權利要求

1.礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，用于對礦山邊坡進行修復，所述礦山邊坡具有坡面，其特征在于，包括： 阻隔層，鋪設于所述坡面外側(cè)，所述阻隔層用于阻止所述礦山邊坡的有害物質(zhì)滲出； 基質(zhì)層，鋪設于所述阻隔層外側(cè)，所述基質(zhì)層內(nèi)含有營養(yǎng)物質(zhì)； 植被層，種植于所述基質(zhì)層上； 其中，所述基質(zhì)層由多個土工袋沿所述坡面方向由下至上依次堆砌而成，所述基質(zhì)層的所述土工袋內(nèi)充填有改良尾礦，所述改良尾礦用于給所述植被層提供養(yǎng)分，以供所述植被層生長。2.如權利要求1所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，其特征在于，在所述阻隔層與所述基質(zhì)層之間還鋪設有加固層，所述加固層由多個土工袋沿所述坡面方向由下至上依次堆砌而成，所述加固層的所述土工袋內(nèi)充填有普通尾礦。 3.如權利要求1所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，其特征在于，所述阻隔層設置為土工膜。 4.如權利要求1所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，其特征在于，所述阻隔層設置為噴漿層。 5.如權利要求1所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，其特征在于，所述礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)還包括： 營養(yǎng)環(huán)管組件，繞所述基質(zhì)層的多個土工袋設置，所述營養(yǎng)環(huán)管組件用于提高所述基質(zhì)層內(nèi)的改良尾礦的保水保肥性能。 6.如權利要求5所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，其特征在于，所述營養(yǎng)環(huán)管組件包括： 環(huán)管，繞所述基質(zhì)層的多個所述土工袋環(huán)繞設置，所述環(huán)管包括多個水平段和多個彎折段，所述水平段沿所述基質(zhì)層在同層多個所述土工袋的水平方向延伸設置，所述彎折段繞所述基質(zhì)層在厚度方向的上下相鄰層的所述土工袋延伸設置； 多個虹吸管，間隔設置所述水平段，所述虹吸管的一端與所述水平段的內(nèi)部相通，所述虹吸管的另一端伸入于所述基質(zhì)層的土工袋內(nèi)。 7.一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下步驟： S1:先擬定礦山邊坡的修復區(qū)域，在邊坡的修復區(qū)域的外表面鋪設阻隔層； S2:向普通尾礦內(nèi)添加保水劑、營養(yǎng)劑、有機物以及改良劑，得到改良尾礦，采用袋式充填方式將改良尾礦裝填于土工袋內(nèi)部，得到多個土工袋，將多個土工袋自下而上依次堆存于阻隔層的外側(cè)，形成基質(zhì)層； S3：在基質(zhì)層的表層種植植被，得到植被層。 8.如權利要求7所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的方法，其特征在于，在S2步驟前，將普通尾礦運至礦山邊坡一旁指定區(qū)域，采用袋式充填方式將普通尾礦裝填于土工袋內(nèi)部，得到多個土工袋，將多個土工袋自下而上依次堆存于礦山邊坡一側(cè)，形成永久模袋的加固層，以加固礦山邊坡。 9.如權利要求8所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的方法，其特征在于，在S2步驟中，在自下而上鋪設基質(zhì)層時，繞基質(zhì)層的土工袋的底部設置營養(yǎng)環(huán)管組件。 10.如權利要求7所述的礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的方法，其特征在于，在S3步驟中形成植被層后，定期觀測植被層的生長情況，測定基質(zhì)層中改良尾礦的含水率和PH值數(shù)據(jù)。

說明書

技術領域

本申請涉及生態(tài)修復技術領域，具體而言，涉及一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)及方法。

