一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法

1.本发明涉及生态修复技术领域，具体涉及到一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法。


背景技术：

2.由于自然滑坡、水土流失、岩石风化以及修建公路、铁路、采矿、工程建设等人类活动常常会破坏掉天然植被，留下许多裸露的边坡。尤其是废弃露天矿山的陡峭岩质边坡，这些边坡普遍存在冲刷侵蚀、水土流失和浅层局部滑坡现象，边坡植被在3-5年甚至更长的时间内都难以恢复。同时，由于岩质边坡的土壤基质肥力、抗风化能力和抗雨水冲刷能力均较差，使得边坡植被复绿效果和边坡修复后的稳定性都不佳。鉴于此，提供一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法也就显得十分的重要。


技术实现要素：

3.针对上述的不足，本发明的目的是提供一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法，可有效解决现有陡峭岩质边坡修复中存在的抗风化能力弱、抗雨水冲刷能力弱、修复周期长和修复稳定性差等问题。
4.为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：
5.本发明提供一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法，包括以下步骤：
6.步骤(1)：将待修复边坡的进行坡面清理，然后采用岩质边坡修复灌浆液对坡面裂缝进行灌浆处理；
7.其中，岩质边坡修复灌浆液包括以下质量份的组分：低碱硫铝酸盐水泥20～25份、膨润土15～20份、水玻璃10～15份、脲醛树脂5～10份、水分散性纤维素聚合物5～10份、表面活性剂0.1～1份和水75～90份；
8.步骤(2)：开挖种植沟槽并回填岩质边坡修复基质和种植土，回填完成后每排种植沟槽按照0.8～1.2m间距确定种植窝；
9.步骤(3)：边坡表面铺设攀爬网后进行养护管理。
10.进一步地，种植沟槽的槽底向内倾且与水平方向的倾角为8～12度；优选为10度。
11.进一步地，表面活性剂为烷基苯磺酸钠，如十二烷基苯磺酸钠等。
12.进一步地，种植沟槽的纵向间距为2.5～3.5m，优选为3m。
13.进一步地，种植沟槽的槽深为30～50cm，优选为40cm。
14.进一步地，岩质边坡修复灌浆液包括以下质量份的组分：低碱硫铝酸盐水泥23份、膨润土15份、水玻璃10份、脲醛树脂8份、水分散性纤维素聚合物6份、表面活性剂0.5份和水85份。
15.进一步地，水分散性纤维素聚合物包括甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素﹑羧甲基纤维素中的至少一种。
16.进一步地，岩质边坡修复基质包括以下质量份的组分：有机复合肥30～40份、草炭
土10～15份、轻质陶粒5～10份、ph调节剂0.1～1份、土壤保水剂0.5～1份、紫外线吸收剂0.01～0.05份、树种0.2～1份、生物炭8～12份、固氮菌0.01～0.05份和水20～45份。
17.进一步地，岩质边坡修复基质包括以下质量份的组分：有机复合肥40份、草炭土12份、轻质陶粒8份、ph调节剂0.4份、土壤保水剂0.6份、树种0.5份、生物炭10份、固氮菌0.03份、紫外线吸收剂0.04份和水25份。
18.进一步地，有机复合肥通过以下方法制得：将质量比45～50:25～35:10～15:0.2～1.5为的畜禽粪便、青稞秸秆、蘑菇渣和发酵菌剂混合均匀后，于50～75℃下进行混合发酵10～14天，制得得复合发酵物；然后将复合发酵物与粉碎鸡蛋壳、硫酸镁和硫酸锌混合均匀，即可。
