1、.：.；礦業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,為國家經(jīng)濟建立提供了能源和原資料。然而,由于大規(guī)模的礦山開采導(dǎo)致了礦山廢棄物數(shù)量的劇增。嚴(yán)重擾動了區(qū)域土壤、水、植物、生態(tài)環(huán)境,礦山土地復(fù)墾和生態(tài)重建已刻不容緩。1國內(nèi)外土地復(fù)墾的研討進展在國外,早在19世紀(jì)末就開場了土地復(fù)墾的研究和實際,美國、荷蘭、澳大利亞、加拿大等國的土地復(fù)墾均獲得顯著成果。20世紀(jì)80年代末至90年代以來,礦區(qū)土地復(fù)墾的實際研討處于高潮時期。在消費實際中不但進一步完善了施工技術(shù),還促進了對土壤改造、政策法規(guī)、現(xiàn)場管理等方面的研討,獲得了大量的成果,積累了勝利的閱歷,構(gòu)成了龐大的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。近年來,在礦山開采對土地生態(tài)環(huán)境的影響機制

2、與生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的研討;遙感與GIS在土地復(fù)墾中的運用;無覆土的生物復(fù)墾及抗侵蝕復(fù)墾工藝;礦山復(fù)墾與礦區(qū)水資源及其它環(huán)境因子的綜合研討;清潔采礦工藝與礦山消費的生態(tài)維護等方面均獲得了很大的成果。我國礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)任務(wù)起步于20世紀(jì)70年代末,在80年代由于當(dāng)時的政策和技術(shù)方面的緣由,廢棄地生態(tài)恢復(fù)任務(wù)總體上還是處于零星、分散、小規(guī)模、低程度的形狀。1988年的出臺,使該項任務(wù)步入了法制軌道。我國土地復(fù)墾閱歷了從自發(fā)性零星復(fù)墾到自覺性有方案復(fù)墾、從單一型復(fù)墾到多方式復(fù)墾、從無組織到有組織、從無法可依到有法可依的宏大變化。但在礦種之間和區(qū)域之間均存在較大差別,煤礦、鉛鋅礦、鐵礦的恢復(fù)率較高;小型

3、礦山對土地的破壞非常嚴(yán)重,生態(tài)恢復(fù)幾乎為零。從復(fù)墾的效果來看,煤礦較好,非金屬礦次之,而金屬礦山最差。近年來,我國也結(jié)合多個專業(yè)針對我國的礦山情況進展土地復(fù)墾技術(shù)工藝、政策與戰(zhàn)略研討。對于廢棄地的復(fù)墾技術(shù)不僅逐漸向生態(tài)恢復(fù)轉(zhuǎn)變,還對修復(fù)后的土壤肥力以及各項目的進展了研討,使我國的廢棄地復(fù)墾任務(wù)逐漸邁上了系統(tǒng)化、整體化和高效化相結(jié)合的生態(tài)開展階段。總體上看,由于我國土地復(fù)墾起步晚,土地復(fù)墾8常被以為是一種純工程性的問題,參與研討的專家不多,再加上中國傳統(tǒng)的“重術(shù)輕學(xué)的思想,因此復(fù)墾實際遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實際,與國際程度相比有較大差距。2礦山土地復(fù)墾與生態(tài)重建的涵義土地復(fù)墾就是恢復(fù)因采礦等破壞或影響的土地

4、的消費力和經(jīng)濟利用價值,將其改呵斥為符合經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益要求,并與周圍環(huán)境堅持協(xié)調(diào)開展的活動。土地復(fù)墾是以恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能的土地利用為定義,同時又是一個具有物理學(xué)及生態(tài)學(xué)全過程的廣泛概念。礦區(qū)生態(tài)重建是指對采礦引發(fā)的構(gòu)造缺損、功能失調(diào)的極度退化的生態(tài)系統(tǒng),借助人工支持和誘導(dǎo),對其組成、構(gòu)造和功能進展超前性的方案、規(guī)劃、安排和調(diào)控,同時對逐漸逼近最終目的這一逆向演替過程中能夠出現(xiàn)的各種問題,進展跟蹤評價并匹配相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟措施,最終重建一個符合代際需求和價值取向的可繼續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)重建的生態(tài)學(xué)原理,最重要的是生態(tài)演替原理,即生態(tài)系統(tǒng)由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的有順序的變化過程。同時礦山在

