【導(dǎo)讀】理，氧化時間已經(jīng)遠遠超過自燃發(fā)火期，遇氧即可形成自燃。且有向更大的范圍蔓延的。同時，礦區(qū)內(nèi)小窯開采方式為“房柱式”，采煤后采空區(qū)四通八達，自燃發(fā)火面。積大，井下滅火無法進行。雖然當(dāng)?shù)卣畬细G進行了封閉，組織了專門的巡邏隊巡邏，擴大，存在著重大安全隱患。煤炭自燃不僅威脅火區(qū)的煤炭資源，而且通過火區(qū)蔓延，近礦區(qū)的生產(chǎn)安全。區(qū)內(nèi)大面積的自燃發(fā)火吞噬著寶貴的煤炭資源，造成巨大經(jīng)濟損失，同時污染了大氣環(huán)境，造成部分地表植被枯死。因此防滅火問題迫切急需解決。塌陷區(qū)治理工作始終面臨著等“穩(wěn)沉條件”成熟后。再治理的尷尬局面。本課題的探究對象為府谷縣溝門鎮(zhèn)的大路峁煤礦，其因煤層埋藏較淺，被溝谷分割，發(fā)將造成很多不安全因素和危害，同時也造成煤炭資源的浪費。故本次研究欲達到以下。大路峁煤礦有簡易公路與南北通過的野（蘆溝）～大（昌汗）相接，在。鐵路分別從礦井以南和以西通過，外圍交通較為方便。大路峁煤礦位于陜北侏羅紀(jì)煤田

　　

【正文】 治目標(biāo)是：預(yù)防和最大程度地控制項目建設(shè)和生產(chǎn)過程中造成的生態(tài)破壞和水土流失，以工程措施和植物措施為主、輔以臨時措施，合理利用水土資源，恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，實現(xiàn)區(qū)域社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 生態(tài)現(xiàn)狀 礦區(qū)位于陜北黃土高原與毛烏素沙漠的接壤地帶，治理區(qū)地貌單元屬黃土丘陵溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)除溝內(nèi)有延安組地 層出露外，大部分被第四系風(fēng)積沙和黃土覆蓋。 由于地處毛烏素沙漠和黃土高原過渡地帶，生態(tài)環(huán)境相對脆弱，礦區(qū)范圍內(nèi)沒有農(nóng)田，幾乎全部為黃土丘陵和風(fēng)沙地貌，植被稀少。 生態(tài)恢復(fù) 由于火區(qū)治理采取邊開采邊復(fù)墾邊治理的方式，初期開挖的表層覆土堆放置臨時排土場，由于內(nèi)排空間受限，剝挖初期的大量巖土棄渣堆放到外排土場，后期剝挖產(chǎn)生的巖土棄渣對采坑進行填埋整平，整平高度受南部溝道底部標(biāo)高控制。并在剝挖結(jié)束時將最初形成臨時排土場的表層黃土回填至最終形成的釆掘礦坑及外排土場，因此本部分針對內(nèi)排土場、臨時排土場、外排土 場制定生態(tài)恢復(fù)措施。 生態(tài)恢復(fù)設(shè)計原則 （ 1） 生態(tài)效益優(yōu)先，社會、經(jīng)濟效益綜合考慮 （ 2） 釆取工程復(fù)墾工藝和生物復(fù)墾工藝相結(jié)合 （ 3） 以生態(tài)學(xué)中的生態(tài)演替原理為指導(dǎo) （ 4） 保證 ―農(nóng)業(yè)用地總量動態(tài)平衡 ‖，提高土地質(zhì)量。 生態(tài)環(huán)境建設(shè)方法比選 35 1) 生態(tài)環(huán)境建設(shè)經(jīng)驗 多年來，地方水利、林業(yè)部門在附近類似的地貌區(qū)域開展過生態(tài)建設(shè)工作，積累了一定的經(jīng)驗，值得借鑒。 ① 著眼于防治風(fēng)沙災(zāi)害，加強植被建設(shè)，改造沙丘，保護灘地。在沙丘造林中采取了 ―前擋后拉 ‖造林方法，防止流沙向前推進，從而有效地增加植 被，固定流沙，為發(fā)展林牧業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。 ② 發(fā)展基本農(nóng)田，提高基本農(nóng)田數(shù)量，減少農(nóng)耕地數(shù)量，促進林牧業(yè)的迅速發(fā)展。在合理布局基本農(nóng)田的同時，大力營造 ―四旁林 ‖和 ―護灘林 ‖，使農(nóng)田林網(wǎng)、 護灘網(wǎng)和防風(fēng)固沙林連成一片，提高林網(wǎng)的防護作用。 ③ 實行封山育林育草，是實現(xiàn)大面積植被自然恢復(fù)的良好途徑。近幾年，該區(qū)廣大群眾響應(yīng)政府號召，積極開展退耕還林還草，收到了良好的效果，生態(tài)環(huán)境得到了明顯改善，出現(xiàn)了野草萋萋，林木茂盛，生機盎然的喜人景象。 ④ 科學(xué)配置抗旱林分結(jié)構(gòu)，因地適樹、適草。項目建設(shè)區(qū)位于毛烏沙地的南緣 ，有流動、半固定沙丘地貌，水分條件差，針對這一特點，當(dāng)?shù)乜萍脊ぷ髡邔浞N土壤水分消耗模型研究，得出提高干旱地區(qū)沙生植物水分利用率的模式，將該區(qū)的生態(tài)林結(jié)構(gòu)由原來的喬木為主、喬灌結(jié)合，調(diào)整為以草為主、草灌結(jié)合，優(yōu)化了林分結(jié)構(gòu)，使生態(tài)系統(tǒng)更具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能齊全、狀態(tài)穩(wěn)定的特征。經(jīng)過多年的治理實踐，選擇出了適宜當(dāng)?shù)貧夂?，立地條件、抗逆性強的鄉(xiāng)土樹種和草種。 ⑤ 三年保活驗收移交制度。樹木栽植后由施工單位撫育三年，三年后成活率達到要求后方可結(jié)算，并按照實際成活株數(shù)進行結(jié)算，成活一株，結(jié)算一株，確保了樹木的栽 2) 防治 經(jīng)驗類比 位于本西部的武家塔露天煤礦隸屬神東天隆集團有限責(zé)任公司，該露天煤礦自 1994年生產(chǎn)建設(shè)以來，針對礦區(qū)風(fēng)大沙多，水土流失嚴(yán)重的問題，投入了大量的人力、物力 36 和財力，開展礦區(qū)以水土保持為主的綜合治理工作。在防風(fēng)固沙、綠化美化和土地整治等方面積累了一定的治理經(jīng)驗，為今后的治理奠定了基礎(chǔ)。主要治理經(jīng)驗有： ① 防沙治沙措施。武家塔露天煤礦生產(chǎn)建設(shè)以來，在工業(yè)廣場和內(nèi)外排土場有計劃、有步驟地開展了防風(fēng)固沙工作。采取了集中連片的方式營造沙柳沙障防風(fēng)固沙措施。在外排土場利用當(dāng)?shù)剡m生灌木沙柳采取了 2x2m 菱形沙障網(wǎng) 格防護措施。在內(nèi)排土場采取了 Imxlm 的 字形沙柳沙障網(wǎng)格防護措施，這些措施有效地遏制了風(fēng)沙的危害，在防治水土流失方面取得了一定的成效。 ② 綠化措施。工業(yè)廣場按照園林設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，利用廠前屋后的空閑地布設(shè)了多處草坪，在草坪中栽植了油松、杜松、垂柳、丁香、芍藥等具有觀賞性喬灌木，基本上實現(xiàn)了工業(yè)廣場的四季常青、三季有花和環(huán)境優(yōu)美的目標(biāo)。 ③ 臨時防護措施。在露天作業(yè)面、運煤、排土公路釆取了灑水車定時灑水的方式，較好地控制了整個煤炭生產(chǎn)所涉及的各類工作區(qū)域的粉塵污染。 ④ 因地制宜，適地適樹適草。礦區(qū)位于毛烏沙漠 的邊緣，自然環(huán)境條件差，經(jīng)過多年的治理實踐，適宜當(dāng)?shù)貧夂蚝土⒌貤l件、抗逆性強的鄉(xiāng)土樹種和草種有沙柳、沙地柏、油松、河北楊、旱柳、樟子松、沙蒿、沙棘、楊柴、花棒、沙打旺、草木樨等，可為該區(qū)域造林綠化、防風(fēng)固沙的先鋒樹種和草種。 