目前深度120米左右，东部为早期生产工作帮，西部为前期沿帮排土场及内排土场形成的非工作帮，南、北两侧为端帮。

一、应用场景

这座有着百年历史的老矿，因为持续的露天开采严重破坏了矿区山坡土体结构，造成沟壑纵横、植被损毁、土地贫瘠、水土流失加剧，周边土壤、大气、水资源、生物多样性都遭受到了不同程度的破坏。2016年，运用该模式在扎赉诺尔区露天煤矿展开生态修复治理。

二、主要解决的问题

该技术解决了扎赉诺尔区露天煤矿闭坑后的生态修复，提高当地生态治理的难题。

三、技术要点

扎赉诺尔露天矿在修复过程中运用了地形整理、土壤改良、种植灌草、挂网喷播、铺设草帘等施工工艺。

1、地形整理对矿区排土场进行地形平整重塑，模拟自然草原地形，对于修整草原矿区形成的排土场进行；场地整理结合立地条件和排弃情况进行削坡降坡，确保坡度小于15-20°；根据现状结合设计做好施工通道。

2、建立截排水系统在地形整理的过程中同时要做好防洪沟、截水沟、排水沟、挡水墙、集水沟槽等防护措施，避免降雨坡面出现径流或冲刷形成大的沟壑。

2.1 防洪沟在矿坑周边15m～20m设置防洪沟，防止草原降水汇集到矿坑内；防洪沟的宽度和深度根据排土场的大小和周边草原设定，确保达到防洪效果；防洪沟内应选择种植草原中的耐湿植物。

2.2 截水沟排土场平台设截水沟，截水沟的平、纵转角处应设曲线连接，其沟底纵坡应不小于3‰，截水沟应离开弃土堆1m～5m，截水沟内种植草原耐湿植物。

2.3 挡水墙与集水沟槽为防止降水对平盘冲刷，在各层排土场平盘上的近边坡部位，沿坡脚线挖掘非连续的集水沟槽。平台外侧设挡水墙，墙上顶宽1-1.5m,下底宽1.5-2.0m,高1.0m;平台由外侧至内侧设置3‰坡度（反坡）。集水沟槽和挡水坝内全部种植草本植物。

2.4 坡面排水在平盘边缘挡水墙内侧分别设置集水坑（1.5m*1.5m*1.0m）通过集水坑以溢流的方式通过泄水管或泄水沟槽排水；连接上下平盘之间的坡面排水沟应优先选择暗排水管，表面覆土30cm，种植草本植物。

3、土壤改良

3.1 平盘和边坡覆盖腐植土矿区排土场土壤贫瘠，缺乏植物生长的养分，需要覆盖15-30cm 的剥离时的表土或腐植土（种植土），宜于前期植物生长。

3.2 施肥在矿区没有剥离的表土和腐植土覆盖的地段，需要人为做土壤改良，达到植物生长环境。平面具备机械作业的区域，人工配合抛肥机进行施肥，根据土壤检测数据确定施肥比例，肥料主要使用就近牧区的腐熟羊粪，结合高活性有机肥（生态修复专用）10-15kg/亩，牧区羊粪5-7方/亩；利用旋耕机进行旋耕拌和，使肥料和土壤拌和均匀。边坡上具备旋耕机作业则使用旋耕机进行旋耕，不具备旋耕机作业的地段，需要人工配合机械反复搂耙，让肥料和土壤充分拌和均匀，达到播种条件，坡面施肥比平盘每亩增加5%的肥料。

4、植被建植

4.1 植被选择矿区植被恢复应以当地邻近草原植被为目标参考，草原区露天矿覆土后种植适合当地的草本和灌木植物，可以采集当地野生灌草种，也可选择适合当地的市场上能够购买到的灌草种子。扎赉诺尔露天矿生态修复草本植物选用了羊草、披碱草、无芒雀麦、偃麦草、扁穗冰草、蒙古冰草、沙打旺、杂花苜蓿、草木犀等草本植物；乔灌木选择二色胡枝子、紫穗槐、沙棘、榆树、柠条、小叶锦鸡儿等。

