矿区复垦技术.ppt

矿区复垦技术
概述
矿区土地破坏基本分为压占、塌陷和挖损三类
压占土地包括地下开采的矸石排放压占、露天矿山排弃剥离物压占、选矿尾矿渣压士和坑口电厂粉煤灰压占。特征:破坏景观、污染矿区环境。
塌陷主要是地下开采沉陷引起的。特征:下沉、附加矿区复垦技术
概述
矿区土地破坏基本分为压占、塌陷和挖损三类
压占土地包括地下开采的矸石排放压占、露天矿山排弃剥离物压占、选矿尾矿渣压士和坑口电厂粉煤灰压占。特征:破坏景观、污染矿区环境。
塌陷主要是地下开采沉陷引起的。特征:下沉、附加坡度和裂缝等。
高潜水位矿区由于下沉还引起土地盐渍化和沼渍化,甚至积水而完全丧失耕种能力。开采急倾斜煤层或在采深很小或采厚很大的情况下,地表可能出现漏斗状塌陷坑。
挖损是露天矿采场的挖损,它导致土壤结构完全破坏,采空区若不采取回填摧施,则留下几十米至上百米深的大坑。
概述
矿区工程复垦技术
矿区工程复垦技术分为充填复垦和非充填复垦两类
非充填复垦主要有土地平整技术、梯田式复垦、疏排式复垦等形式。
充填复垦有矸石充填复垦、粉煤灰充填复垦、生活垃圾充填复垦等形式。
土地平整技术
适用条件
主要消除附加坡度、地表裂缝以及波浪式下沉等影响特征。适用于中低潜水位塌陷地的非充填复垦、高潜水位塌陷地的充填复垦等。
基本要求
⑴土地平整要统一规划。
⑵土地平整既要有长远目标,又要立足当前。
⑶土地平整要有适当的单元。
⑷土地平整度要符合规定要求。
土地平整技术
土地平整高程确定
土地平整后,高程要满足作物的生长要求。农田高程H应该满足:
农田应该达到的最低高程;
潜水位高程;
地下水临界深度
土地平整计算
土地平整计算包括土方量最小平整面参数的计算、方格网点施工工程确定、计算零位线、计算挖填土方量、绘制施工图。
平整面参数包括坐标原点的高程、纵横向地面坡度。根据可以计算出格网高程:
土地平整计算
格网点高程为
,则施工高程为
为
在微面积
范围内的土方量为
要使区域内土方工程量最小,且保证挖填基本平衡,根据最小二乘法,即使:
土地平整计算
场地平整的土方量计算常用方法有方格网法、整体法、断面法、三角棱柱体法、四方棱柱体法等。方格网法与整体法适用于地形变化较小的区域;断面法适用于地形坡度变化较大的区域;三角棱柱体法和四方棱柱体法地形坡度变化较小的区域。
土地平整计算
三角棱柱体法计算土方量为的步骤:
在计算场地平整标高的基础上,沿地形等高线将方格分成两个三角形。
根据方格网交点实际标高和场地平整的设计标高计算每个方格网交点的施工高度。
在图上绘出零线位置,即不挖不填的施工界线。
按下面两种情况分别计算土方量:
①全部挖或填的三角形
②部分挖或填的三角形
疏排法复垦技术
承泄区的选择
选择承泄区的依据:
1距离远近
承泄区距复垦区越近,排水费用越低,一般应就近排水。
2尽量自排,避免强排
自排可免除修建排水站费用,日常排水费用也很低,但自排要求承泄区水位必须满足:
疏排法复垦技术
有时就近排水需要强排,适当开挖一段排水沟至下游承泄区,则可实现自排。图中A点水位较高,只能建强排站强排,但水闸下游B点水位较低,可实现自排,但需多开挖一段排水沟,这时就需按经济合理、便于实施的原则选择承泄区。所谓经济合理即对两种方案进行经济评价,选择初期投资和年经营费用现值P较低的方案,P按下式计算:
疏排法复垦技术
防洪系统设计
疏排法复垦通常选择适宜的承泄区作为排洪用。承泄区是现有的河沟或湖泊,其断面与泄洪能力不必作专门设计,只作验算即可。但必须采取加高堤坝措施防止洪水溃入复垦区,堤坝高度设计按下式计算:
疏排法复垦技术
除涝系统设计
塌陷区除涝是疏排法复垦的重要任务之一,是在采取修堤、分洪等防洪措施之后,将有限汇水面积的塌陷区内积水通过自排或强排方式排至承泄区。无论是自排还是强排,通常以排除大部分地区积水为标准,对局部低洼地段积水可采取留坑蓄水或挖深垫浅、综合治理的方法。
疏排法复垦技术
降渍沟深度
确定:
排水沟间距设计
梯田式复垦技术
适用条件
梯田式复垦适用于地处丘陵山区的塌陷盆地,或中低潜水位矿区开采沉陷后地表坡度较大的情况下。我国山西大部分矿区,河南、山东等地的一些矿区,不少塌陷地可采用此法复垦。
梯田式复垦技术
梯田断面三要素
田面宽、田坎高和田块侧坡是梯田断面的三要素。梯田设计就是要根据塌陷后地形及土质条件与耕作要求等确定断面要素。断面要素设计合理,既可保证边坡稳定、耕作灌溉方便,同时又节省用地、用工,提高土地的利用率。
梯田式复垦技术
田面宽(B)、田坎高(H)和田坎侧坡()之间的关系:
田坎占地宽b:
梯田的土方量约为
梯田式复垦技术
测量定线的内容包括:确定各台梯田的埂坎线以及在每台梯田上