5、生態(tài)重建過程中,還必需留意生物之間相互制約原理,構(gòu)造穩(wěn)定和功能協(xié)調(diào)原理,實現(xiàn)新生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的可繼續(xù)循環(huán)利用。土地復(fù)墾強調(diào)的是礦山土地可利用才干的恢復(fù),生態(tài)重建那么在土地可利用才干恢復(fù)的根底上,強調(diào)建立一個和環(huán)境協(xié)調(diào)的、具有穩(wěn)定生物群落的人工生態(tài)系統(tǒng)。土地復(fù)墾是生態(tài)重建的前期工程,而生態(tài)重建是土地復(fù)墾的最終目的,土地復(fù)墾應(yīng)是生態(tài)重建中的中心部分。3影響要素由于礦山本身條件各異,礦山復(fù)墾需求思索的要素也很多,主要有: 礦區(qū)地表特征:地形、地貌、水系、植被等; 環(huán)境要素:氣候、氣候和城鎮(zhèn)、居民區(qū)分布,礦山開采前該地域環(huán)境情況及礦山開采后能夠呵斥的污染等; 礦區(qū)地表地層的理化性質(zhì):厚度、有機質(zhì)含

6、量、pH值、鹽漬度、土壤水分、浸透性、微量元素、抑制植物消費的有毒化學(xué)物質(zhì)等; 礦床開采方法、廢石及尾礦的充堆方法及復(fù)墾的能夠性,采礦及復(fù)墾設(shè)備的通用性,復(fù)墾區(qū)再種植及綜合利用的能夠性,復(fù)墾周期與經(jīng)濟效益等。由于各礦床的賦存條件不同,故所采用的復(fù)墾工藝技術(shù)也不盡一樣,應(yīng)根據(jù)礦體的賦存情況和開采方法,一致方案,邊開采邊復(fù)墾,在復(fù)墾時充分利用采礦設(shè)備,既發(fā)揚現(xiàn)有設(shè)備效率,又降低復(fù)墾成本,縮短復(fù)墾周期。4礦山土地復(fù)墾及生態(tài)重建的主要技術(shù)4. 1傳統(tǒng)復(fù)墾技術(shù)目前礦區(qū)土地復(fù)墾根據(jù)其用途可分為農(nóng)業(yè)復(fù)墾、林牧復(fù)墾、漁業(yè)復(fù)墾、自然維護復(fù)墾、水資源復(fù)墾、旅游休閑勝地復(fù)墾和工業(yè)復(fù)墾等多種復(fù)墾途徑和措施。其中農(nóng)業(yè)復(fù)

7、墾和林業(yè)復(fù)墾是最普遍的。我國人均耕地少,隨著人口的添加,人均耕地呈下降趨勢。新的土地管理法加大了耕地的維護力度,并規(guī)定復(fù)墾土地應(yīng)優(yōu)先用于農(nóng)業(yè)。而林牧復(fù)墾是作為被破壞土地開發(fā)最可靠、最經(jīng)濟的土地復(fù)墾方式,其對生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)有相當(dāng)重要的作用 2。復(fù)墾的技術(shù)措施主要有物理、化學(xué)工程和植被恢復(fù)。比較而言,植被恢復(fù)具有較好的生態(tài)、環(huán)境效益和社會效益,同時也是最根本和最經(jīng)濟的。但礦山廢棄地常具極端的生境條件,影響植物的定居,因而植被恢復(fù)的難度較大。4. 2復(fù)墾新技術(shù)(1)礦山固體廢棄物復(fù)墾技術(shù)。分為充填技術(shù)和礦山尾礦的多成覆蓋技術(shù)。利用礦區(qū)固體廢物進行充填復(fù)墾,不僅減少了尾砂的排放量,而且還可以免除地面沉

