基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法分析_陈忠发.pdf
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1、2202023 年第 5 期基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法分析陈忠发 陈鸿申(贵州省地矿局 106 地质大队,贵州 遵义 563000)摘 要 为解决一些老煤窑平硐矿井水直排问题,开展实地调查分析和查阅相关文献等资料,通过采用物理隔离、化学反应、生态过滤的综合治理方法,探究出一种基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法,为类似工程提供可借鉴的生态修复研究思路。关键词 生态修复;矿井水直排;物理隔离;生态过滤中图分类号 TD88 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.05.070Analysis of the Closure Method fo
2、r Closed Pit Coal Mine Adits Based on the Idea of Ecological RestorationChen Zhongfa Chen Hongshen(106 Geological Brigade of Guizhou Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources,Guizhou Zunyi 563000)Abstract:In order to solve the problem of direct drainage of water in some old coal mine adits,
3、on-site investigation and analysis are conducted,and relevant literature is consulted.Through the use of comprehensive administer methods such as physical isolation,chemical reaction,and ecological filtration,this paper explores a closure method for closed pit coal mine adits based on the idea of ec
4、ological restoration,and provides reference of ecological restoration research ideas for similar projects.Key words:ecological restoration;direct drainage of mine water;physical isolation;ecological filtration收稿日期 2022-11-04基金项目 地质矿产调查评价国家专项基金(12120113038400)作者简介 陈忠发(1989),男,贵州遵义人,2013 年毕业于成都理工大学勘查与
5、技术专业,本科,工程师,研究方向:水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害、生态修复。陈忠发等:基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法分析陈忠发等:基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法分析近年来多地因前期煤矿平硐封闭不完善出现不同程度的煤矸水渗出,主要原因均为地下含水层遭到破坏1,对周边土壤、林地、植被、作物造成污染。各地陆续启动煤矿平硐的重新封闭工作,但封闭方法尚不规范和成熟,缺乏一个系统、综合、规范的封闭方法指导实际施工。本文在实地调查分析和查阅相关文献的基础上,针对矿井水直排,采用堵水、生态过滤、化学反应及物理隔离的生态修复方式2-3,探究一种基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法,具有
6、重要的实践意义。1 封闭区概况通过收集道真县洛龙煤矿、玉溪煤矿、平模山煤矿 3 个闭坑煤矿平硐封闭方案,结合封闭后效果对比,对封闭方案进行分析。1.1 地形地貌区域属贵州高原北部向四川盆地过渡地带,地貌以溶蚀浸蚀低山峰丛和槽谷为主,碳酸盐岩广布,属典型的喀斯特地貌。地势由西北和东南分别向芙蓉江河谷倾斜。山高谷深,以山地为主。最高点麻抓岩 1940 m,最低点芙蓉江处境口海拔 300 m,相对高差 1640 m。1.2 气象水文区域属亚热带高原湿润季风气候区,气候温和,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑;雨量充沛,多雨雾天气。境内年平均气温在 917.5 之间。多年平均降水量10001400 mm,5
7、7月是暴雨的多发季节,多年平均干旱指数为 0.66。河流均属长江流域乌江水系,主要河流为芙蓉江。1.3 区域环境条件北与重庆接壤,南与正安、务川县毗邻,距遵义市区 180 km、贵阳市区 338 km,北至重庆市区160 km,交通便利。地层出露为古生界寒武系()2212023 年第 5 期陈忠发等:基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法分析陈忠发等:基于生态修复理念对闭坑煤矿平硐封闭方法分析到中生界侏罗系(J)地层,第四系(Q)在斜坡、沟谷和洼地中广泛分布,与岩层整合关系多为角度不整合。岩层为碎屑岩与碳酸盐岩互层,多呈单斜构造。由于强烈的地表水侵蚀作用,形成广泛的“U”、“V”河谷地形,具有
8、山高、坡陡、谷深的特点。1.4 原封闭方式各个矿山对于井硐原封闭方式极为简单,采用砖砌结构对硐口进行封闭,厚度为 24 cm,外侧采用水泥砂浆进行抹面,底部留有排水孔,导致矿井水直排,造成地表污染。水中往往含有大量的SO42-、重金属、悬浮物、氟等污染物质4-5,水化学特征主要表现为高硫酸盐、高硬度、高矿化度6-7。1.5 现封闭原理通过查阅资料,生石灰可为水化体系提供较高的 pH,在 OH-极性作用下矿渣持续水解8-10,说明生石灰对煤矸水同样有一定的净化作用。有试验表明,秸秆的添加可显著提高土壤CO2释放速率11。因此针对矿井水直排,结合现场实际情况,通过采用物理隔离(黏土)+生态过滤(高
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