排土场边坡重塑方法及排土场边坡与流程

1.本发明涉及草原露天矿排土场治理技术领域，具体涉及一种排土场边坡重塑方法及排土场边坡。


背景技术：

2.我国是世界上煤炭生产与消费大国，以煤炭作为主要原料的产业发展速度激增，各行业对煤炭的高度依赖也使得其产量连年上升，其中露天煤矿煤炭的产量占到全国煤炭生产份额大约15％
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17％。我国大型露天煤矿企业的主要分布地包括北部内蒙古的草原区，然而在草原区进行露天煤炭的大规模开采过程中，会需要堆积所挖掘的岩土以及废弃物的场地，伴随着长时间的堆积，此时的场地即被称为排土场。
3.排土场相对原有的草原生态环境，其地表形态彻底改变，整体隆起且边坡具有一定坡度，水流量较大时，排土场表面的水土会通过排土场的边坡流失到排土场外部的草原处，进而不利于排土场边坡外部草原环境的稳定，因此对排土场边坡的复垦重塑尤为重要。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出一种排土场边坡重塑方法及排土场边坡，通过在排土场边坡重塑面上铺设波纹状表面的重塑基层以拦截水流，使水流向下渗流，并在坡体边缘设置防护挡坝以阻拦水流冲入草原，减缓对草原环境的影响。
5.本发明提供的排土场边坡重塑方法包括如下步骤：
6.在待进行边坡重塑的排土场边坡的坡体表面进行压实作业，形成重塑面；
7.在所述重塑面上铺设重塑基层，并修整所述重塑基层的上表面呈波纹状表面；
8.在所述坡体的边缘处设置防护挡坝。
9.可选地，在所述重塑面上铺设重塑基层，并修整所述重塑基层的上表面呈波纹状表面的步骤之后，还包括如下步骤：
10.在所述重塑基层上铺设富营养层，并修整所述富营养层的上表面与所述重塑基层的上表面呈相同的所述波纹状表面；
11.在所述富营养层上种植植物。
12.可选地，所述排土场边坡重塑方法还包括：
13.在所述富营养层的所述波纹状表面的波谷处挖设排渗槽。
14.可选地，所述排土场边坡重塑方法还包括：
15.在所述排渗槽内放置排渗槽管，并在所述排渗槽管上开设排渗孔。
16.可选地，所述排土场边坡重塑方法还包括：
17.在所述排渗槽管内填充过滤体。
18.可选地，所述排土场边坡重塑方法还包括：
19.对所述过滤体定期进行清理及更换。
20.本发明还提供一种排土场边坡，包括坡体，所述坡体表面被压实形成重塑面，还包
括：重塑基层，所述重塑基层覆盖于所述重塑面上，所述重塑基层的上表面呈波纹状表面；防护挡坝，所述防护挡坝设置于所述坡体的边缘处，与所述坡体及所述重塑基层抵接。
21.可选地，所述排土场边坡还包括：富营养层，所述富营养层覆盖于所述重塑基层的上表面，与所述重塑基层的上表面呈相同的所述波纹状表面；植物层，所述植物层覆盖于所述富营养层表面。
22.可选地，所述排土场边坡还包括排渗槽，所述排渗槽开设于所述波纹状表面的波谷处。
23.可选地，所述排渗槽内设置有排渗槽管，所述排渗槽管上开设有排渗孔，且所述排渗槽管内填充有过滤体。
24.本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
25.通过在排土场边坡的坡体表面压实重塑面，并在重塑面上铺设重塑基层，使得重塑基层具有一定的高度及坡度，呈现出波纹状表面，对流经的水流进行拦截，促使水流下渗，并在坡体边缘处设置防护挡坝，进一步拦截水流，延缓水流迅速冲入邻近草原，防止水流冲蚀草原表层土壤，有利于维护排土场外部草原环境的稳定性。
附图说明
26.图1为本发明一个实施例所述的排土场边坡重塑方法的流程图；
27.图2为本发明一个实施例所述的排土场边坡的示意图；
28.图3为图2所示排土场边坡的排渗槽管的局部示意图。
29.附图标记：
30.1：坡体；2：重塑面；3：重塑基层；4：防护挡坝；5：富营养层；6：排渗槽；7：排渗槽管；8：排渗孔；9：过滤体。
具体实施方式