4.2 播种在土壤改良后进行人工撒播灌草种，播种量根据不同植物种类、种子重量及适宜密度，一般灌草混合种子播量在5-10公斤/亩。播种时间选在雨季前进行播种，播后人工反复搂耙，让草种和土壤充分结合，确保草种种植深度在1--2cm；播后利用自制的滚子进行反复碾压2遍，避免草种被风刮走且有利于保墒。草本播种最晚7月20日之前。考虑播种季节墒情，灌木种子与草种同时播种，部分灌木苗于春季进行栽植，可利用资源圃分期进行栽植。

4.3 灌溉草原矿区降水量在300mm以上区域可不建立灌溉系统，依靠自然降水恢复；降水量在300mm以下区域，可建立灌溉系统，加速恢复，灌溉3年后进入自然演替阶段。降雨量达不到植物苗期生长需求时，需进行喷水养护，早晚各喷水一遍，喷水时每遍保持不要出现径流即可；持续一周后可以调整为2天一次，三周后进入正常管护。

5、挂网喷播挂网喷播是针对坡面较陡，坡度在60-80°之间，撒播作业难度较大的区域进行的一种施工工艺，目前用于护坡建植的方式之一。

5.1 坡面整理把容易滑落的土块或石头等杂物清理干净，排除安全隐患，避免石块等滑落。

5.2 锚杆安装根据坡面土壤结构选择锚杆的材质、长度、直径进行锚杆安装。对于土壤结构比较松散的坡面选用松木杆作为锚杆；松木锚杆建议规格：（入土方向）小头直径5cm ,长0.8-1.0m，露出坡面10cm;对于土壤结构比较坚实的坡面采用螺纹钢，螺纹钢锚杆建议规格：Φ12螺纹钢，长度0.8-1.0m，露出坡面10cm，特殊部位螺纹钢可以加粗加长；锚杆含量5个/㎡。

5.3 挂网安装钢丝网覆盖到坡面上和坡面平行距离5cm,同时用绑丝绑扎于锚杆上，在锚杆露出坡面的10cm中间（即二分之一处）绑扎；绑扎要均匀，确保钢丝网片平整。

5.4 喷播作业将土壤、草种、灌木种子、水、木纤维、有机肥、复合肥、粘合剂、保水剂等按比例混合装入容器内搅拌均匀；利用喷播机将混合物均匀喷射到坡面上，首先喷水湿润坡面然后进行喷播，分2次喷播，第一次喷射基质层，让基质层与坡面充分结合，第二次喷播种子层，每层平均厚度4—5cm,总厚度保持在8-10cm。

6、铺设草帘草帘既可以保水又可以保护草种同时防止降雨出现径流，次年草帘降解后又是很好的肥料。草帘规格一般是1.6m*10m/片，密度不宜过疏或过密，保证小草从缝隙中长出；铺设时草帘的草杆方向与坡面垂直，防止雨水冲刷形成径流，用U型卡子固定避免被风刮起（U型卡每平米安装5个，（U型卡可以用8号铁丝自制，长15cm,宽8cm）。

7、管护

7.1 补种对矿区局部长势不好的地段进行补播，个别地块进行移植幼苗。

7.2 围栏为了保证修复的效果和设计要求，对施工区域进行安装网围栏，确保植被不被人为破坏和牲畜啃食。

7.3 监控为了加强管控措施，根据现场情况分别安装太阳能供电的摄像头5处，与手机app和电脑连接进行实时监控，有利于监管材料的丢失和牲畜的破坏,还可以远程观看现场植被情况。

四、应用成效

通过修复前矿区现场调查和修复后现场植被、地表监测分析，扎赉诺尔露天矿人工修复复绿5年后，植物种类达到50多种，覆盖度达到75%以上，长势最好的是羊草、 偃麦草、冰草、拂子茅、扁蓄豆、杂花苜蓿、斜茎黄芪、多叶棘豆、冷蒿、山韭、二色补血草等草本植物，柠条、胡枝子、沙棘、榆树、小叶锦鸡儿等灌木。多种飞鸟、昆虫、动物在这里繁育，初步形成稳定、适应的生态群落。扎赉诺尔露天矿采用土地整理、土壤修复、建立排水系统、种植适宜的草灌组合、选择人工撒种或挂网喷播、覆盖草帘等施工工艺，具有低成本，低维护、施工速度快、草种使用率高、保土、保水、保肥，为今后草原地区矿山生态修复治理提供了可复制、可推广的示范案例。

五、适用范围

本模式适应于内蒙古草原区域露天煤矿的修复治理。