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《沈阳农业大学》 2018年
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辽西半干旱区铁矿采坑土地复垦关键技术研究

孟卓  
【摘要】:露天采矿形成的采坑损毁严重,往往是土地复垦中最困难、成本最高的部分,导致采坑复垦率较低。辽宁省西部气候多为半干旱地区,矿产资源丰富,近几十年的矿产资源开采遗留了众多采坑。本文以辽西建平松新铁矿采坑为例,分析研究区具体复垦条件,初步提出适宜的采坑复垦技术方案。以此为指导,对采坑充填技术、复垦耕地土壤重构技术和采坑雨水集蓄利用技术等几方面关键技术进行了较为深入的研究,并进行了工程设计,研究结果可为类似矿区采坑复垦提供借鉴。(1)通过总结国内外采坑复垦文献,调查分析研究区采坑复垦条件,参考采坑复垦相关条例及技术规程,提出适宜松新采坑的复垦技术方案。将附近新开铁矿“小塘第一铁矿”采挖排弃岩石按地层顺序进行采坑充填,充填完毕后表层铺碎石,之后进行土壤重构与造地工程。同时利用采坑底部无裂隙槽状形态和岩石孔隙,将采坑上游雨水径流拦蓄引入采坑,形成底部蓄水区,作为复垦耕地及周边耕地的灌溉水源;在矿坑充填的同时,预埋多段铸铁井管形成取机井;在采坑上下两端设置暂储沉淀坑,使汇集径流经过自然沉降过滤后,侧向渗入到采坑底部储水区。(2)充填方案设计是按原地层顺序充填附近小塘第一铁矿剥离的岩石,小塘第一铁矿表层剥离土壤先行堆放存储,待充填完成后覆土造地。计算得到采坑总容积706.37万m~3,其中采坑排弃岩石充填容积685.14万m~3,测算填充岩石孔隙度17.56%,采坑储水量上限为56.25万m~3。(3)土壤构造设计方案根据充填造地需要,采用“相对优选距离(YXR)”和“综合优选指数(ZYX)”评价方法,优选出最佳土壤构造方案:0.2 m碎石+0.3 m砖红色亚砂土+0.5 m 25%尾矿改良土(12.5 cm尾矿+37.5 cm壤土混合)。并根据充填区具体条件,进行了造地工程设计,采坑充填区自上而下修建梯田21.00 hm~2。(4)采坑雨水集蓄研究包括采坑蓄水可行性分析、采坑雨水集蓄分析与计算、采坑雨水集蓄工程设计和采坑提水工程设计。确认采坑水文地质条件符合蓄水标准,枯水年可集水10.01万m~3,可供灌溉面积27.81 hm~2;平水年集水12.20万m~3,可供灌溉面积45.19 hm~2;丰水年集水17.07万m~3,可供灌溉面积63.22 hm~2。规划在采坑上下两端分别布设置体积为990.58 m~3和1035.43 m~3的暂储沉淀坑2座,井距194.60 m,井径0.44m的灌溉机井3口。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TD88

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