专利名称：排土场防护植被方法
技术领域：
本发明涉及排土场防护方法，特别是涉及一种通过种植植被的排土场防护方法。
技术背景
城市边缘煤矿排土场可以说是城市环境的一个挥之不去的巨大毒瘤，是煤矿开发所带来的难以避免的负面影响，数以亿方计的排土场一旦得不到有效扼制，将使城市环境受到灾难性影响。为了解决这个与日俱增的矛盾，采取了很多的措施，其最有效的措施是植树种草，然而排土场特殊的形状及特点使得植树种草难以实现。
大多数的排土场为台阶式的形状，平台部分在25米左右植树种草较易实现；边坡部分在15米左右呈70-80度角，尤其是在干旱地区若浇灌偏少则水分蒸发快，若浇灌偏重则容易形成明流最终呈沟壑状，难以实现植树种草。有的方案是在平台上挖坑，埋筐培育植树，然后将树连筐一同移植到边坡上，其缺点是需要在原本就疏松的边坡上挖坑，更破坏坡发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种排土场防护植被方法。本发明提供通过在平台上培育草幼苗，然后连同培育营养土一同移至边坡上，以解决边坡植草难的技术偏见，同时在平台上种植的高、中高和低三层植被防护带，能够有效的增强抗风性。
为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是一种排土场防护植被方法，它包括以下步骤1)边坡植草在排土场的平台上铺设培育营养土，在培育营养土中培育草幼苗，将长出的幼苗连同培育营养土移至边坡上，浇水培育长成；2)平台植树在移走培育营养土后的平台上从平台的里边至外沿依次间隔种植高植被防护带、中高植被防护带和低植被防护带。
进一步的，在培育营养土上培育草幼苗的方法为先在培育营养土上撒播草种，然后覆盖一层细土，在细土层上铺设无纺布，进行周期性浇水，培育30-40天即长成。
进一步的，所述高植被防护带和中高植被防护带之间以及中高植被防护带和低植被防护带之间分别间隔5_8m。
进一步的，在植树后的平台空隙处植草。
进一步的，所述培育营养土的铺设厚度为15_30mm。
进一步的，所述覆盖的细土厚度为3_5mm。
进一步的，所述培育营养土主要由粉碎的农作物秸秆、排土场的地表土、腐殖质和肥料混合而成，施水后膨胀且粘接呈一体。
进一步的，所述草为披肩草。
进一步的，所述高层植被防护带为杨树，所述中高植被防护带为樟子松或云杉，所述低层植被防护带为沙棘或沙柳。
采用上述技术方案，本发明的技术效果有本发明提供的方法，能够解决排土场边坡植草难的技术偏见，植草过程不破还边坡的土面，同时多种植被交错排布，能够治理排土城危害、形成保护城市环绿色屏障的同时，还能够形成集生态建设、旅游观光、自然和谐、人文特色鲜明的城市景观，同时还是。
图1为本发明的植被排布示意图；其中1边坡，2平台，3培育营养土，4高植被防护带，5中高植被防护带，6低植被防护市ο具体实施方式
下面结合如图做进一步说明如图1所示的本发明的植被排布，边坡1上通过培育营养土植草3，在平台2上从里到外依次设置高植被防护带、中高植被防护带和低植被防护带，且高植被防护带4、中高植被防护带5和低植被防护带6的树冠部分层高、中、低交错，相互弥补形成绿色防风屏障，即高处为高植被防护带的树冠、中部为中高植被防护带的树冠、低处为低植被防护带枝叶。
具体种植方法实施例一步骤1)即边坡植草在排土场的平台2上铺设厚度为15-30mm培育营养土，在培育营养土上撒播草种，然后覆盖一层厚度为3-5mm的细土，在细土层上铺设无纺布，用于保湿和均勻渗透，进行周期性浇水培育30-40天即长成约12-18cm的幼草；此时，吸水后的培育营养土膨胀且粘结为一体，将长出的幼苗连同培育营养土移至边坡1上，浇水培育即实现边坡植草。
步骤2)即平台植树在移走培育营养土后的平台上从里往外依次间隔种植高植被防护带、中高植被防护带和低植被防护带；其中的高植被防护带为3排以上交错种植的杨树，中高植被防护带为三排以上交错种植的樟子松或云杉，低层植被防护带为沙棘或沙柳或者其他多年生灌木丛；高植被防护带和中高植被防护带之间以及中高植被防护带和低植被防护带之间分别间隔5-8m。
具体种植方法实施例二与实施例一的区别在于，将步骤1)中在平台2上培育草幼苗时，将培育营养土设置为两段，靠里的一段移至上边坡的下部，靠外的一段移至下边坡的上部，以提高效率；将步骤 2)中种植完防护带后的平台2空地上植草，进一步提高绿化率，减少水土流失。