31.下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
32.图1为本发明一个实施例所述的排土场边坡重塑方法的流程图；图2为本发明一个实施例所述的排土场边坡的示意图；图3为图2所示排土场边坡的排渗槽管的局部示意图。如图1
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图3所示，所述排土场边坡重塑方法包括如下步骤：
33.s101：在待进行边坡重塑的排土场边坡的坡体1表面进行压实作业，形成重塑面2。
34.所述排土场边坡堆放的均为挖掘产生的岩土及废弃物，因此所述坡体1表面整体较为松散，为了后续能够在所述坡体1表面进行下一步操作，利用推土机等机械将所述坡体1表面压实，压实后的坡体1表面即形成所述重塑面2，为了保证既能够为后续操作提供稳定的支撑，同时最大程度地节约人力和时间，被压实的所述重塑面2的厚度保持在2
‑
3m。
35.s102：在所述重塑面2上铺设重塑基层3，并修整所述重塑基层3的上表面呈波纹状
表面。
36.所述坡体1表面被压实形成所述重塑面2后，为了将表面调整为具有合适高度及坡度的波纹状表面，在所述重塑面2上覆盖所述重塑基层3，所述重塑基层3的土壤构成可以与所述排土场内的土壤构成相同，也可以不同，只要所述重塑基层3铺设出具有一定高度及坡度的所述波纹状表面，使得雨水等水流经所述排土场边坡流下时，所述波纹状表面能够起到临时拦截作用，使水流被拦截在所述波纹状表面的波谷处，进而使得一部分水流向下渗流入所述坡体1内部，避免大量的水流携带所述坡体1表面的泥沙直接冲入邻近的草原，破坏邻近草原表层适宜植物生长的土壤即可。为了能够就地取材，节约填铺成本，优选所述重塑基层3的土壤构成与所述排土场内的土壤构成相同。在所述坡体1表面进行压实作业过程中，可将所述重塑面2压实为与所述坡体1具有相同坡度的斜面，也可将所述重塑面2压实为波纹状表面。
37.进一步地，为了使流经所述波纹状表面的水流能够以较低的势能流入邻近草原，所述波纹状表面的多个波峰在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低；所述波纹状表面的多个波谷在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低。如此设置，使得所述波纹状表面朝向草原一侧的边缘与邻近草原之间的落差减小，防止流经所述波纹状表面的水流在具有较高势能的前提下冲入草原，破坏草原表层土壤。
38.s103：在所述坡体1的边缘处设置防护挡坝4。
39.用更为坚硬的石块等材料在所述坡体1的边缘处构筑所述防护挡坝4，使得所述防护挡坝4与所述坡体1及所述重塑基层3抵接，且所述防护挡坝4的高度高于与其直接抵接的所述重塑基层3处的高度，进一步拦截流经所述波纹状表面的水流，延长水流在所述重塑基层3及所述坡体1上下渗的时间，进一步延缓流经所述波纹状表面的水流迅速冲入邻近草原。
40.采用本发明排土场边坡重塑方法，通过在所述排土场边坡的坡体1表面压实所述重塑面2，并在所述重塑面2上铺设所述重塑基层3，使得所述重塑基层3具有一定的高度及坡度，呈现出所述波纹状表面，对流经的水流进行拦截，促使水流下渗，并在所述坡体1边缘处设置所述防护挡坝4，进一步拦截水流，延缓水流迅速冲入邻近草原，防止水流冲蚀草原表层土壤，有利于维护排土场外部草原环境的稳定性。
41.可选地，在所述重塑面2上铺设重塑基层3，并修整所述重塑基层3的上表面呈波纹状表面的步骤之后，还可以包括如下步骤：
42.s102a：在所述重塑基层3上铺设富营养层5，并修整所述富营养层5的上表面与所述重塑基层3的上表面呈相同的所述波纹状表面。
43.s102b：在所述富营养层上种植植物。
44.增加植被覆盖率，可以在一定程度上缓解水土流失的情况，为了种植植物，需要在所述重塑基层3上覆盖一层适宜植物生长的土壤，因此，在所述重塑基层3上铺设一层富营养层5，所述富营养层5由利于草原植物及灌木生长的土壤构成，厚度保持在0.3
