一种用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖及其制备方法与流程

本发明属于环保和矿山治理领域，涉及一种用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖及其制备方法。

背景技术：

废石的产生主要是矿山在开采过程中的剥离围岩环节。我国矿山废石排放量相当大，这不仅严重的影响到矿产资源的充分利用，同时还对环境造成严重的危害，例如废石的堆积不仅侵占了大量的农田和土地，而且对土地造成了严重破坏，水体受到污染。另外，堆积的废石因坡度过大容易形成坍塌滑坡，甚至产生泥石流等地质灾害，造成附近土地被埋、建筑物被毁，严重危及周围群众的安全。研究对废石的综合利用和治理措施，对确保矿山的安全、绿色运行具有非常现实的意义。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在矿山废石排放量大，不仅严重的影响到矿产资源的充分利用，同时还对环境造成严重的危害，容易造成山体滑坡，危机周围群众安全等技术问题，本发明提供了一种用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖，其具体技术方案如下：

本发明所述用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖包括砖体和填料腔，所述砖体主要由以下材料制备而成：废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水；所述废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水的重量比为130～150:25～30:15～22:5～8:5～8:15～18:0.1～0.3:16～20。

作为一种优选实施方式，所述废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水的重量比为130:30:22:8:8:18:0.1:16；所述废石生态砖砖体平均抗压强度为2MPa，空隙率为22％以上。所述生态砖的强度保证了砖体用于矿上边坡治理时使用的牢固程度，空隙率为植被生长提供了既可以保存水分，又能保证空气流通的适宜环境。

作为另一种优选实施方式，，所述废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水的重量比为140:27:18:7:7:16:0.2:18；所述废石生态砖砖体平均抗压强度为1.8MPa，空隙率为24％以上。所述生态砖的强度保证了砖体用于矿上边坡治理时使用的牢固程度，空隙率为植被生长提供了既可以保存水分，又能保证空气流通的适宜环境。

作为第三种优选实施方式，所述废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水的重量比为150:25:15:5:5:15:0.3:20；所述废石生态砖砖体平均抗压强度为1.6MPa，空隙率为26％以上。所述生态砖的强度保证了砖体用于矿上边坡治理时使用的牢固程度，空隙率为植被生长提供了既可以保存水分，又能保证空气流通的适宜环境。

优选地，所述蛭石粒度0.15～0.3mm；所述轻石粒度0.15～0.3mm；蛭石、轻石与草炭土混合使用，既能保证有机质、腐殖酸含量，为植物提供充足的养分，又能保证微量元素含量，促进植物生长。优选地，所述废石的粒度为10mm～20mm，废石起到骨料作用，水泥和粉煤灰为固结材料保证砖体一定的透气性，又能保证强度。

优选地，所述保水剂为聚丙烯酸钾。

所述生态砖可以根据所需使用的地形条件，矿山边坡等具体情况的不同，而选择不同的形状、结构、尺寸等参数特征。

优选地，所述砖体为长方体结构，所述砖体长宽高为300×200×80mm；所述填料腔长宽高为220×120×50mm，其开口设置于所述砖体顶部。

本发明还提供了一种用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)将废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水按130～150:25～30:15～22:5～8:5～8:15～18:0.1～0.3:16～20的重量比混合均匀；

(2)经模具压制成型，脱模干燥而成。

优选地，将步骤(2)中所述干燥方法为自然风干，自然风干可以节省大量人力、设备、资金等成本。

优选地，所述蛭石粒度0.15～0.3mm；所述轻石粒度0.15～0.3mm；所述废石的粒度为10mm～20mm；所述保水剂为聚丙烯酸钾。

作为优选方案，步骤(2)中所述的模具为顶部开口且设有空腔的长方体模具，所述模具长宽高为300×200×80mm，所述空腔长宽高为220×120×50mm。

本发明生态砖以废石为骨料，提高资源利用率，减少废石占地，减少环境污染。另外，此生态砖播种后，保土效果良好，养分充足，植被成活率高。且本发明具有结构简单、成本低、易于施工、减少客土用量等优点，既能使矿山边坡得到加固，又能促进植被生长，实现边坡快速加固复绿。

附图说明

图1为本发明所述用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖结构示意图；

图2为本发明所述用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖俯视图；

附图标记：

1为砖体；2为填料腔。

具体实施方式

为了使本发明技术方案更容易理解，现结合附图采用具体实施例的方式，对本发明的技术方案进行清晰、完整的描述。应当注意，在此所述的实施例仅为本发明的部分实施例，而非本发明的全部实现方式，所述实施例只有示例性，其作用只在于为审查员及公众提供理解本发明内容更为直观明了的方式，而不是对本发明所述技术方案的限制。在不脱离本发明构思的前提下，所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明所述用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖，可以通过以下方式具体实现，如图1和图2所示，所述废石生态砖包括砖体和填料腔，所述砖体主要由以下材料制备而成：废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水按130:30:22:8:8:18:0.1:16的重量比混合均匀，经模具压制成型，脱模自然风干而成。所述废石生态砖砖体平均抗压强度为2MPa，空隙率为22％以上。所述蛭石粒度0.15～0.3mm。所述轻石粒度0.15～0.3mm。所述废石的粒度为10mm～20mm。所述保水剂为聚丙烯酸钾。所述砖体为长方体结构，所述砖体长宽高为300×200×80mm；所述填料腔长宽高为220×120×50mm，其开口设置于所述砖体顶部。

实施例2

本发明所述用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖，可以通过以下方式具体实现，如图1和图2所示，所述废石生态砖包括砖体和填料腔，所述砖体主要由以下材料制备而成：废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水按140:27:18:7:7:16:0.2:18的重量比混合均匀，经模具压制成型，脱模自然风干而成。所述废石生态砖砖体平均抗压强度为1.8MPa，空隙率为24％以上。所述蛭石粒度0.15～0.3mm。所述轻石粒度0.15～0.3mm。所述废石的粒度为10mm～20mm。所述保水剂为聚丙烯酸钾。所述砖体为长方体结构，所述砖体长宽高为300×200×80mm；所述填料腔长宽高为220×120×50mm，其开口设置于所述砖体顶部。

实施例3

本发明所述用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖，可以通过以下方式具体实现，如图1和图2所示，所述废石生态砖包括砖体和填料腔，所述砖体主要由以下材料制备而成：废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水按150:25:15:5:5:15:0.3:20的重量比混合均匀，经模具压制成型，脱模自然风干而成。所述废石生态砖砖体平均抗压强度为1.6MPa，空隙率为26％以上。所述蛭石粒度0.15～0.3mm。所述轻石粒度0.15～0.3mm。所述废石的粒度为10mm～20mm。所述保水剂为聚丙烯酸钾。所述砖体为长方体结构，所述砖体长宽高为300×200×80mm；所述填料腔长宽高为220×120×50mm，其开口设置于所述砖体顶部。

实施例4

本发明所述一种用于矿山边坡植被恢复的废石生态砖及其制备方法，包括以下步骤：

(1)将废石、水泥、粉煤灰、蛭石、轻石、草炭土、保水剂、水按130:30:22:5:5:15:0.1:16的重量比化混合均匀；

(2)经模具压制成型，脱模自然风干而成。

进一步地，所述步骤(2)中废石的粒度为10mm～20mm。

进一步地，所述步骤(2)中的保水剂为聚丙烯酸钾。

如图1～2所示：本发明的生态砖为长方体结构，砖体1的长、宽、高为300×200×80毫米，砖体1表面设有1个长、宽、高为220×120×50毫米的填料腔。

施工时，将本发明的生态砖铺设与矿山边坡表面，在填料腔内覆土播种。