本发明的方案中所用到的培育营养土主要由粉碎的农作物秸秆、排土场的地表土、腐殖质和肥料混合而成，肥料可以是普通的用于植被的氮磷钾肥料等，粉碎的农作物秸秆或者其他的植物纤维呈海绵状，吸水后能够膨胀，且通过土能够粘接呈一体，结合铺设的无纺布进一步提高整体性，以实现将育有幼草的毯式的培育营养土移至边坡1上，铺设培育营养土的单块面积由施工环境灵活确定。
本发明尤其适用于干旱地区的煤矿排土场。
另外，本发明是根据现代城市环境治理的发展要求，在参考国内外同行治理经验的基础上，在总体治理发展的思路上进行了战略性纵深式思考，避免了过去仅为治理而治理的简单治理模式，那就是不断利用大量的养护资金搞综合性治理，不但使治理后的排土场成为城市及周边地区的危害，而是成为城市发展的又一个新的经济增长点，应是集生态建设、旅游观光、自然和谐、人文特色鲜明的城市景观，同时还是保护城市环境的一道长久性绿色屏障。充分利用地缘和现代化工业与新兴城市并举的特点，排土场项目在治理过程中要注重点和面的结合，草原特色又是独具全国少有的民族文化风情，所以治理排土场要在这三个点上科学有效地进行结合，从而使治理后的环境特征更加鲜明。达到在治理后的排土场上不但植被丰富，还能领略到举世仅有的登高后能够观煤海、看草原、赏新城、增视野、陶性情的人文景观，这就是本发明大环境生态治理的全新思路。
一、技术突破对行业技术进步的重要意义和作用 1、本发明的意义(1)表象环境治理要求，因为采煤施工所致，大量的土层被移，数以十几甚至几十亿上百亿立方米的残土被堆积，造成地表形态发生了严重的变化，小环境生态已经遭到破坏，不但影响了平时人们的生活和工作，更给人们及城市发展带来安全隐患，加之植被被大量破坏，例如锡林浩特市，其所处位置是内蒙古高原的中心腹地，一旦暴风骤起，排土场将成为最直接的沙尘源，如果不进行治理，城市安全将受到直接危害。因此，尽快固定排土场，是治理的重中之重的要务。
(2)生态环境的要求，因煤炭开发造成了现有生态环境的变化，大面积绿地被裸土所覆盖，本发明的技术，根据土质的特点和城市绿化的共同要求，迅速有目的的利用有效的科技含量极高的手段迅速得到恢复，并在此基础上增加植被的种类，在密度、高度上进行改进，不但在纵深程度上恢复植被，还要在原有的基础上得到大面积、高质量的提升，使生态环境得到进一步优化。
(3)城市发展的要求，现代城市的发展是多元的。在治理的过程中不追求因治理而治理的单一效果，而是根据城市发展和企业发展的格局通过调动不同的技术手段对排土场进行综合治理，使之成为集旅游观光，生态建设为一体治理格局，是城市发展不可或缺的组成部分，也是城市经济增长的又一个亮点。
(4)城市发展审美的要求，随着城市建设文化水平的提高和城市功能的不断增加。 做为治理后的排土场要以城市的发展为依托，充分利用现有土地资源，把废弃的排土场变成富有现代化人文特征的生态园区。
2、本发明的必要性生态要求是全人类所共同关注的，能源的开发也是国家经济建设所必须具备的，这样就给我们在治理上提出了更高的要求，因为城市及周边地区煤矿的开发不但造成了局部环境的破坏，同时也阻碍了城市的健康发展，加之开采煤矿的大量废弃物和排土时占用了大量宝贵的土地资源。这个问题如果得不到及时地解决，不但影响了城市的发展，还严重地影响了城市人民的身体健康和生产生活。因此，城市排土场被称为城市发展的“毒瘤”。许多因煤炭发展起来的城市都因“煤尽而弃”，就是这个恶果的证明。因此，如何变废为宝，即节省了土地资源，又得到了宝贵的煤炭资源，同时还发展了城市，这是几代人都在追求的目标。因此，我们要利用现代科技优势，努力使这个问题得到解决是非常迫切的，也更是非常必要的。所以，本发明所追求的正是这种富有人文精神，造福人类的科学态度，更因此。
二、国内外现状和技术发展趋势目前，国内对大型矿山排土场的环境治理步伐明显加快，生态环境保护意识不断增强。 尽管如此，国内在这方面的技术大多停留在较低水平，植树种草的机械化程度低，而且对当地的自然气候、水文条件要求却极高。因此，至今还没有一种值得推广和有针对性的治理方案加以使用，特别是针对半干旱、半荒漠化的锡林浩特地区更没有任何在治理大型煤矿排土场的切实可行的指导性技术。