背景技術

礦產(chǎn)資源開采對礦山區(qū)域造成嚴重的生態(tài)破壞。特別對于一些生態(tài)脆弱區(qū)域而言，礦區(qū)的生態(tài)修復尤為困難，生態(tài)脆弱地區(qū)礦山具有植被覆蓋率低、土壤和植被破壞后難以自愈恢復等特點。目前，礦山的邊坡修復主要面臨以下難題，首先由于礦山的邊坡較陡，采用傳統(tǒng)客土噴播，存在噴播高度難以達到、噴薄層較薄以及水土流失等問題；復墾同時需要消除陡邊坡安全隱患，可采用回填土料造坡，但一般礦山土源非常有限，難以大規(guī)模取土滿足回填要求；另外，生態(tài)脆弱區(qū)復墾基質(zhì)層、營養(yǎng)補給層、蓄水層等難于構建，現(xiàn)有的滴灌系統(tǒng)復雜，亦存在冬季凍壞情況。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)及方法，能夠解決礦山邊坡修復困難的問題。

本申請實施例提供一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)用于對礦山邊坡進行修復，礦山邊坡具有坡面，礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)包括阻隔層、基質(zhì)層和植被層，阻隔層鋪設于坡面外側(cè)，阻隔層用于阻止礦山邊坡的有害物質(zhì)滲出；基質(zhì)層鋪設于阻隔層外側(cè)，基質(zhì)層內(nèi)含有營養(yǎng)物質(zhì)，植被層種植于基質(zhì)層上；基質(zhì)層由多個土工袋沿坡面方向由下至上依次堆砌而成，基質(zhì)層的土工袋內(nèi)充填有改良尾礦，改良尾礦用于給植被層提供養(yǎng)分，以供植被層生長。

在本方案中，由于礦山中含有重金屬離子以及酸性物質(zhì)等有害物質(zhì)，因此通過在坡面上設置有阻隔層，阻隔層可以阻止礦山邊坡的有害物質(zhì)遷移滲出至基質(zhì)層中，從而確?；|(zhì)層上的植被層的正常生長。更重要的是，基質(zhì)層利用礦山自身的尾礦，取材方便，并采用袋式充填的方式自下而上堆存尾礦，尾礦固化堆存于土工袋體內(nèi)部，防止了對周邊環(huán)境的二次污染，可有效避免揚塵、水土流失等問題，大量節(jié)省了復墾所需的土源。并且利用土工袋的自穩(wěn)特性，從而確保了礦山邊坡的穩(wěn)定性。另外，向尾礦內(nèi)添加相關的保水劑、營養(yǎng)劑、有機物及相關改良劑，得到改良尾礦，進行土壤化制備，基質(zhì)層內(nèi)的改良尾礦可以為植被層的長期生長提供充足養(yǎng)分，解決了土壤重構的問題，并且還解決了礦山邊坡修復困難的問題以及土源緊缺問題。

在一些實施例中，在阻隔層與基質(zhì)層之間還鋪設有加固層，加固層由多個土工袋沿坡面方向由下至上依次堆砌而成，加固層的土工袋內(nèi)充填有普通尾礦。

上述技術方案中，由于礦山邊坡的坡度不同，特別是高陡邊坡而言，加固層主要用于對礦山邊坡起到加固作用，可適用于高陡邊坡修復作業(yè)，安全儲備高，并且加固層同樣采用袋式充填的方式自下而上堆存尾礦，將普通尾礦固化堆存于土工袋體內(nèi)部，利用土工袋的自穩(wěn)特性，從而確保了礦山邊坡坡面的穩(wěn)定性。

其中，阻隔層可以為土工膜或噴漿層中的一種。

在一些實施例中，礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)還包括營養(yǎng)環(huán)管組件，營養(yǎng)環(huán)管組件繞基質(zhì)層的多個土工袋設置，營養(yǎng)環(huán)管組件用于提高基質(zhì)層內(nèi)的改良尾礦的保水保肥性能。

上述技術方案中，通過在基質(zhì)層中設置有營養(yǎng)環(huán)管組件，營養(yǎng)環(huán)管組件可以將水分、營養(yǎng)等物質(zhì)補給于基質(zhì)層的土工袋內(nèi)側(cè)，提高了基質(zhì)層內(nèi)的改良尾礦的保水保肥性能，為植物的長期生長提供水分及營養(yǎng)，解決了營養(yǎng)水分補給問題。

