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《中南大学》 2010年
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岩溶堆积型铝土矿采矿用地与生态重建技术研究

杨海洋  
【摘要】:平果铝矿区属环境脆弱的喀斯特地貌,其岩溶堆积型矿床,矿体薄,呈大范围水平展布,平均每采出一万吨铝土矿石需占用土地4.46亩,矿区极度缺少复垦材料、气候条件差、缺少野生植被优良种源。平果铝是世界上最早开发成功的岩溶堆积型铝土矿床,其开采方法、复垦技术、采矿土地管理等没有经验可借鉴。国内外大多数露天矿复垦工作在排土场或采空区边坡进行,其复垦材料充足,场地集中,复垦技术相对简单。平果铝由于采用平面拓展型开采,推进速度快、占地规模大,矿区极度缺少复垦材料,水土保持条件差,矿区耕地严重缺乏,生态复垦质量要求高,技术难度极大。研究以加速土壤熟化、缩短复垦周期为重点,综合应用生物技术、工程复垦技术、菌根技术,加速土壤熟化及植被重建技术,探索采矿用地新模式,短时间内在矿区重建以农业耕地为主、林灌草优化的人工生态系统,解决类似矿床“矿业-土地-民生”矛盾。 论文的主要研究工作如下: (1)提出了喀斯特岩溶矿区露天铝土矿“剥离-采矿-复垦-生态重建”一体化工艺系统和作业模式思想。突破单一的矿区土地复垦或闭坑后再进行矿区环境治理的传统模式,实行边开采边治理,将开采和复垦融为一体,将剥离、采矿和复垦等作业统一规划,平行立体作业,体现了低污染、高效率的绿色采矿特点。 (2)建立了一整套针对喀斯特石漠化地区露天矿山条件的土地复垦技术与试验研究方法。主要工作包括工程复垦规划、施工技术、采空区石芽治理、水土保持、抗逆植物良种筛选、人工再造耕层土、土壤培肥技术和植被工艺、内生VA真菌筛选等方面。 (3)以矿山采剥工艺为依托,将采矿技术、工程复垦技术与生态复垦技术融为一体,建立了采矿剥离、选矿还泥、复垦还地的联合工艺系统,为矿山实现矿产开发与生态恢复在时空上的最佳融合,提供了一套完整的技术与管理体系。 (4)研究了平果铝土矿生物复垦技术方案,包括平台耕地生物复垦技术方案和缓坡地生物复垦技术方案,对于恢复矿区的生态环境,保护土壤、植被有极其重要的作用。开展适宜的植被品种资源调查,通过实验室适土性筛选试验、植物根系筛选试验及田间小区摸拟筛选试验,筛选到适宜平果铝土矿复垦区缓坡地复地条件、具有固土护坡和水土保持能力的优良先锋植被品种。 (5)突破传统”采矿征地”用地方式,创造性地试点成功国内第一个”采矿临时用地”新模式,形成了一整套采矿用地改革制度和矿业土地管理规范,解决了“矿业-土地-民生”矛盾,实现了人与自然的和谐共续,是创建“两型社会”有效的途径。专家将该改革试点模式与1978年安徽”小岗村”土地承包模式相提并论。
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