在干旱地区以往的治理过程中，往往简单地使用治沙的手段，即用荆条编织成交叉网格状覆盖在排土场边坡上予以控制因风暴造成的沙尘移动。实践证明，这种方式不能够治理排土场所带来的隐患，因为一旦遇到雨水天气，会造成坡面的明沟，不但不能扼制土层移动，还会造成大面积的水土流失，治理效果不明显，给今后的治理带来隐患。
针对这一系列现实问题，在长期矿山环境治理的建设实践中，切实有效地研发出本发明“依托干旱地区排土场边坡植草全覆盖技术”和“干旱地区排土场斜式遮挡植被防护墙技术”，同时使用“生物植草海绵体新材料(即培育营养土)”，等全新的技术手段来对锡林浩特市半干旱半荒漠地区大型排土场的综合治理的全新理念，这不仅填补了我国治理大型煤矿排土场治理的空白，在实践工程上也属首例。为综合治理半干旱、半荒漠地区大型排土场探索出一条全新的道路。
本发明的主要构思为用排土场边坡植草全覆盖披挂技术手段从根本上解决了雨水冲刷及灌溉作业造成明流冲沟现象，从而达到植被的快速建立，实现坡体径流分散。在排土场生态恢复的过程中，本发明治理的概念是在治理的过程中用反向思维模式，一改过去先改良土壤再植草木的局面，而是利用先植草木并利用植被生成的方式去主动地改良土壤，避免在时间和空间上造成浪费，二者互为作用，相得益彰。也就是说，植物在生长要素得到满足水份与养份的前提下在所适应的环境中得到生长，而在对植物提供水份与营养的同时，土壤已经被改良了，如此等到植被一个周期的循环之后，生态系统才能够真正得到修复。这也正是在治理大型煤矿排土场能够得到彻底修复与恢复的发展趋势。
斜式遮挡植被防护墙即在平盘上错落有序地植入灌木和乔木，即能防止风向直吹坡面，又能使坡面防止阳光直射，使治理区坡体在湿度与温度上达到均衡。
再，本发明研发的综合性治理技术以锡林浩特市周边为例，由于这里是半干旱地区，而地下煤炭探明储量为1500亿吨可供露天开采，煤矿的大规模开采使生态恢复工作日驱紧迫，锡林浩特市2011年预计煤炭产量为1亿吨，按采煤与残土比例1 :3计算，每年将有大约3亿立方米的残土进入排土场，而且煤矿矿区全部属于新兴矿山，产量将逐年上升， 很难在短时期内形成循环回填。这就形成了在治理过程中的巨大市场空间。在锡林郭勒盟 “十二五”规划的实施之际，我们将开拓出大面积节约性土地。
随着治理大规模展开并取得相适应的治理效果时，不断向纵深发展的市场也会应运而生并得到向纵深发展的机遇。本发明能够在治理后的排土场建设成为集生态、观光的重要旅游景点，随之将富有人文特色、工业特色、草原特色的旅游资源开发出来，这样就会形成一个长久的、可持续性的大市场。
三、本发明的效果能够从根本上治理现有的大型煤矿排土场，在治理后，排土场不但在植被上得到充分恢复，而且还要分层次、分不同梯次配备，形成具有人文特色的多种植被并存的生态植物园，并利用植物园为依托，在改造生态氛围，形成良好的小气候中改变周边环境，形成以城市及周边环境为主要观赏点的旅游区，从而形成新的产业链和经济增长点，进而形成良性的治理——旅游——经济增长点——再治理的循环系统。
四、项目的主要研究内容以锡林浩特市为例，主要技术难点如下1、土壤主要为黄沙土掺少量褐煤混合物，微碱性、肥力低下，植被覆盖基本为零。
2、排土场平台2 土壤均为覆填土，因排土车碾压较紧密，排土场边坡土质松散，坡角在60° 80°之间，由于阳光直射作用水份蒸发量大，雨后明流形成的冲沟密布。
3、排土场边坡植草，采用直播方式，朝阳坡面种子发芽机率几乎为零，由于坡面土质松散无法实施补水灌溉，补水量大造成明流冲沟，补水量小难以达到预期效果。
4、锡林浩特市煤矿南排土场，属人工堆垫形成的特殊孤立巨型塔式土堆地貌，地面到堆顶垂直高度为75米，不能形成山地气候特征。
五、技术创新点1、根据煤矿南排土场的特殊环境，研发出生物营养植物纤维海绵体植草技术(即培育营养土 )，能够实现独立平衡排土场肥力低下，有机质低等不利因素，生物营养植物纤维海绵体植草技术可以根据治理区域的不同土壤的性质特征进行合理调配。
2、排土场边坡植草全覆盖披挂技术，针对性的解决坡面阳光直射蒸发量大，植物种子在坡体上生存机率低的难题，实现人工草毯全面覆盖坡面，从而达到径流分散的目的， 避免坡体冲沟现象出现，有效防止水土流失。