8、降這一伴隨礦山開采產(chǎn)生的難以防止的礦山地質(zhì)災(zāi)禍,同時也可為村莊搬遷提供場地,其社會、經(jīng)濟、環(huán)境綜合效益顯著。目前所采用的充填方法主要有分級尾砂充填、削壁充填、水泥膠結(jié)充填、高水資料膠結(jié)充填等較成熟工藝5。礦山尾礦的多成覆蓋技術(shù)是在礦山廢棄物的上方加3層覆蓋材料,上層為厚土壤,中層為浸透較好的石塊覆蓋層,下層為有機資料,并在覆蓋資料中間加薄薄的地質(zhì)濾網(wǎng)來阻止資料的上下混合。這種覆蓋技術(shù)可使尾礦酸化最小,污染遷移也最小。(2)微生物技術(shù)。現(xiàn)代微生物工藝技術(shù)在礦山復(fù)墾中的運用研討是國外復(fù)墾新技術(shù)研討的熱點,已初見效果。利用微生物生命活動,發(fā)掘土壤潛能,實現(xiàn)低耗資和快速熟化復(fù)墾地的人工耕層。同時,微生

9、物促進植物根瘤菌和菌根的生成,從而固定廢棄物和加速廢棄物風(fēng)化成土,促進植物迅速生長3。(3)人造表土。復(fù)墾土地的土壤貧瘠,短少熟化的表土,人造表土可作為自然表土的改良劑或直接作為表土運用。這些人造表土因富含多種營養(yǎng)且經(jīng)過加工處置,其營養(yǎng)含量比自燃土高,覆蓋在外表的厚度比自燃土薄得多,但其效果與自燃表土無異。人造表土不僅可用于已破壞土地的(下轉(zhuǎn)第31頁)9李華王湘桂等:我國礦山土地復(fù)墾及生態(tài)重建2021年8月第8期2。8邊坡平安系數(shù)對比分析各種方法計算所得的平安系數(shù)見表2。表2平安系數(shù)對比分析表計算方法 平安系數(shù)極限平衡法ordinary法 2. 569Bishop法 2. 731Janbu法

10、2. 519Spencer法 2. 732sarma法 2. 718有限元應(yīng)力法 2. 768有限元強度折減法 2. 658經(jīng)過實例分析闡明:極限平衡法、有限元強度折減法所得到的整體平安系數(shù)差距很小,有限元應(yīng)力法所得的平安系數(shù)稍大一些,現(xiàn)實上極限平衡法是偏于平安的一種計算方法,這一點已得到工程界的普遍認(rèn)可并廣泛運用于實踐工程。9數(shù)值解與極限平衡解的對比分析隨著計算機軟件、硬件的飛速開展,采用實際體系更為嚴(yán)厲的有限元實際為根底的數(shù)值方法進展邊坡穩(wěn)定分析曾經(jīng)成為能夠,它們?nèi)鏉M足靜力答應(yīng)、應(yīng)變相容和應(yīng)力應(yīng)變之間的本構(gòu)關(guān)系,同時由于是采用數(shù)值分析方法,可以不受邊坡幾何外形的不規(guī)那么和資料不均勻性的限

11、制,因此是一種比較理想的分析邊坡應(yīng)力、變形和穩(wěn)定性態(tài)的手段。數(shù)值解與極限平衡解的對比分析5見表3。有限元應(yīng)力法與有限元強度折減法是基于有限元計算實際之上的邊坡穩(wěn)定分析方法,因此它具有有限元法的一切優(yōu)點,與傳統(tǒng)的極限平衡法相比,其優(yōu)點總結(jié)如下。表3數(shù)值解與極限平衡解的對比分析表數(shù)值解 極限平衡平衡每一處都到達(dá)僅僅在特定的部位到達(dá)(滑面)應(yīng)力每一處都采用場方程進展計算只沿一定的平面進展近似計算變形求解的一部分 不思索破壞對每一處都進展屈服檢測;破壞面按給定的條件自動形成破壞只沿事先給定的面發(fā)生;不檢測其它部位的塑性區(qū)分布(1)破壞面的外形或位置不需求事先假定,在求解平安系數(shù)時,不需求假定滑動面的外