19.进一步地，畜禽粪便可选用猪、牛、马、羊中至少一种畜禽的排泄粪便；其含水量为10～15wt％。
20.进一步地，复合发酵物与粉碎鸡蛋壳、硫酸镁和硫酸锌的质量比为50～55:5～10:1～5:1～5；优选为50:8:3:3。
21.进一步地，发酵菌剂是由质量比为3～5:1～2:1～2的枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母和热带假丝酵母组成的混合菌剂；枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母和热带假丝酵母的质量比优选为4:2:1。
22.本发明中的有机复合肥是利用畜禽粪便、青稞秸秆、蘑菇渣进行复合发酵后，得到富含腐殖酸及其他各种营养成分，再与粉碎鸡蛋壳、硫酸镁和硫酸锌混合均匀制得；既可补充边坡修复区土壤中有机质、改善修复区土壤微生态环境和土壤质量，又可弥补常规有机肥肥效缓慢且易流失的不足，有利于后续植被修复过程中的生长和对养分的吸收，增强后续土壤中种植苗木的抗逆性和抗寒性，从而提高边坡的抗风化能力和修复稳定性。
23.进一步地，种植窝内的种植苗木为爬山虎杯苗或油麻藤杯苗。
24.进一步地，树种为马桑树种和黄荆树种中的一种或两种。
25.进一步地，岩质边坡修复基质和种植土回填厚度比为2～4:1～2；优选为2:1。
26.需要说明的是，本发明中若无特殊限定，所采用的原料可采用本领域的常规方法制得或购买市售产品，如岩质边坡修复灌浆液和岩质边坡修复基质可按照本领域的常规方法进行搅拌混合均匀制得；如ph调节剂、紫外线吸收剂和土壤保水剂等可直接采用市售产品；同时，岩质边坡修复方法中若无特殊限定的步骤可按照本领域的常规步骤进行，如养护管理等。
27.综上所述，本发明具有以下优点：
28.1、本发明提供一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法，通过岩质边坡修复灌浆液和岩质边坡修复基质的联合使用，不仅改善了岩质边坡的土壤肥力，缩短了修复周期；同时显著提高了岩质边坡的抗风化能力和抗雨水冲刷能力，从而提高了岩质边坡的修复稳定性。
29.2、本发明中的岩质边坡修复灌浆液由低碱硫铝酸盐水泥、膨润土、水玻璃、脲醛树脂和水分散性纤维素聚合物制成，在岩质边坡的裂缝中渗透扩散性佳，对于岩质边坡具有优异的适应性、雨天的耐候性和抗雨水冲刷能力(抗冲刷指数8.2～9.0)，使得固化形成的岩质-固化层-岩质的复合结构强度高，有效提高了岩质边坡的抗风化能力和抗雨水冲刷能力。
30.3、本发明中的岩质边坡修复基质各组分配比合理，功能协调，保水保肥性好且肥力可缓慢长效释放，为植物生长持续提供所需养分，促进其快速生长，缩短了修复周期；同时具有适宜基质孔隙率(35～40％)和轻质疏松等特点，不易在土壤表层形成板结层，有效保证了在播种后顺利出苗。
31.4、本发明中种植沟槽的设置合理，且槽底向内倾且与水平方向的倾角为8～12度，进一步提高了种植沟槽的保水能力。
附图说明
32.图1为本发明实施例岩质边坡修复的示意图。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.本例提供了一种岩质边坡修复灌浆液，包括以下质量份的组分：低碱硫铝酸盐水泥23份、膨润土15份、水玻璃10份、脲醛树脂8份、水分散性纤维素聚合物(具体为乙基羟乙基纤维素)6份、表面活性剂(具体为十二烷基苯磺酸钠)0.5份和水85份；将上述组分搅拌混合均匀即可。
37.本例制得的岩质边坡修复灌浆液进行抗冲刷性能测试，测得抗冲刷指数为9.0。
38.实施例2
39.本例提供了一种岩质边坡修复灌浆液，包括以下质量份的组分：低碱硫铝酸盐水泥25份、膨润土20份、水玻璃15份、脲醛树脂8份、水分散性纤维素聚合物(具体为乙基羟乙基纤维素)6份、表面活性剂(具体为十二烷基苯磺酸钠)0.5份和水85份；将上述组分搅拌混合均匀即可。