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0.4m，能够满足植物生长的所有需求，为了就近取材，节约时间和人力物力，可以将附近草原的部分土壤运输至所述排土场，并将其覆盖于所述重塑基层3上，构成所述富营养层5，也可以在普通土壤的基础上添加适合草原植物及灌木生长的营养液，将混合了营养液的土壤覆盖于所述
重塑基层3上，构成所述富营养层5。为了保持所述波纹状表面的形态以拦截水流，促进水流下渗，将所述富营养层5的上表面修整为与所述重塑基层3具有相同坡度及高度差的波纹状表面。此时，所述防护挡坝4与所述坡体1、所述重塑基层3以及所述富营养层5抵接，且所述防护挡坝4的高度高于与其直接抵接的所述富营养层5处的高度，以进一步拦截流经所述富营养层5的所述波纹状表面的水流，延长水流在所述富营养层5、所述重塑基层3及所述坡体1上下渗的时间，进一步延缓流经所述波纹状表面的水流迅速冲入邻近草原。
45.同样地，所述富营养层5的所述波纹状表面的多个波峰在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低；所述富营养层5的所述波纹状表面的多个波谷在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低，使得所述波纹状表面朝向草原一侧的边缘与邻近草原之间的落差减小，防止流经所述波纹状表面的水流在具有较高势能的前提下冲入草原，破坏草原表层土壤。
46.所述富营养层5的所述波纹状表面修整完成后，在所述富营养层5上种植适宜在当地环境生长的植物，例如草原植物及灌木，以保持水土，防止水土流失。
47.可选地，在上述方案的基础上，所述排土场边坡重塑方法还可以包括如下步骤：
48.s104：在所述富营养层5的所述波纹状表面的波谷处挖设排渗槽6。
49.所述富营养层5的上表面呈波纹状，在所述波纹状表面的波谷处是拦截水流的位置，水流聚积在所述波谷处，并向所述富营养层5的深部、所述重塑基层3及所述重塑面2下渗，在所述波谷处挖设所述排渗槽6，并使所述排渗槽6朝向所述重塑基层3及所述重塑面2方向延伸，能够促进水流沿所述排渗槽6快速下渗，以减少所述波谷处聚积的水流，进而缓解水流流向邻近草原。
50.可选地，在上述方案的基础上，所述排土场边坡重塑方法还可以包括如下步骤：
51.s105：在所述排渗槽6内放置排渗槽管7，并在所述排渗槽管7上开设排渗孔8。
52.通过在所述排渗槽6内放置所述排渗槽管7，对所述排渗槽6起到支撑作用，防止挖设的所述排渗槽6在水流的冲击作用下坍塌，同时在所述排渗槽管7上开设排渗孔8，不会影响水流迅速下渗。
53.可选地，在上述方案的基础上，所述排土场边坡重塑方法还可以包括如下步骤：
54.s106：在所述排渗槽管7内填充过滤体9。
55.在所述排渗槽管7内填充所述过滤体9，使得随水流进入所述排渗槽管7内的泥沙过滤后被拦截在所述排渗槽管7内，所述过滤体9具有比较高的孔隙度，例如可以选用草本植物的枝茎或农作物的秸秆，随着所述排渗槽管7内泥沙的堆积，所述过滤体9通过被压缩的形式使得堆积的泥沙始终处于所述排渗槽管7内，避免泥沙堆积于所述富营养层5上影响植物生长，或是被水流冲至邻近草原上，影响草原表层土壤生态。
56.可选地，在上述方案的基础上，所述排土场边坡重塑方法还可以包括如下步骤：
57.s107：对所述过滤体9定期进行清理及更换。
58.通过定期对所述过滤体9进行清理或更换，例如将清理更换周期设定为10
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12个月，可以避免泥沙堆积过多，溢出所述排渗槽管7至所述富营养层5，导致所述富营养层5出现被排土场泥沙所覆盖的现象，从而有利于所述富营养层5上种植的草原植物及灌木的正常生长，也防止溢出的泥沙被水流冲至邻近草原，影响草原表层土壤生态。