在一些實施例中，營養(yǎng)環(huán)管組件包括環(huán)管和多個虹吸管，環(huán)管繞基質(zhì)層的多個土工袋環(huán)繞設置，環(huán)管包括多個水平段和多個彎折段，水平段沿基質(zhì)層在同層多個土工袋的水平方向延伸設置，彎折段繞基質(zhì)層在厚度方向的上下相鄰層的土工袋延伸設置；多個虹吸管間隔設置水平段，虹吸管的一端與水平段的內(nèi)部相通，虹吸管的另一端伸入于基質(zhì)層的土工袋內(nèi)。

上述技術方案中，通過環(huán)管以及虹吸管的設置，環(huán)管繞基質(zhì)層中各個土工袋鋪設，而虹吸管使得各個土工袋的改良尾礦的營養(yǎng)與環(huán)管連通，并通過虹吸水的方式緩慢釋放于各個土工袋的內(nèi)部，為植物的長期生長提供水分及營養(yǎng)。

第二方面，本申請實施例還提供了一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的方法，方法包括以下步驟：S1:先擬定礦山邊坡的修復區(qū)域，在邊坡的修復區(qū)域的外表面鋪設阻隔層；S2:向普通尾礦內(nèi)添加保水劑、營養(yǎng)劑、有機物以及改良劑，得到改良尾礦，采用袋式充填方式將改良尾礦裝填于土工袋內(nèi)部，得到多個土工袋，將多個土工袋自下而上依次堆存于阻隔層外一側(cè)，形成基質(zhì)層；S3:在基質(zhì)層的表層種植植被，得到植被層。

其中，在種植植被層時，可以在土工袋的表面進行多樣性植物播種(對于草本類植物，可采用撒播法、條播法、點播法等；對于灌木類植物，可采用根插、葉插、芽插法等)或草皮移植法，實現(xiàn)植物根系坐落于復墾土工袋的內(nèi)部，并最終形成較為厚大的永久植被層。

在一些實施例中，在S2步驟前，將普通尾礦運至礦山邊坡一旁指定區(qū)域，采用袋式充填方式將普通尾礦裝填于土工袋內(nèi)部，得到多個土工袋，將多個土工袋自下而上依次堆存于礦山邊坡一側(cè)，形成永久模袋的加固層，以加固礦山邊坡。

在一些實施例中，在S2步驟中，在將多個土工袋自下而上依次堆存于加固層一側(cè)的同時，繞基質(zhì)層的土工袋的底部設置營養(yǎng)環(huán)管組件。

在鋪設營養(yǎng)環(huán)管組件時，繞基質(zhì)層的土工袋底部鋪設環(huán)管，沿土工袋的長度方向每隔5m-10m在環(huán)管上開孔接毛細的虹吸管，植物生長通過其根系從基質(zhì)層中吸水，隨基質(zhì)層的含水量變小，水勢降低，利用毛細作用將水分、營養(yǎng)等物質(zhì)補給于土工袋的內(nèi)側(cè)，維持植物所需水量和營養(yǎng)液的供給平衡，為植物的長期生長提供水分及營養(yǎng)。

在一些實施例中，在S3步驟中形成植被層后，定期觀測植被層的生長情況，測定基質(zhì)層中改良尾礦的含水率和PH值數(shù)據(jù)。

本申請的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本申請的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本申請一些實施例提供的一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為圖1中基質(zhì)層與營養(yǎng)環(huán)管組件配合的一角度的結構示意圖；

圖3為圖2的另一角度的結構示意圖。

圖標：10-礦山邊坡；20-阻隔層；30-加固層；40-基質(zhì)層；50-植被層；60-營養(yǎng)環(huán)管組件；61-環(huán)管；61a-水平段；61b-彎折段；62-虹吸管。

具體實施方式

為使本申請實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本申請實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本申請的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本申請的范圍，而是僅僅表示本申請的選定實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本申請實施例的描述中，需要說明的是，指示方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該申請產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，或者是該申請產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本申請的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“相連”應做廣義理解，例如，可以是固定相連，也可以是可拆卸相連，或一體地相連；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本申請中的具體含義。