40.本例制得的岩质边坡修复灌浆液进行抗冲刷性能测试，测得抗冲刷指数为8.5。
41.实施例3
42.本例提供了一种岩质边坡修复基质包括以下质量份的组分：有机复合肥(具体为牛粪，含水量为10wt％)40份、草炭土12份、轻质陶粒8份、ph调节剂0.4份、土壤保水剂0.6份、树种(具体为质量比为1:1的马桑树种和黄荆树种)0.5份、生物炭10份、固氮菌0.03份、紫外线吸收剂0.04份和水25份；将上述组分搅拌混合均匀即可；其中，有机复合肥通过以下方法制得：将质量比50:30:15:0.5为的牛粪、青稞秸秆、蘑菇渣和发酵菌剂(发酵菌剂是由质量比为4:2:1的枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母和热带假丝酵母组成的混合菌剂)混合均匀后，于65℃下进行混合发酵12天，制得得复合发酵物；然后将复合发酵物与粉碎鸡蛋壳、硫酸镁和硫酸锌按照50:8:3:3的质量比混合均匀，即可。
43.本例制得的岩质边坡修复基质的孔隙率为38％。
44.对比例1
45.本例提供一种岩质边坡修复灌浆液，与实施例1的区别仅在于：包括以下质量份的组分：低碱硫铝酸盐水泥8份、膨润土15份、水玻璃10份、脲醛树脂8份、水分散性纤维素聚合物(具体为乙基羟乙基纤维素)6份、表面活性剂(具体为十二烷基苯磺酸钠)0.5份和水85份；其余步骤及参数均相同。
46.本例制得的岩质边坡修复灌浆液进行抗冲刷性能测试，测得抗冲刷指数为6.7。
47.对比例2
48.本例提供了一种岩质边坡修复基质，与实施例3的区别仅在于：将有机复合肥调整为市售牛粪有机肥(河北新创肥业有限公司，农茂肥料牛粪有机肥)；其余步骤及参数均相同。
49.对比例3
50.本例提供了一种岩质边坡修复基质，与实施例3的区别仅在于：采用的有机复合肥中牛粪、青稞秸秆、蘑菇渣和发酵菌剂的质量比为15:30:50:0.5；其余步骤及参数均相同。
51.对比例4
52.本例提供了一种岩质边坡修复基质，与实施例3的区别仅在于：采用的有机复合肥中牛粪、蘑菇渣和发酵菌剂的质量比为50:45:0.5；其余步骤及参数均相同。
53.实验例1
54.本例提供一种适用于废弃露天矿山的岩质边坡修复方法，如图1所示，包括以下步骤：
55.步骤(1)：将待修复边坡的进行坡面清理，然后采用实施例1制得的岩质边坡修复灌浆液对坡面裂缝进行灌浆处理；
56.步骤(2)：开挖种植沟槽并回填实施例3制得的岩质边坡修复基质和种植土，回填完成后每排种植沟槽按照1m间距确定种植窝，种植窝内的种植苗木为爬山虎杯苗或油麻藤杯苗；其中，种植沟槽的槽底向内倾且与水平方向的倾角为10度，种植沟槽的纵向间距为3m，种植沟槽的槽深为40cm；
57.步骤(3)：边坡表面铺设攀爬网后进行养护管理。
58.本例中若无特殊限定的步骤可按照本领域的常规步骤进行，如养护管理等。
59.实验例2
60.在实验例1中岩质边坡修复方法的基础上，将岩质边坡修复灌浆液和岩质边坡修复基质分别调整为对比例1和对比例2所得产品，其余步骤均相同。
61.实验例3
62.在实验例1中岩质边坡修复方法的基础上，将岩质边坡修复灌浆液和岩质边坡修复基质分别调整为对比例1和对比例3所得产品，其余步骤均相同。
63.实验例4
64.在实验例1中岩质边坡修复方法的基础上，将岩质边坡修复灌浆液和岩质边坡修复基质分别调整为对比例1和对比例4所得产品，其余步骤均相同。
65.边坡修复实施1个月后，实验例1-4效果评价指标结果如表1所示。
66.表1
[0067][0068]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。