59.本发明还提供一种排土场边坡，如图2所示，包括坡体1，所述坡体1表面被压实形
成重塑面2，还包括重塑基层3和防护挡坝4。所述重塑基层3覆盖于所述重塑面2上，所述重塑基层3的上表面呈波纹状表面；所述防护挡坝4设置于所述坡体1的边缘处，与所述坡体1及所述重塑基层3抵接。
60.所述排土场边坡堆放的均为挖掘产生的岩土及废弃物，因此所述坡体1表面整体较为松散，为了后续能够在所述坡体1表面进行下一步操作，利用推土机等机械将所述坡体1表面压实，压实后的坡体1表面即形成所述重塑面2，所述重塑面2上覆盖有所述重塑基层3，且所述重塑基层3的表面呈现为具有一定高度及坡度的波纹状表面，所述波纹状表面的波谷能够起到拦截流水的作用，使得雨水等水流经所述排土场边坡流下时，汇集至所述波谷处，在所述波谷处一部分水流下渗，从而避免大量的水流携带所述坡体1表面的泥沙直接冲入邻近的草原，破坏邻近草原表层适宜植物生长的土壤。同时，与所述坡体1及所述重塑基层3抵接的所述防护挡坝4进一步拦截流经所述波纹状表面的水流，延长水流在所述重塑基层3及所述坡体1上下渗的时间，进一步延缓流经所述波纹状表面的水流迅速冲入邻近草原。
61.通过在所述排土场边坡的坡体1表面压实所述重塑面2，并在所述重塑面2上铺设所述重塑基层3，使得所述重塑基层3具有一定的高度及坡度，呈现出所述波纹状表面，对流经的水流进行拦截，促使水流下渗，并在所述坡体1边缘处设置所述防护挡坝4，进一步拦截水流，延缓水流迅速冲入邻近草原，防止水流冲蚀草原表层土壤，有利于维护排土场外部草原环境的稳定性。
62.在本实施例中，为了保证既能够为后续操作提供稳定的支撑，同时最大程度地节约人力和时间，被压实的所述重塑面2的厚度保持在2
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3m，同样为具有一定起伏的波纹状。为了能够就地取材，节约填铺成本，所述重塑基层3的土壤构成与所述排土场内的土壤构成相同。
63.在本实施例中，为了使流经所述重塑基层3的所述波纹状表面的水流能够以较低的势能流入邻近草原，所述波纹状表面的多个波峰在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低；所述波纹状表面的多个波谷在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低。如此设置，使得所述波纹状表面朝向草原一侧的边缘与邻近草原之间的落差减小，防止流经所述波纹状表面的水流在具有较高势能的前提下冲入草原，破坏草原表层土壤。
64.在本实施例中，所述防护挡坝4使用较为坚硬的石块构筑而成，所述防护挡坝4与所述坡体1及所述重塑基层3抵接，且所述防护挡坝4的高度高于与其直接抵接的所述重塑基层3处的高度，进一步拦截流经所述波纹状表面的水流，延长水流在所述重塑基层3及所述坡体1上下渗的时间，进一步延缓流经所述波纹状表面的水流迅速冲入邻近草原。
65.根据实际应用情况，所述重塑基层3的厚度可以调整，也可以采用与所述排土场土壤不同成分的土壤构成，所述重塑基层3的所述波纹状表面的起伏高度及坡度可以随需要拦截的水流量进行调整，所述波纹状表面的波峰和波谷的数量可以进行调整，所述重塑面2的厚度及所述重塑面2的具体形态均可以调整。
66.可选地，所述排土场边坡还包括富营养层5和植物层(未示出)。所述富营养层5覆盖于所述重塑基层3的上表面，与所述重塑基层3的上表面呈相同的所述波纹状表面；所述植物层覆盖于所述富营养层5表面。此种设置，可以在一定程度上缓解水土流失。
67.在本实施例中，所述富营养层5的厚度保持在0.3
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0.4m，能够满足植物生长的所有需求。所述植物层种植有适宜在当地环境生长的植物，例如草原植物及灌木。为了保持所述波纹状表面的形态以拦截水流，促进水流下渗，所述富营养层5的上表面设置为与所述重塑基层3具有相同坡度及高度差的波纹状表面。所述防护挡坝4与所述坡体1、所述重塑基层3以及所述富营养层5抵接，且所述防护挡坝4的高度高于与其直接抵接的所述富营养层5处的高度。