3、要达到排土场生态恢复的目的，必须建立完备有效的节能灌溉设施，由于上述技术的实施，采用现有的高效节水微喷技术才有可能保证对坡面进行有效养护，由于全覆盖模式的形成，微喷把水、肥通过坡体表面的植物叶面送达到植物的根部。
4、根据煤矿南排土场的特殊地貌特征，周边环境不能对排土场形成有效遮挡，对排土场的生态恢复影响不能忽视，必须提出有效技术方案加以解决，即“斜式植被遮挡防护墙技术”(平台上种植的防护带)，利用边坡下的平盘实施乔灌、灌草、草乔立体结合(即高、中高、低植被防护带)。充分利用植被的冠形、生长速度、植株高矮、抗风性、耐寒性、抗旱性等不同植被特性合理搭配。
5、本发明的经济效益干旱地区城市露天煤矿排土场生态修复与恢复项目是以保证人民生命财产安全及物质财富不受损害，矿山生态环境得到保护和治理为目的，以创造社会效益、环境效益为主的非生产性建设项目。
经济效益主要体现在增加被挤占的城市规划用地，改善城市生态环境、人居环境保证城市建设健康发展，提高城市整体形象，拉动城市旅游事业发展，从而产生巨大的经济效益。
6、本发明的社会、环境效益将城市周边大型煤矿排土场进行综合治理，不但直接保护了现存的城市发展环境，同时在小气候保护、空气净化等方面为城市的发展，城市居民的生产生活提供了方便，从更深层次的意义上来讲，也促进了社会发展的和谐与稳定，从长远上来看，还为城市的建设发展提供了具有可塑性的一个景观。这从根本上解决了开发利用和生态破坏这一尖锐的矛盾。 从现代工业社会发展的观点上来看，许多国家都是以牺牲环境为代价来置换GDP的发展，结果造成了极大的社会隐患。本发明是在充分、合理地解决这一对矛盾，而且把这二者之间有机地结合起来，化害为利、变乱为序的解决这一矛盾的过程。即为了社会和谐健康地向前发展提供具有人文特征的社会环境，也为人们广泛享受现代文明所带来的经改造后的自然环境，实现二者相辅相成，互进互促，共建双赢的治理目标。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种排土场防护植被方法，其特征在于它包括以下步骤1)边坡植草在排土场的平台上铺设培育营养土，在培育营养土中培育草幼苗，将长出的幼苗连同培育营养土移至边坡上，浇水培育长成；2)平台植树在移走培育营养土后的平台上从平台的里边至外沿依次间隔种植高植被防护带、中高植被防护带和低植被防护带。
2.根据权利要求1所述的排土场防护植被方法，其特征在于在培育营养土上培育草幼苗的方法为先在培育营养土上撒播草种，然后覆盖一层细土，在细土层上铺设无纺布， 进行周期性浇水，培育30-40天即长成。
3.根据权利要求1所述的排土场防护植被方法，其特征在于所述高植被防护带和中高植被防护带之间以及中高植被防护带和低植被防护带之间分别间隔5-8m。
4.根据权利要求1所述的排土场防护植被方法，其特征在于在植树后的平台空隙处植草。
5.根据权利要求2所述的排土场防护植被方法，其特征在于所述培育营养土的铺设厚度为15-30mm。
6.根据权利要求2所述的排土场防护植被方法，其特征在于所述覆盖的细土厚度为 3_5mm0
7.根据权利要求1或2所述的排土场防护植被方法，其特征在于所述培育营养土主要由粉碎的农作物秸秆、排土场的地表土、腐殖质和肥料混合而成，施水后膨胀且粘接呈一体。
8.根据权利要求1或2所述的排土场防护植被方法，其特征在于所述草为披肩草。
9.根据权利要求1或3所述的排土场防护植被方法，其特征在于所述高层植被防护带为杨树，所述中高植被防护带为樟子松或云杉，所述低层植被防护带为沙棘或沙柳。
全文摘要
本发明公开了一种排土场防护植被方法，包括以下步骤1)边坡植草在排土场的平台上铺设培育营养土，在培育营养土中培育草幼苗，将长出的幼苗连同培育营养土移至边坡上，浇水培育长成；2)平台植树在移走培育营养土后的平台上从里往外依次间隔种植高植被防护带、中高植被防护带和低植被防护带；本发明提供通过在平台上培育草幼苗，然后连同培育营养土一同移至边坡上，以解决边坡植草难的技术偏见，同时在平台上种植的高、中高和低三层植被防护带，能够有效的增强抗风性。
文档编号A01G1/00GK102498911SQ20111037129
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年10月8日
发明者冯学志, 袁虎 申请人:锡林浩特市森华生态建设有限公司