工程技術(shù)措施 通過一定的工程措施進行造地、整地的過程，在造地、整地過程中通過水土保持工程建設(shè)減少土水流失發(fā)生的可能性，增強再造地貌的穩(wěn)定性，為生態(tài)重建創(chuàng)造有利條件。 治理區(qū)的排土場屬于人工新塑地貌，土壤結(jié)構(gòu)、植被、地貌形態(tài)和地面組成物質(zhì)與原地貌有較大差異，除了普遍發(fā)生的面蝕 、溝蝕外，還有沉陷、坡面泥石流等新的侵蝕類型。土壤風(fēng)蝕在排土場也普遍存在。排土場面積大，水土流失形式多樣，侵蝕強度大、危害大、治理難度大。根據(jù)排土場的土壤條件和地形等特點，應(yīng)采取綜合防護工程措施，從根本上控制水土流失。制定本項目土地復(fù)墾措施的原則是： 37 1) 工程復(fù)墾與生態(tài)復(fù)墾相結(jié)合 2) 農(nóng)用地復(fù)墾與耕地建設(shè)相結(jié)合 3) 林地、牧草地復(fù)墾與改善生態(tài)環(huán)境相結(jié)合 由于此次工程采取邊釆邊復(fù)墾的方式，對采坑進行排土填埋后，只形成內(nèi)排土場，并在開釆結(jié)束時將最初形成外排土場回填最終形成的釆掘礦坑，因此本部分只對內(nèi)排土場制定復(fù)墾措施。 生物措施 生物復(fù)墾是通過生物改良措施，改善土壤環(huán)境，恢復(fù)土壤肥力與生物生產(chǎn)能力的活動。利用生物措施恢復(fù)土壤有機肥力及生物生產(chǎn)能力的技術(shù)措施，包括施無機化肥等措施，對復(fù)墾后的貧瘠土地進行熟化，以恢復(fù)和增加土地的肥力和活性，便用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 1) 土壤改良與培肥措施 治理區(qū)覆蓋的黃土盡管來源豐富，但是自然條件差，土壤貧瘠，土壤有機質(zhì)含量低 ,缺乏必要的營養(yǎng)元素和有機質(zhì)，必須采取一系列的措施進行土壤改良與培肥。 ① 施無機化肥 排土場平臺雖然覆蓋有良好的黃土層，但因黃土養(yǎng)分貧瘠，尤其缺少氮素和有機質(zhì)，故必須進行 施肥。根據(jù)治理區(qū)的實際情況，無法大量施用有機肥料，故只能施用無機肥料來增加土壤養(yǎng)分，以化學(xué)肥料為啟動，使植物生長良好，提高了土壤有機質(zhì)，改良土壤的理化性質(zhì)。 ② 有效利用污泥 礦區(qū)和生活區(qū)內(nèi)污水處理過程中形成的污泥，含有較多的養(yǎng)分和微生物，施在矸石風(fēng)化物上有較好的效果。同時也可以釆取堆肥發(fā)酵的方式，作為土壤改良與培肥的有機肥料。 ③ 綠肥法 綠肥是改良復(fù)墾土壤，增加有機質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)元素的最有效方法。凡是以植物 38 的綠色部分當(dāng)作肥料的稱為綠肥，綠肥多為豆科植物，其生命力旺盛，在自然條件較差、土壤較貧瘠的土地 上都能很好地生長。因此無論復(fù)墾土地的最終利用方向是宜農(nóng)、宜林，還是宜牧，在最初幾年內(nèi)都需要種植多年生或一年生豆科草本植物，然后將這些植物通過壓青、秸稈還田、過腹還田等多種方式復(fù)田，在土壤微生物作用下，除釋放大量養(yǎng)分外，還可以轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)，其根系腐爛后也有膠結(jié)和團聚作用，可以有效改善土壤理化性質(zhì)。常見的有沙打旺、紫花苜蓿、豆科等植物。 