露天礦復墾，對露天開採煤炭而破壞和壓占土地採取整治措施，使其恢復到可供利用狀態的活動。露天礦土地復墾的主要對象是已挖掘的露天采場和排土場。復墾的理論概念是在空間上限制與清除露天採礦工程對環境的有害影響，創造條件，以便利用預先從礦山土地上採集(剝離)的沃土儘快恢復被破壞的土地。實施復墾工程的基本依據是為既定的國民經濟方針有選擇有目的地形成最佳採礦工業景觀。
基本介紹
- 中文名：露天礦復墾概述
- 外文名：surface mine reclamation
- 學科：煤炭科學
- 拼音：lù tiān kuàng fù kěn gài shù
露天采場復墾,排土場復墾,發展狀況,
對露天開採煤炭而破壞和壓占土地採取整治措施，使其恢復到可供利用狀態的活動。
露天礦土地復墾的主要對象是已挖掘的露天采場和排土場。復墾的理論概念是在空間上限制與清除露天採礦工程對環境的有害影響，創造條件，以便利用預先從礦山土地上採集(剝離)的沃土儘快恢復被破壞的土地。實施復墾工程的基本依據是為既定的國民經濟方針有選擇有目的地形成最佳採礦工業景觀。
露天采場復墾
露天采場的復墾主要取決於礦床賦存、地形條件、圍岩、表土及當地的實際需要。
露天開採的砂礦、水平礦和緩傾斜礦的剝離物可堆棄在露天采場(採用內排工藝)內，復墾場地的坡度可與礦床底板坡度相近，以利於地表水的排除;在礦石開採前利用採運設備超前採集土壤接著覆蓋在內部排土場地上，即可恢復原先的地形;然後按田園化要求修築機耕道、灌溉水溝及營造防護林帶。
開採礦體長的傾斜或急傾斜礦時，也可採用內排方式。將礦體分為若干小礦田，在其中尋出剝離係數最小的一塊礦田進行強化開採，儘快將礦產采出以騰出空間，同時將剝離的表土暫時堆棄在該礦田周邊上;然後再開採另一塊礦田，並將剝離物回填在已騰出空間的採空區上;再將其周邊的表土覆蓋上去並整平。復墾土地用於種植大田作物時整平的坡度不應超過1°，個別情況下為2°～3°;用於植樹造林時不超過3°，個別情況下可達5°，必要時可修築成梯地。
對於傾斜或急傾斜的坡積礦床，用水力開採或隨等高線開挖後，呈現裸露的石坡一般成“石林”狀。這類地形的復墾是就地取材修築梯地，按等高線堆築石牆，並儘量與“石林”聯結;然後在牆內回填尾礦，尾礦可用泥漿泵吸取，經過管道回填到梯地內，尾礦乾涸後要保持5‰以上的坡度，以滿足復墾後排灌的要求;再在平整後的地面鋪土整平，成為可供農業或林業用的梯地。
覆蓋土層的厚度一般不少於0. 4～0. 5m，可滿足農業和林業種植要求。
對於地下水豐富的礦區，為恢復因採礦而破壞了的含水層，必須在採空區內先回填岩石，再覆蓋土壤層。
用於農業、林業復墾的露天采場，在適宜的位置上需設定防洪設施，以免洪水沖毀場地。
露天采場邊幫和安全平盤上可用植被保護。為使植被在邊幫上成長，可用泥漿法處理，或在安全平盤上種植藤本植物，以攏住岩石。平盤(崖道)可視具體條件種植矮株的經濟林、薪炭林。
深度較大的露天礦坑，可改造成工業和居民的供水池、養魚和水禽池、水上運動池、文化娛樂設施和療養地等，此時要求礦坑四周圍岩無毒無害且無大的破碎帶，整體性強，滲水性小，或者是第四紀沉積層，不必採取大的堵漏、防滲等措施。
岸邊地帶用作浴場時，可將露天坑幫削緩，坡度1 ：9時達到1. 0m深，坡度1：4時達到1. 7m深，在這些緩坡區內要覆蓋沙子。兒童浴場水深不應超過0. 5～0. 7m。在建造帶有跳板和跳台的水池時，在跳台以下的水深不小於4.5m，在3m和1m跳板以下的水深分別不小於3.5m和3m。
當露天坑的水面以上部分邊幫是由硬岩石組成時，應修築成台階狀，每一個梯段設定一個平台，寬度不大於1. 5m，邊坡1：10，最低的平台要高於水面1.5m，而第二個要高出5～7m，邊坡削緩成1：2。邊幫的水上部分高度大於3～5m時，要沿邊幫上部修築截水小溝或土堤，以防邊坡受降雨損害和水侵蝕。
