矸石场生态恢复工程毕业设计(上).docVIP

目录 1引言 1 1.1煤矸石废弃地的形成 1 1.2煤矸石的理化性质 1 1.2.1煤矸石的物理性质 1 1.2.2煤矸石的化学性质 2 1.3煤矸石的危害 2 1.3.1煤矸石堆积侵占大量土地 2 1.3.2煤矸石淋溶水污染危害 2 1.3.3煤矸石自燃对大气的危害 3 1.3.4煤矸石粉尘危害 3 1.3.5煤矸石对环境景观的危害 3 1.3.6其他危害 3 1.4本课题研究的必要性与重要意义及目的 4 1.4.1本课题研究的必要性 4 1.4.2本课题研究的重要意义 4 1.4.3研究目的 5 2国内外矸石废弃地治理的研究现状 6 2.1国内治理矸石废弃地的进展 6 2.2国外治理矸石废弃地的进展 7 2.3当前研究中存在的问题及原因 9 2.3.1存在问题 9 2.3.2问题存在的原因 10 3研究结果 11 3.1矸石废弃地立地类型划分 11 3.1.1划分的目的 11 3.1.2划分的意义 11 3.1.3矸石废弃地立地类型划分的原则、依据 12 3.1.4矸石废弃地立地类型划分的方法 13 3.1.5立地类型划分结果评价 14 3.2矸石废弃地生态景观建设规划设计方案 15 3.2.1设计目标、原则 15 3.2.2生态景观规划 17 4实施方案与保障措施 20 4.1技术措施设计依据 20 4.2水土保持工程技术措施 20 4.3景观绿化工程设计 22 5综合评价 24 6结束语 25 附录 26 参考文献 27 致谢 29 1引言 自然界中凡是能提供给人类生活和生产所需要的任何形式的物质均可称为自然资源。它是人类赖以生存的基础，是社会、经济发展的基本条件，对不可再生资源而言，提高其利用效率，保护环境，提倡资源可持续发展是当今国际社会的主旋律。可持续发展就是要正确处理自然资源的持续利用与生产废弃物排放之间的关系，强化环境的价值观念和生态道德，促进资源的有效利用，抑制环境污染的发生，促进经济效益、社会效益和环境效益的协调统一[1]。作为我国经济生产主要能源的煤炭工业在促进国民经济发展的同时也带来了一系列的生态环境问题，如空气、地表水、地下水、土壤的质量下降，生态系统退化，生物多样性丧失，周边景观受到破坏，农作物减产等[2,3]。这些生态环境问题已不单单是一个环境污染问题，而是关系到一个国家经济发展和人类生存的根本性问题，因此有必要对煤矿废弃地区域进行景观恢复与生态景观重建[4]。 1.1煤矸石废弃地的形成 煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣，包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸石，以及洗煤厂生产过程中排出的洗矸石，一般常将采煤过程和洗煤厂生产过程中排出的矸石叫煤矸石[5]。煤矸石是矿业生产过程中排出的固体废弃物，主要采用绞车提升、翻矸机倾倒排放，自然成堆，露天堆放，理化性质异于普通岩石[2,6]。 1.2煤矸石的理化性质 1.2.1煤矸石的物理性质 煤矸石长期露天堆放，在地球重力、大气降水、外力作用以及自燃作用下，坚硬的大块岩状研石变成大小不等的碎状岩块。其中砂砾约占70%，粉粒占10%左右，通透性良好。据研究表明，矸石堆表层风化物容重为1.2Kg/m3，孔隙度约为40%，含水量8.1%-10%，空气含量35.8%[7]，夏季高温地表可达40-50℃，自然安息角一般为37°左右，表面风化程度不一，基质层薄，基质的理化性质及水、气、热状况差，肥力低下，极其干旱，遇高温容易发生自燃。 各煤矿由于所处位置不同、煤层成因不同、地质条件与采煤技术相异等因素，煤矸石的岩石组成差异也较大，成分较复杂[8]，主要由页岩(炭质页岩、泥质页岩、粉砂质页岩)，泥岩类(泥岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩)，砂质岩(泥质粉砂岩、砂岩)，碳酸岩类(泥灰岩、灰岩)及煤粒、硫结核组成[9]。炭质泥岩、炭质页岩风化很快，一般半年内即可风化成碎屑，泥质和钙质的砂岩、粉砂岩也较易风化。 1.2.2煤矸石的化学性质 煤矸石的化学组成是评价其环境效应最基本的数据，因成因、层位不同，其化学组成也各异。一般而言，其常量组分为C、Si、Na、K、Ca、Mg、S、Fe等，通常以氧化物的形式存在，余运波等[10]报道表明，煤矸石样化学成分中SiO2和A12O3占较大比例，此外还赋存多种微量元素，如Be、Cu、Pb、As、Mn、Cr、Cu、Hg、Zn、Ba。 1.3煤矸石的危害 1.3.1煤矸石堆积侵占大量土地 煤矸石露天排放，侵占大量土地。据统计[11]，我国矸石产量约为原煤总产量的15%-20%，已累计储存量达70亿t，占地70Km2，而且以年排放量15亿t(占地67Km2)的速度增长，而矸石的综合利用率尚不到15%，约300万t，余下矸石多采用圆锥式或沟谷倾倒式自然松散地堆放在矿井四周，如果矸石堆积过高、坡度过大