2) 植物的篩選與種植 治理工程將原植被全部破壞，在半干旱生態(tài)條件脆弱地區(qū)依靠自然恢復(fù)較困難，且周期漫長，所以要快速恢復(fù)植被，首先是篩選先鋒植物，同時要篩選適宜的適生植物以重建人工生 態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)礦區(qū)植被重建的主要任務(wù)，以及生態(tài)重建的目標(biāo)，同時結(jié)合本項目區(qū)的特殊自然條件，選定植物要具有下列特性： ① 具有較強的適應(yīng)脆弱環(huán)境和抗逆境的能力，即對于干旱、風(fēng)害、凍害、瘠薄、鹽堿等不良立地因子具有較強的忍耐能力。同時對粉塵污染、燒傷、病蟲害等不良因子具有一定的抵抗能力。 ② 生活力強，有固氮能力，能形成穩(wěn)定的植被群落。 ③ 根系發(fā)達，有較高的生長速度，能形成網(wǎng)狀根固持土壤。地上部分生長迅速，枝葉茂盛，能盡快和盡可能長的時間覆蓋地面，有效阻止風(fēng)蝕。同時，能較快形成松軟的枯枝落葉層，提高土壤的保水保 肥能力。 ④ 播種栽培較容易，成活率高。種源豐富，育苗方法簡易，若采用播種則要求種子 發(fā)芽力強，繁殖量大，苗期抗逆性強，易成活。 生態(tài)恢復(fù)設(shè)計 1) 平臺復(fù)墾設(shè)計 本項目排土場是永久性排土場，其地形大多平坦、開闊、土層深厚、易于耕種，因 39 此最終釆用的 “ 林帶 ——耕地 ——林帶 ” 恢復(fù)模式。 ① 林帶間距：主林帶帶間距離 400m、副林帶帶間距離 200m； 主林帶寬度 8m，副林帶寬度 4m。對于平臺寬度小于 400m 的，只在平臺一周布設(shè)。 ② 樹種選擇：沙柳 x 新疆楊，進行間作種植，株行距為 2mx2m，見圖 63。 ③ 撫育管理：移栽的最初幾年要多松土與除草，隨著植物的生長，需要進行修剪和間伐。造林當(dāng)年秋季，凡是成活率在 85%以下的或幼林死亡不均的地方，第二年須選擇壯苗或比原來稍大的苗木。按原來的株行距補植。栽植頭兩年需中耕鋤草 2? 3 次。以春季和入夏兩次最為重要。檸條每年人工坑內(nèi)松土、除草 1 次，松土深度 5? 10cm。嚴(yán)格圍封 2? 3 年，讓其充分生長。 4 年后可進行第一次平茬，以后每 3 年平茬一次，平茬時間為 11 月上旬至第二年春解凍前。 2) 排土場臺階復(fù)墾設(shè)計 排土場邊坡巖土松散，穩(wěn)定性差，水分缺乏，植物生長困難，所以其水土保持以生物措施為主，輔以小型坡面工程整地措施，利用植被的防護固持作用和工程措施的攔蓄作用防治坡面水土流失。 在排土場邊坡面水平階內(nèi)撒播沙打旺和羊草，階間坡面衆(zhòng)砌石格構(gòu)內(nèi)人工種植藤類植物。沙打旺防風(fēng)固沙能力較強，能固氮，耐瘠薄，對土壤適應(yīng)性較強。羊草須根具沙套，在山坡、沙壤土中生長，并且可作飼草用，營養(yǎng)價值很高。在種植撫育的過程中，沙打旺、羊草按照 1:1 進行撒播，在種植 2? 3 年后可利用為飼草，同時防止其退化，及時撒播草種。 40 致 謝 值此論文完成之際，謹(jǐn)向我敬愛的 導(dǎo)師致以深深的感謝和崇高的敬意 。 我還要向各位 評委老師不辭辛苦參加我的 設(shè)計 答辯表示真誠的感謝，感謝 四年來 各位 老師在學(xué)習(xí)上給予的諄諄教導(dǎo)，和生活中給與的幫助和建議 ，讓我從一名對專業(yè)一無所知，對未來懵懵懂懂的學(xué)生，變成一名有目標(biāo) 合格 的 地質(zhì) 工程專業(yè)的學(xué)生 ，并對四年來我有機會聆聽各位老師的教誨表示由衷的敬意。最后，再次感謝 地質(zhì) 工程專業(yè)的全體老師，在四年的學(xué)習(xí)、生活過程中給予我的指導(dǎo)和幫助 。 41 參考文獻 [1]原振雷 ,肖榮閣 ,李明立 ,朱嘉偉 ,徐莉 。礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)生態(tài)環(huán)境問題及其防治 [J]。礦產(chǎn)保護與利用 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