12、形和位置,也無須進展條分,而是由程序自動求出滑動面。(2)由于有限元法引入變形協(xié)調(diào)的本構(gòu)關(guān)系,因此也不用引入假定條件,堅持了嚴(yán)密的實際體系。10結(jié)語文中采用多種方法分析,得到了該邊坡比較完整的力學(xué)分析結(jié)果,根據(jù)上述各種方法的分析,闡明該邊坡當(dāng)前處于穩(wěn)定形狀。參考文獻(xiàn):1徐芝綸. 彈性力學(xué)簡明教程M. 北京:高等教育,2001.2王勖成. 有限單元法根本原理M. 北京:清華大學(xué),2002.3鄭穎人,陳祖煜. 邊坡與滑坡工程治理M. 人民交通,2007:194204.4鄭穎人,趙尚毅. 有限元強度折減法在土坡與巖坡中的運用J. 巖土力學(xué)與工程學(xué)報. 2004, 23(19).5呂鵬,楊廣慶等. 邊

13、坡穩(wěn)定計算原理與分析J. 鐵道建筑,2006(08).(收稿日期2021204215)(上接第9頁)復(fù)墾,也可以作為復(fù)墾表土的改良劑或肥料4。5結(jié)語我國礦山土地復(fù)墾與生態(tài)重建近幾年雖獲得了一定的成果,但也暴顯露了不少問題:如土地復(fù)墾的配套法規(guī)不健全,缺乏強有力的約束機制,國家政策不能全面地貫徹落實,土地復(fù)墾資金沒有可靠保證,土地復(fù)墾技術(shù)研討嚴(yán)重滯后,缺乏健全的機構(gòu)和執(zhí)法監(jiān)視,企業(yè)復(fù)墾的積極性未得到有效的維護1,全民土地復(fù)墾認(rèn)識還有待提高。因此,為了促進我國礦山土地復(fù)墾及生態(tài)重建,一定要加強立法,建立健全土地復(fù)墾法規(guī)、制定更加詳細(xì)的政策和措施,開展更深化的科學(xué)和技術(shù)研討,建立監(jiān)視檢查管理體系以及

14、加強國際協(xié)作,充分利用國外先進的技術(shù)和資金,全面推進我國土地復(fù)墾及生態(tài)重建任務(wù)向深度和廣度開展,建造中國的綠色礦山。參考文獻(xiàn):1李曉冰,李富平. 我國礦山土地復(fù)墾存在的問題及對策J. 河北理工學(xué)院學(xué)報, 2002. 11.2周家云. 四川省礦山土地復(fù)墾評價及生態(tài)重建對策研討R.成都理工大學(xué), 2005. 5.3張文敏,張美慶,孟娜,孫小鳳. VA菌根用于礦山復(fù)墾的基礎(chǔ)研討J. 礦冶, 1996. 9.4周錦華,胡振琪,高榮久. 礦山土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)研討現(xiàn)狀與展望J. 金屬礦山, 2007. 10.5李雨芯,邱媛媛. 礦山固體廢棄物在土地復(fù)墾中 HYPERLINK wenwen.soso/

15、z/Search.e?sp=S%E9%87%91%E7%9F%BF&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 金礦 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E5%B0%BE%E7%9F%BF&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 尾礦 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%B2%89%E5%B0%98&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blan

16、k 粉塵遇風(fēng)容易飛揚，遇水容易流失，長期堆放，不僅占用大量土地，同時尾礦粉塵對周圍環(huán)境構(gòu)成危害，本文就尾礦污染現(xiàn)狀提出幾種簡易的治理方法。一、金礦尾礦污染現(xiàn)狀 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E6%8B%9B%E8%BF%9C%E5%B8%82&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 招遠(yuǎn)市現(xiàn)有金礦尾礦庫大小近百個，大多呈山谷形、山坡形和平地形，多數(shù)已 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E8%A2%AB%E8%A6%86&ch=w.search.yj