在露天礦坑內修建貯水池時，充水會降低邊幫的穩固性，在設計和整治前要進行工程計算，確定邊幫穩固性參數，得出穩定性係數。一般在透水岩石條件下和邊坡被水浸泡在其1/3深處時，此時穩定性係數與無水邊坡相比將減小10%～25%。土地復墾時，水上部分邊坡的參數選擇應保證其穩定性係數為1.5～2.0。
排土場復墾
包括排棄物的分采分堆、排土場整治和排土場覆蓋和生物復墾等。
(1) 排棄物的分采分堆。在露天礦開採工藝設計中，要注意土壤和圍岩的化學性質和物理力學性質，它們的立體分布及數量。對於土壤、含肥岩石與其它硬質岩石，要儘可能分開剝離，集中或分開堆存;對中性和含毒的岩石，採集後應排棄在排土場底部或中間，然後在上面覆蓋土壤或含肥岩石。
(2)排土場整治。一般可分為頂部和斜坡兩項。根據排土工藝和設備的不同，頂部可形成的形狀有等錐形、連脊形、橫向弧形和平坦形。整治工作量以平坦形最小，錐形最大。為了防止排土場表面受到水侵蝕，要求平整的復墾場地坡度： 當用作農業種植時不宜超過1°～2°，而坡度在3°～5°時應有保護措施;當用作牧場或草場時為2°～4°;用於林地時適宜的縱向坡度為10°以下，橫向坡度不應超過4°。復墾場地的坡向儘量朝南或朝西南。
為了排土場能儘量用來復墾，對斜坡要進行變坡工作以利用種植。一般斜坡分為平台式和連續式2類。通常排土場斜坡角(安息角)在35°～45°之間。斜坡角緩和到35°時適宜於林業;30°時可用於放牧;20°～25°時可使用專門機械進行某些耕作; 15°～20°時可用作果園及使用常規機械進行某些耕作; 10°～15°時可作為某些建築物的場地; 5°～10°時用於農業。
(3)排土場覆蓋。可分為土壤覆蓋和其他物料覆蓋2類。土壤覆蓋工藝與露天坑覆蓋土壤相同。場地用於造林時不必在全部場地上覆蓋土壤。在缺乏表土時，可用生活垃圾、下水道污泥及其它生產廢料覆蓋。經過篩選的生活垃圾與人肥、廄肥、工業廢渣攪拌在一起，覆蓋在復墾場地上，可認為是良好的 “人造土壤層”。在有含肥岩石的礦區，可將含肥岩石破碎成級配顆粒，顆粒最大粒徑不超過50mm。顆粒級配值與當地降雨量、蒸發量、地形變坡有關，並可在級配的碎石中滲入尾礦粉、粉煤灰等工業廢渣進行覆蓋。
(4)生物復墾。對排土場進行生物復墾時，應做到：①排土場的穩定性不會受到地形、地表水的影響，不會發生土石流，不會成為二次污染源;②排土場頂部標高應高於露天采場附近地帶地下水的最高水位1～2m;③排土場表面整治後能適合農業和林業機械的工作;④整平後的排土場用於農業開發時，應覆蓋土壤層;用於林業開發時，套用成土母質岩覆蓋;⑤對排土場斜坡進行緩坡工作，以穩定斜坡、適應種植要求，並採取措施防止斜邊的沖刷及頂部沼澤化的出現;⑥修築通往排土場的專用道路。
在排土場岩石比較硬而貧脊、不宜農業種植時，可採用林業復墾。一般在堅岩排土場上挖出小坑把樹苗栽入，再填上鬆軟客土即可。最適合栽植的是闊葉樹苗和針葉樹苗。排土場頂部一般栽種針葉樹，斜坡底腳和高度不超過4.5m的台階上可栽種楊樹、槭樹、榕樹、槐樹、紫穗槐;在排土場北坡和東坡上栽黑胡桃樹、楊樹、楦樹、槭樹，而在南坡和西坡上栽松樹、洋槐。最好應栽混交林，以利於樹苗生長和防治病蟲害。排土場造林初期，為儘快綠化排土場，宜用速生樹種。對於大的排土場，應力求營生多用途林、經濟林、防侵蝕林、衛生保護林、風景林和休閒林等。
發展狀況
美國早在30年代，在全國26個洲中，先後制定了露天開採有關復墾方面的法規。1977年頒布《露天礦礦區土地管理和復墾條例》並相應成立露天礦區土地復墾辦公室。已開發國家相繼制定有關法規，復墾林木也有了迅速發展。如原蘇聯建立了“剝離——排土——復墾工程的經濟數學模型”，用於排土和復墾聯合工藝系統，可選擇復土層參數，評價排土地發展系統，採用潛在肥沃岩土單位需求量的最低方案，可降低復墾成本。世界各國在內排土場沉陷的治理技術、外排土場與錐形尾礦庫復墾的土方工程、覆蓋表土的土壤選擇與復土參數與設備及生物復墾的研究方面都取得卓有成效的成果。
中國露天礦復墾亦進行了大量工作，並取得較好的環境與經濟效益。