68.在本实施例中，所述富营养层5的所述波纹状表面的多个波峰在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低；所述富营养层5的所述波纹状表面的多个波谷在朝向所述排土场的边缘方向上，也即朝向邻近草原的方向上高度逐渐降低，使得所述波纹状表面朝向草原一侧的边缘与邻近草原之间的落差减小，防止流经所述波纹状表面的水流在具有较高势能的前提下冲入草原，破坏草原表层土壤。
69.根据实际应用情况，所述富营养层5的厚度及所述防护挡坝4的高度均可以调整。
70.可选地，所述排土场边坡还包括排渗槽6，所述排渗槽6开设于所述波纹状表面的波谷处。设置所述排渗槽6，能够促进水流沿所述排渗槽6快速下渗，以减少所述波谷处聚积的水流，进而缓解水流流向邻近草原。
71.如图2所示，在本实施例中，所述波纹状表面的每一波谷处均设置有所述排渗槽6，所述排渗槽6呈圆柱状，并沿竖直方向向下延伸至所述重塑基层3内，引导水流下渗。根据实际应用情况，所述排渗槽6的形状尺寸均可以调整，所述排渗槽6也可以向下延伸至所述坡体1内。
72.可选地，所述排渗槽6内设置有排渗槽管7，所述排渗槽管7上开设有排渗孔8，且所述排渗槽管7内填充有过滤体9。此种设置，使得所述排渗槽管7对所述排渗槽6起到支撑作用，防止所述排渗槽6在水流的冲击作用下坍塌，同时在所述排渗槽管7上开设排渗孔8，不会影响水流迅速下渗，在所述排渗槽管7内填充所述过滤体9，使得随水流进入所述排渗槽管7内的泥沙过滤后被拦截在所述排渗槽管7内。
73.在本实施例中，所述排渗槽管7为与所述排渗槽6大小匹配的圆柱管体，上部呈开口状态且与所述富营养层5的所述波纹状表面的波谷处相平齐，下部呈闭合状态，所述排渗槽管7的周向均匀开设有所述排渗孔8。所述过滤体9采用孔隙度较高的填充物，例如草本植物的枝茎或农作物的秸秆，随着所述排渗槽管7内泥沙的堆积，所述过滤体9通过被压缩的形式使得堆积的泥沙始终处于所述排渗槽管7内，避免泥沙堆积于所述富营养层5上影响植物生长，或是被水流冲至邻近草原上，影响草原表层土壤生态。随着所述排渗槽管7内泥沙的堆积，所述过滤体9过滤泥沙的能力降低，且泥沙堆积过多会溢出所述排渗槽管7至所述富营养层5表面，影响植物生长，因此，每隔一定时间，例如10
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12个月，需要对所述过滤体9进行清理或更换。
74.携带排土场泥沙的水流从所述排土场地表流经所述排土场边坡时，所述富营养层5的所述波纹状表面的波谷对水流起到临时拦截作用，水流通过位于所述波谷处的所述排渗槽管7快速下渗，同时水流中携带的泥沙被所述排渗槽管7内的所述过滤体9过滤，当水流过多，溢出多个所述波谷至所述边坡1边缘处时，与所述边坡1、所述重塑基层3及所述富营养层5边缘抵接的所述防护挡坝4对水流进行进一步的拦截，使水流在所述富营养层5、所述重塑基层3及所述边坡1处充分下渗，同时，所述富营养层5上覆盖的所述植物层，对保持水
土起到一定的积极作用，多种手段综合，以减少流入邻近草原的水流量，维护所述排土场边坡外部草原环境的稳定。
75.通过在所述排土场边坡的坡体1表面压实所述重塑面2，并在所述重塑面2上铺设所述重塑基层3，使得所述重塑基层3具有一定的高度及坡度，呈现出所述波纹状表面，对流经的水流进行拦截，促使水流下渗，并在所述坡体1边缘处设置所述防护挡坝4，进一步拦截水流，延缓水流迅速冲入邻近草原，防止水流冲蚀草原表层土壤，有利于维护排土场外部草原环境的稳定性。
76.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。