實施例

本申請實施例提供一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)，礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)用于對礦山邊坡進行修復，礦山邊坡10具有坡面，請參閱圖1、圖2和圖3，礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)包括阻隔層20、基質(zhì)層40和植被層50，阻隔層20鋪設于坡面外側(cè)，阻隔層20用于阻止礦山邊坡10的有害物質(zhì)滲出；基質(zhì)層40鋪設于阻隔層20的外側(cè)，基質(zhì)層40含有營養(yǎng)物質(zhì)；植被層50種植于基質(zhì)層40上；其中，基質(zhì)層40由多個土工袋沿坡面方向由下至上依次堆砌而成，基質(zhì)層40的土工袋內(nèi)充填有改良尾礦，改良尾礦用于給植被層50提供養(yǎng)分，以供植被層50生長。

在本方案中，由于礦山中含有重金屬離子以及酸性物質(zhì)等有害物質(zhì)，因此通過在坡面上設置有阻隔層20，阻隔層20可以阻止礦山邊坡10的有害物質(zhì)遷移滲出至基質(zhì)層40中，從而確?；|(zhì)層40上的植被層50的正常生長。更重要的是，基質(zhì)層40利用礦山自身的尾礦，取材方便，并采用袋式充填的方式自下而上堆存尾礦，尾礦固化堆存于土工袋體內(nèi)部，防止了對周邊環(huán)境的二次污染，可有效避免揚塵、水土流失等問題，大量節(jié)省了復墾所需的土源。并且利用土工袋的自穩(wěn)特性，從而確保了礦山邊坡10的穩(wěn)定性。另外，向尾礦內(nèi)添加相關的保水劑、營養(yǎng)劑、有機物及相關改良劑，得到改良尾礦，進行土壤化制備，基質(zhì)層40內(nèi)的改良尾礦可以為植被層50的長期生長提供充足養(yǎng)分，解決了土壤重構的問題，并且還解決了礦山邊坡10修復困難的問題以及土源緊缺問題。

在一些實施例中，在阻隔層20與基質(zhì)層40之間還鋪設有加固層30，加固層30由多個土工袋沿坡面方向由下至上依次堆砌而成，加固層30的土工袋內(nèi)充填有普通尾礦。由于礦山邊坡10的坡度不同，特別是高陡邊坡而言，加固層30主要用于對礦山邊坡10起到加固作用，可適用于高陡邊坡，安全儲備高，并且加固層30同樣采用袋式充填的方式自下而上堆存普通尾礦，普通尾礦固化堆存于土工袋體內(nèi)部，利用土工袋的自穩(wěn)特性，從而確保了礦山邊坡10的穩(wěn)定性，非常適用于高邊坡修復使用。

其中，阻隔層20可以為土工膜或噴漿層中的一種。

可選地，阻隔層20采用為土工膜時，土工膜易于采購，成本較低，便于鋪設在邊坡上。需要說明的是，土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，新材料土工膜它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。

可選地，阻隔層20設置為噴漿層，可以理解地，噴漿層為鋪設在礦山邊坡10外表面的一層水泥漿，利用噴漿層可以阻止礦山邊坡的有害物質(zhì)滲透至基質(zhì)層40。另外，噴漿層的噴漿厚度可以為3cm-5cm。

在一些實施例中，礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)還包括營養(yǎng)環(huán)管組件60，營養(yǎng)環(huán)管組件60繞基質(zhì)層40的多個土工袋設置，營養(yǎng)環(huán)管組件60用于提高基質(zhì)層40內(nèi)的改良尾礦的保水保肥性能。通過在基質(zhì)層40中設置有營養(yǎng)環(huán)管組件60，營養(yǎng)環(huán)管組件60可以將水分、營養(yǎng)等物質(zhì)補給于基質(zhì)層40的土工袋內(nèi)側(cè)，提高了基質(zhì)層40內(nèi)的改良尾礦的保水保肥性能，為植物的長期生長提供水分及營養(yǎng)，解決了營養(yǎng)水分補給問題。

