一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法与流程

1.本发明涉及采煤生态治理技术领域，尤其涉及一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法。


背景技术：

2.我国西北地区干旱少雨，地貌形态主要为梁峁坡地，冲沟纵横。表土层绝大部分为沙质土壤，大部分表土层厚度不足1m；部分区域表土层较厚，局部可达几十米，但在1m左右的深度处有深色的盐碱层，树木根系难以穿过该盐碱层。土壤盐碱化现象严重，降雨量小且大多集中在7～9月份，不利于植被生长。西北地区又是煤炭资源富集区，煤炭埋藏深度较浅，采煤塌陷区生态治理任务很艰巨。
3.现有的生态治理措施主要为填埋、封堵地表裂隙，因地制宜进行植被恢复治理。
4.现有植树造林方法存在的主要问题为排碱效果不好，盐碱量逐渐积累，植被坑表面会出现一层白色的碱层，影响苗木成活及正常生长，其主要原因有如下两个方面：
5.一：苗木浇灌造成盐碱积累。苗木初生成活阶段，需要浇灌的水量及次数较多且浇灌的水本身含盐碱量较大。每次浇灌后，植被坑中积满水，随着不断蒸发，水中盐碱积累且随水分蒸发被带到地表，形成白色的碱皮。
6.二：雨水排碱效果差。在7～9月下暴雨时，由于西北地区多为沙壤土，雨水下渗速度快，初始雨水迅速溶解植被坑表面的盐碱并将盐碱带到植被坑下部，等植被坑积满水形成地表径流时，流走的水中含盐碱量又很少。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法，利用疏水沟与塌陷裂缝连通，将植被坑中积累的盐碱通过疏水沟排入塌陷裂缝，最后由塌陷裂缝渗入地下含水层，达到排碱，改良土壤的目的。
8.本发明技术方案提供一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法，包括如下步骤：
9.s01：在塌陷区的斜坡面上开挖用于植被的斜坡凹坑；
10.s02：在斜坡凹坑的下部朝向塌陷裂缝开挖疏水沟，所述疏水沟连通所述斜坡凹坑与所述塌陷裂缝；
11.其中，在沿着从所述斜坡凹坑至所述塌陷裂缝的方向上，所述疏水沟逐渐向下倾斜；
12.s03：向所述疏水沟中铺设砾石；
13.s04：向所述疏水沟与所述斜坡凹坑的交接处铺设疏水材料；
14.s05：向斜坡凹坑中回填土壤，形成植被坑。
15.进一步地，所述植被坑为鱼鳞坑。
16.进一步地，所述植被坑为水平沟。
17.进一步地，所述疏水材料为树枝、秸秆及其组合。
18.进一步地，所述疏水沟处于表土层中；
19.所述疏水沟的宽度和深度都不小于300mm，所述疏水沟穿过所述表土层内部的盐碱层。
20.进一步地，所述步骤s03还包括：
21.向所述疏水沟中铺入分级的砾石，其中粗颗粒砾石在中间，细颗粒砾石在周边。
22.进一步地，所述疏水沟处于风化岩层中；
23.所述疏水沟的宽度和深度都不小于200mm。
24.进一步地，所述步骤s03还包括：
25.向所述疏水沟中铺入分级的砾石，其中粗颗粒砾石在下，细颗粒砾石在上。
26.进一步地，在每个所述斜坡凹坑的周围施工有多条所述疏水沟，每条所述疏水沟分别与多条所述塌陷裂缝连通。
27.进一步地，所述疏水沟的坡度大于或等于1％。
28.采用上述技术方案，具有如下有益效果：
29.本发明提供的一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法，利用疏水沟与塌陷裂缝连通，将植被坑中积累的盐碱通过疏水沟排入塌陷裂缝，最后由塌陷裂缝渗入地下含水层，达到排碱，改良土壤的目的。
附图说明
30.图1为在植被中种植有植被的示意图；
31.图2为图1中沿着疏水沟的剖视图；
32.图3为植被坑、疏水沟和塌陷裂缝的连通示意图；
33.图4为疏水材料及砾石的布置示意图，其中粗颗粒砾石在下，细颗粒砾石在上；
34.图5为疏水沟处于表土层中且贯穿盐碱层的示意图，其中，粗颗粒砾石在中间，细颗粒砾石在周边。
具体实施方式
35.下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
36.如图1
‑
3所示，本发明一实施例提供的一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法，包括如下步骤：
37.s01：在塌陷区1的斜坡面11上开挖用于植被的斜坡凹坑21。
38.s02：在斜坡凹坑21的下部朝向塌陷裂缝3开挖疏水沟4，疏水沟4连通斜坡凹坑21与塌陷裂缝3。
39.其中，在沿着从斜坡凹坑21至塌陷裂缝3的方向上，疏水沟4逐渐向下倾斜。
40.s03：向疏水沟4中铺设砾石5。
41.s04：向疏水沟4与斜坡凹坑21的交接处铺设疏水材料6。
42.s05：向斜坡凹坑21中回填土壤22，形成植被坑2。
43.在采煤过程中会在地表下方形成采空区，在对应的地表形成有塌陷区1，塌陷区1
会有斜坡面11。同时，在塌陷区1中会形成有塌陷裂缝3，塌陷裂缝3会与地表下的导水裂隙带连通，可以将水导入地下含水层中。
