一种有助于内排土场复垦的露天矿采排方法

摘要

本发明公开一种有助于内排土场复垦的露天矿采排方法，发明主要为了克服现阶段采排工艺中对表层土的不合理处理以及排土场反复碾压对待复垦土壤的压实危害。发明的露天矿采排方式主要包括在第一年秋季将煤层上覆岩层最上层腐殖土提前超前剥离一年推进距离，并将剥离物排弃至内排土场最上层。在冬季出现动土之间采用大水灌溉，利用融冻现象将原本压实的土地疏松。第二年春季开始只剥离表层腐殖土以下岩石，各台阶按照同步或者接近同步的方式进行剥离。下层剥离物剥离工作持续到夏季末，之后按照第一年秋季工序进行，第一年秋季到第二年秋季为一次循环。发明避免了上覆岩土混合、二次采排、人工耕作等问题，降低了采排及复垦成本，有助于露天矿复垦。

说明书

技术领域

本发明涉及一种中国北方露天矿上覆岩土的采排顺序，尤其适用于干旱地区表土腐殖层浅薄、生态脆弱、冬季时间长、冻融现象明显、采用季节性采排作业的露天矿区，属于矿业开采领域。

背景技术

露天开采成本低、经济效益明显，但是目前露天矿上覆岩土均采用同步采排方式，即上覆岩土按照一定高度划分为若干台阶，剥离和排弃时各个台阶同步或者接近同步向前推进，由此造成最上层一部分最适合植物生长的腐殖土层或者次下层一部分利于保水保肥的岩土与下部其他岩层混合。这样的采排方式严重打乱了原有的地层顺序，将最有利于植物生长的表层腐殖土与营养成分含量较少甚至没有的岩土混合，采排结束后对排土场复垦时，排土场表层岩土中的养分以及植物生长所需要的其他成分含量极大降低，土层保水性不足，植物生长困难，复垦成本增加。同时，在排弃过程中由于车辆的反复碾压，使得排土场土层压实，植物生长困难。

目前露天矿为了解决这一问题，采用将上层腐殖土或者有复垦价值的土层单独处理的形式，即将上层岩土剥离后暂不排弃，而是单独放置到规定区域，待采排工程推进一定距离后再将单独堆放的腐殖土或者其他有价值土壤重新排弃到排土场表层；同时为了解决表层土被压实无法种植的问题，采用人工耕作的方式对土壤进行松散处理。如此虽然在一定程度上解决了表层土养分缺失的问题，但是存在表土堆存过程中流失严重、人工耕作的松碎效果不理想等问题，因此造成了采排以及复垦作业成本的大幅增加。

发明内容

发明目的：本发明的目的是克服现有露天矿剥离排弃顺序过程中的不足之处，提供一种利于露天矿排土场复垦的剥离排弃顺序，保证露天矿剥离排弃后表层土与原位岩层相同，同时保持土壤松散性，保证土壤肥力，降低采排工程费用及排土场复垦成本，提高复垦率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种有助于内排土场复垦的露天矿采排方法，包括如下步骤：

步骤1：第一年秋季，将露天矿的表层腐殖土超前剥离半年以上的推进距离，并将表层腐殖土排弃至内排土场的表层，作为待复垦土层；超前剥离距离可根据矿山生产进度安排进行调整，但不得少于露天矿半年的推进距离。

步骤2：第一年冬季，停止表层腐殖土剥离工作，只进行采煤作业；在待复垦土层出现冻土层以前对其进行灌溉；

步骤3：第二年春季，等冻土层消失后表层腐殖土以下各个台阶开始剥离工作，表层腐殖土不剥离，剥离工作持续到本年度秋季；

步骤4：第二年秋季，表层腐殖土以下台阶停止剥离，表层腐殖土按照步骤1的方式进行采排作业，由此完成一个周期的采排工作；

步骤5：第二年冬季开始，采排工作按照步骤2、3、4、1进行往复循环。

优选的，步骤1中，将露天矿的表层腐殖土超前剥离一年的推进距离。

优选的，步骤3，在进行剥离工作的同时在待复垦土层进行植被修复作业。

优选的，步骤2中，对待复垦土层进行灌溉直至待复垦土层被水浸透。

有益效果：1、本发明克服原有的露天矿采排方式或者打乱地层顺序，影响排土场复垦，或者增加剥离物采排成本的缺点。2、本发明通过设计剥离物采排新顺序，在不显著增加剥离成本的前提下将原本由本年度春季完成的工程量提前至上一年度秋季完成。由此可将剥离物直接排弃至需要复垦区域，不需要单独堆放、二次采排作业便可直接作为待复垦土层使用，在植被生长季节性特别显著的区域可将内排土场复垦作业提前1年。3、本发明在待复垦土层出现冻土层以前对其进行灌溉，同时结合冬季降水，使得被压实的土壤含水率增加，气温的变化使得土层出现融冻现象，有效疏松了土质；同时降水和灌溉增加了表层土的含水率，为植物生长提供了水分储备。4、发明降低了上层剥离物的采排成本，提高了排土场表层土的土壤属性，降低了复垦成本，有助于复垦率的提高，值得推广。

附图说明

图1为第一年初秋到秋末采排示意图

图2为第一年秋末到冬末采排示意图

图3为第二年初春到夏末采排示意图

图4为第二年初秋到秋末采排示意图

图中：1、待复垦土层；2、内排土场；3、煤炭开采方向；4、煤层；5、上覆岩土；6、剥离物开采推进方向；7、表层腐殖土；8、灌溉；9、当年内剥离的岩土。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

图1到图4表示的是本发明设计的开采方式一个循环内的示意图，具体过程如下：

1、第一年秋季开始时，将全部剥离设备置于露天矿的表层，使用电铲、前装机、液压挖掘机等开采设备，采用单斗卡车—间断工艺或者单斗—卡车—输送机半连续工艺将表层腐殖土7超前剥离一年推进距离，剥离的表层腐殖土7不单独堆放，直接排弃至内排土场2的表层，作为待复垦土层1，等待复垦。

2、第一年冬季，停止所有表层腐殖土7剥离工作，只进行采煤作业，煤炭开采方向如箭头3所示。同时，在待复垦土层1出现大量冻土层以前，采用人工或者半机械化的方式对待复垦土层1进行灌溉，如箭头8所示，直至待复垦土层1被水浸透。

3、第二年春季，待复垦土层1冻土层消失后各个台阶同时开始剥离工作，同时在上一年秋天已完成覆土作业区域即待复垦土层1进行植被修复作业。剥离从表层腐殖土7以下第一个台阶5开始进行，表层腐殖土7不剥离，表层腐殖土7以下各个台阶之间同步或者接近同步向前推进，将当年内剥离的岩土9排弃至内排土场2。剥离工作一直持续到本年度秋季。

4、第二年秋季，表层腐殖土7以下台阶停止剥离，其他按照步骤1中所述进行。以此完成一个周期的采排工作。

5、第二年冬季开始，采排工作按照步骤2、3、4、1进行往复循环。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。