在一些實施例中，請參閱圖2和圖3，營養(yǎng)環(huán)管組件60包括環(huán)管61和多個虹吸管62，環(huán)管61繞基質(zhì)層40的多個土工袋環(huán)繞設置，環(huán)管61包括多個水平段61a和多個彎折段61b，水平段61a沿基質(zhì)層40在同層多個土工袋的水平方向延伸設置，彎折段61b繞基質(zhì)層40在厚度方向的上下相鄰層的土工袋延伸設置；多個虹吸管62間隔設置水平段61a，虹吸管62的一端與水平段61a的內(nèi)部相通，虹吸管62的另一端伸入于基質(zhì)層40的土工袋內(nèi)。

通過環(huán)管61以及虹吸管62的設置，環(huán)管61繞基質(zhì)層40中各個土工袋鋪設，而虹吸管62使得各個土工袋的改良尾礦的營養(yǎng)與環(huán)管61連通，并通過虹吸水的方式緩慢釋放于各個土工袋的內(nèi)部，為植物的長期生長提供水分及營養(yǎng)。

其中，虹吸管62在水平段61a的設置間距可以根據(jù)土工袋的尺寸而設設定，盡量可以保證虹吸管62的設置間距與土工袋的長度相配，這樣每個基質(zhì)層40中的每個土工袋便可以通過虹吸管62與環(huán)管61相通。

第二方面，本申請實施例還提供了一種礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)的方法，方法包括以下步驟：S1:先擬定礦山邊坡10的修復區(qū)域，在邊坡的修復區(qū)域的外表面鋪設阻隔層20；S2:向普通尾礦內(nèi)添加保水劑、營養(yǎng)劑、有機物以及改良劑，得到改良尾礦，采用袋式充填方式將改良尾礦裝填于土工袋內(nèi)部，得到多個土工袋，將多個土工袋自下而上依次堆存于阻隔層20外一側(cè)，形成基質(zhì)層40；S3:在基質(zhì)層40的表層種植植被，得到植被層50。

其中，在種植植被層50時，可以在土工袋的表面進行多樣性植物播種(對于草本類植物，可采用撒播法、條播法、點播法等；對于灌木類植物，可采用根插、葉插、芽插法等)或草皮移植法，實現(xiàn)植物根系坐落于復墾土工袋的內(nèi)部，并最終形成較為厚大的永久植被層50。

在一些實施例中，在S2步驟前，將普通尾礦運至礦山邊坡10一旁指定區(qū)域，采用袋式充填方式將普通尾礦裝填于土工袋內(nèi)部，得到多個土工袋，將多個土工袋自下而上依次堆存于礦山邊坡一側(cè)，形成永久模袋的加固層30，以加固礦山邊坡。

在一些實施例中，在S2步驟中，在將多個土工袋自下而鋪設基質(zhì)層40時，繞基質(zhì)層40的土工袋的底部設置營養(yǎng)環(huán)管組件60。

其中，在鋪設營養(yǎng)環(huán)管組件60時，繞基質(zhì)層40的土工袋底部鋪設環(huán)管61，沿土工袋的長度方向每隔5-10m在環(huán)管61上開孔接毛細的虹吸管62，植物生長通過其根系從基質(zhì)層40中吸水，隨基質(zhì)層40的含水量變小，水勢降低，利用毛細作用將水分、營養(yǎng)等物質(zhì)補給于土工袋的內(nèi)側(cè)，維持植物所需水量和營養(yǎng)液的供給平衡，為植物的長期生長提供水分及營養(yǎng)。

在一些實施例中，在S3步驟中形成植被層50后，定期觀測植被層50的生長情況，測定基質(zhì)層40中改良尾礦的含水率和PH值數(shù)據(jù)。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例中的特征可以相互結合。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。

礦山生態(tài)脆弱區(qū)邊坡修復系統(tǒng)及方法.pdf