44.为了对地表的植被坑2中的盐碱排出，本技术方案采用疏水沟4连通塌陷裂缝3与植被坑2。在下暴雨时或植被坑2浇透水时，植被坑2中的高浓度盐碱通过疏水沟4排入塌陷裂缝3，再由塌陷裂缝3渗入地下含水层。
45.本发明中所指的植被坑2为用于种植植物7的凹坑，植物7可以为树苗、草木等。疏水沟4位于地表下方，其沿着走向线41延伸。并且，疏水沟4倾斜，从植被坑2至塌陷裂缝3的方向上，疏水沟4的高度越来越低，利于排水。
46.疏水沟4中填充有砾石5，可以导水。
47.疏水沟4与斜坡凹坑21的交接处铺设疏水材料6，用于将斜坡凹坑21中的水引导入疏水沟4中。
48.斜坡凹坑21中填充有土壤22用于种植植物7。
49.当雨水较小或植被坑2没有被浇透水时，水一般吸收在土壤7，不会经疏水材料6排入疏水沟4中。
50.当雨水较大或植被坑2浇透水时，水迅速溶解植被坑2中的盐碱并将盐碱带到植被坑2的下部，盐碱通过疏水沟4排入塌陷裂缝3，再由塌陷裂缝3渗入地下含水层或深部岩层。
51.与疏水沟4连通的塌陷裂缝3应为导水裂隙带内的裂缝，以保证流到塌陷裂缝3内的水流能够顺裂缝到达含水层或深部岩层。
52.在采煤塌陷区施工植被坑的步骤如下：
53.首先，在塌陷区1的斜坡面11上开挖用于植被的斜坡凹坑21。
54.之后，在斜坡凹坑21的下部朝向塌陷裂缝3开挖疏水沟4，疏水沟4连通斜坡凹坑21与塌陷裂缝3。
55.其中，在沿着从斜坡凹坑21至塌陷裂缝3的方向上，疏水沟4逐渐向下倾斜。
56.之后，向疏水沟4中铺设砾石5。
57.之后，向疏水沟4与斜坡凹坑21的交接处铺设疏水材料6。
58.之后，向斜坡凹坑21中回填土壤22，形成植被坑2。
59.在其中一个实施例中，植被坑2为鱼鳞坑。在斜坡面11上沿等高线自上而下的挖半月型坑，呈品字形排列，形如鱼鳞，故称鱼鳞坑。挖坑取出的土，在坑的下方培成半圆形围堰，以增加蓄水量，所以鱼鳞坑具有一定蓄水能力，在坑内栽树，可保土保水保肥，有利于坑内载植的苗木成活。
60.在其中一个实施例中，植被坑2为水平沟。水平沟是指在斜坡面11上沿等高线每隔一定距离修建的截流沟、蓄水沟等。
61.在其中一个实施例中，疏水材料5为树枝、秸秆及其组合，可就地取材，节约成本。
62.在其中一个实施例中，如图5所示，疏水沟4处于表土层12中。疏水沟4的宽度和深度都不小于300mm，疏水沟4穿过表土层12内部的盐碱层13。
63.当表土层12较厚时，疏水沟4设置在表土层12中，疏水沟4的宽度和深度都不小于300mm，并尽可能挖穿表土层12内部的盐碱层13，也可以将盐碱层13中盐碱排出。
64.在其中一个实施例中，如图5所示，所述步骤s03还包括：
65.向疏水沟4中铺入分级的砾石5，其中粗颗粒砾石52在中间，细颗粒砾石51在周边。
66.砾石5的粒径不大于25mm，将粒径在15mm
‑
25mm之间的砾石称之为粗颗粒砾石52，将粒径在5mm
‑
15mm之间的砾石称之为细颗粒砾石51。
67.相邻的粗颗粒砾石52之间的空隙大，利于疏水。相邻的细颗粒砾石51之间的空隙小，在疏水的同时可以保护土壤，减少土壤被水冲走。
68.细颗粒砾石51在粗颗粒砾石52的四周，可以对周围的土壤进行保护。
69.在其中一个实施例中，疏水沟4处于风化岩层中，疏水沟4的宽度和深度都不小于200mm。
70.当表土层12较薄，开挖深度低于表土层12中的风化岩层时，自风化岩层向下挖掘宽度和深度都不小于200mm的疏水沟4。
71.在其中一个实施例中，如图5所示，步骤s03还包括：
72.向疏水沟4中铺入分级的砾石5，其中粗颗粒砾石52在下，细颗粒砾石51在上，细颗粒砾石51可以对上方的土壤进行保护。
73.在其中一个实施例中，在每个斜坡凹坑21的周围施工有多条疏水沟4，每条疏水沟4分别与多条塌陷裂缝3连通，疏水沟4与塌陷裂缝3贯通形成网格状，利于疏排盐碱。
74.在其中一个实施例中，疏水沟4的坡度大于或等于1％。疏水沟4向连通的塌陷裂缝3方向为负坡，坡度一般不小于1％，且沿流水方向坡度应逐渐加大，以保证沟内水流畅通。
75.在其中一个实施例中，塌陷区1的斜坡面11为梁峁坡面，在梁峁坡面沿近水平线方向布置水平沟或鱼鳞坑，水平沟或鱼鳞坑的间排距及大小根据所种植树木的需要确定。优先采用水平沟植树。
76.在其中一个实施例中，沿坡面等高线开挖水平沟栽植苗木时，疏水沟4可沿水平沟底部向下挖掘。水平沟较深时，可在水平沟底部的一侧直接铺设疏水沟4。
77.在其中一个实施例中，栽植的苗木为有主根系的高大乔木时，疏水沟4应避开主根系。
78.本发明提供的一种在采煤塌陷区施工植被坑的施工方法，通过采用与塌陷裂缝3相连的疏水沟4(排碱暗沟)，将盐碱通过塌陷裂缝3就近排入地下，解决盐碱无处排放的问题。盐碱从塌陷裂缝3排放，盐碱可能会存留在塌陷裂缝3中，还有利于塌陷裂缝3的闭合。
79.根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
80.以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。