17、jlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 被覆土 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E9%80%A0%E7%94%B0&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 造田，有的正在運用，還有一部分沒有被覆土，也有的雖然壓了一層薄土，易構(gòu)成第二次粉塵危害，仍對周圍環(huán)境呵斥影響。由于金礦尾礦 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%B2%92%E5%BA%A6&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjj

18、link t _blank 粒度細(xì)，并含有 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E9%80%89%E7%9F%BF&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 選礦藥劑以及金屬離子，一遇大風(fēng)，特別是干季36月份，將尾礦刮得 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E9%BB%84%E7%A0%82&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 黃砂驟起、塵土飛揚，落入村莊、農(nóng)田、果園，使其遭到污染損害，由此而產(chǎn)

19、生的污染糾紛將直接影響社會的安定團結(jié)。尾礦對 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%8E%AF%E5%A2%83%E6%B1%A1%E6%9F%93&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 環(huán)境污染大體經(jīng)過三種途徑：一種是尾礦在風(fēng)化過程中逸出某些有害氣體，經(jīng)大氣傳播而進展污染；另一種是極細(xì)的尾礦砂粒受風(fēng)吹的作用甚至可構(gòu)成 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E6%B2%99%E6%9A%B4&ch=w.search.yjjlink&cid=w.sear

20、ch.yjjlink t _blank 沙暴，使周圍環(huán)境遭到嚴(yán)重危害；三是遇到 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E6%B1%9B%E6%9C%9F&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 汛期，尾礦 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E8%BF%9E%E5%90%8C&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 連同雨水流入農(nóng)田、河流，使 HYPERLINK wenwen.soso/z/Sear

21、ch.e?sp=S%E5%9C%B0%E4%B8%8B%E6%B0%B4&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 地下水呵斥危害。綜上所述，尾礦污染占用土地，損害景觀，破壞土壤，危害生物，淤塞河道，污染大氣。二、尾礦污染控制方法對尾礦治理與利用最為簡單可行的幾種方法為：一是覆土造田。在土壤比較充足的地域可采用壓1020厘米土的方法而后進展種植，覆土造田，擴展 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E8%80%95%E5%9C%B0%E9%9D%A2%E7%A7%AF&ch=w.search.yjj

22、link&cid=w.search.yjjlink t _blank 耕地面積，這種方法適用于呈山谷形的尾礦庫。多年來，這種方法已得到一定。但也有因壓的土層較薄，呵斥粉塵二次危害的。二是利用有機廢棄物，對金礦尾礦粉塵采取可降解性固化、封鎖，選擇適當(dāng)種子和 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E5%9F%BA%E8%B4%A8&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 基質(zhì)使 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E6%A4%8D%E7%89%A9&ch=w.s

23、earch.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 植物迅速發(fā)芽、生長以到達(dá) HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E6%A4%8D%E8%A2%AB&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 植被利用目的。這種治理尾礦的方法，經(jīng)過幾年的實際，探求出一些閱歷，尤其是在可降解固化廢料選擇、基質(zhì)、種子選擇以及種子發(fā)芽時間等做了多項實驗，有些已獲勝利。它抑制了占用大量土層、受尾礦外形所限治理不便等弊端。同時在沙漠治理等方面也大有可為。三是利用尾礦開發(fā) HYPERLINK

24、 wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E5%BB%BA%E7%AD%91%E6%9D%90%E6%96%99&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 建筑資料。金礦尾礦中某些 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%A1%85%E7%A0%82&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 硅砂、 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%A0%82%E5%B2%A9&ch=w.s

25、earch.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 砂巖或脈石英可被利用。磚是最常見的建筑資料，用尾礦制磚也是很好的利用方法，摻加一定量的 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%9F%B3%E7%81%B0&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 石灰制成 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%A0%96%E5%9D%AF&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _b

26、lank 磚坯，然后送入碳化室，通入CO2碳化成磚，不但添加磚的 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E5%8E%8B%E5%BC%BA&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 壓強，減少 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E5%8F%96%E5%9C%9F&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 取土毀地，而且 HYPERLINK wenwen.soso/z/Search.e?sp=S%E7%BB%8F%E6%B5%8E%E6%95%88%E7%9B%8A&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _