本发明属于土地复垦技术领域，具体涉及一种复垦成本低、土地治理率高、复垦后地质稳定和效益可持续的铁矿废石场土地复垦综合整治方法。
背景技术
矿产资源开发在对国民经济发展起发挥重要贡献的同时，在采矿过程及采后留下的尾矿、废石堆、废渣，不仅造成矿区周围大量废弃地的产生和严重的土壤、地下水、地表水及大气的污染，导致周围生态环境的严重破坏，并通过各种途径直接或间接地危害周围人群健康。目前，在铁矿采选矿区，废石场和尾矿库是最大最重要的污染风险源和土地压占主体。废石场不仅占用土地且会造成周边环境污染，而且裸露的废石场在降雨较大时，容易引起滑坡、泥石流等自然灾害，还存在车辆伤害、机械伤害等风险以及水土流失。
土地复垦和绿化是治理矿区环境的一项综合措施，近几十年来世界发达国家对这一项工作非常重视。在对废石场进行土地复垦的过程中，由于一般采用客土覆盖作为植物生长基质，而客土的异地采挖会不仅造成二次环境破坏，且运输成本较高。就是采用露天开采剥离的表土回填，也会由于堆存的表土距离过远而导致运输成本较高，而且往往堆存的剥离表土总量有限。但在实际施工过程中，过大角度的边坡在排废过程中难以控制平整度，且按绿化要求所用覆土区域最少控制土方厚度为40cm，为了保证坡面达到40cm的厚度，势必会造成坡面上方达到40cm，坡面下方已远超40cm的厚度，造成客土用量严重超标。
现有技术中的废石场土地复垦，对于边坡一般经过简单平整或简单设置挡土墙，缓坡还没什么问题，但对于陡坡或高坡则容易由降水造成垮塌，从而造成后续维护困难且维护成本较高。另外，现有技术中的废石场土地复垦为了便于施工，一般采用完全拆除原有的道路、水沟及其它附属设施，然后按施工规划重新建设的方案。虽然此种方案规划简单、施工便捷、复垦率较高，但拆除后重建不仅成本较高，而且拆除后的建筑垃圾还会造成环境污染。此外，现有技术中废石场土地复垦后一般进行景观绿化或普通绿化，并没有进行综合整治，造成后续不仅需要继续支持绿化养护成本，而且难以产生直接经济效益，严重制约了矿山企业对废石场土地复垦的积极性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种复垦成本低、土地治理率高、复垦后地质稳定和效益可持续的铁矿废石场土地复垦综合整治方法。
本发明目的是这样实现的，包括场地平整、沟渠建设、边坡加固、覆耕植土、苗圃建设、林地栽植步骤，具体包括：
a、场地平整：清理废石场地表的较大尺寸石块及杂物，保留原有道路及公辅设施，在覆土前把废石场按原堆场的平台划分进行场地及边坡平整并碾平；
b、沟渠建设：按整治规划保留并改造废石场原有的排水系统及新建供水、供电设施作为复垦后的排水、供水、供电设施；
c、边坡加固：在容易发生水土流动的边坡设置挡土墙、护脚墙、排水沟和/或截水沟；
d、覆耕植土：在压实后的平台及边坡上覆盖至少40cm厚的铁矿露天开采剥离的复垦堆存表土，平整后自然沉实；
e、苗圃建设：利用覆耕植土后的平台建设喷灌设施，在耕植土表层覆盖至少5cm的腐殖土，然后栽种城市绿化常用树种；
f、林地栽植：在其余平台及平缓边坡挖掘行间距至少1.5m×1.5m的植树坑，然后在植树坑底部设置防渗层并回填复垦堆存表土，最后栽种速生林木。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明以露天开采剥离的复垦堆存表土作为废石场土地复垦的客土，由于其具有一定的粘性，可以阻止水、氧气等进入废石场的内部，防止污染物应降水淋洗而向周围环境扩散，从而既可以作为隔离层达到较好的阻隔效果，而且也避免了传统客土采挖造成的二次环境破坏。
2、本发明充分保留原废石场的运输道路、排水系统及其它可用公用设施，在此原有设施基础上进行改造，从而即能降低工程量和复垦成本，而且也避免了拆除原设施造成的建筑垃圾环境污染。
3、本发明针对铁矿废石场处于季风性气候环境降水集中的问题，特别对平台场地的平整及边坡进行了加固和修改建底部排水系统，从而有效避免降水造成的垮塌，降低后续维护工作量和维护成本。
4、本发明将边坡平整为上部缓坡、中间陡坡、下部缓坡的结构，辅以在中间陡坡修筑网格状拦水网、挡水坎或鱼鳞坑，上部缓坡和/或下部缓坡坡覆土平整是在覆土后将地表整理出波浪式沟坎，以及中间陡坡的坡脚堆放大石块，改变了传统的“平台—边坡—平台”模式，通过模仿自然状态下的边坡结构，即能减少地表径流的产生，以确保边坡的稳定性，而且又能起到保水的作用，为传统难以治理的边坡生态系统的恢复打下基础。
5、本发明通过在覆耕植土后的复垦土地平台因地制宜设置苗圃栽种城市绿化常用树种，在其他平台及平缓边坡栽种速生林木，即能达到绿化、美化废石场的目的，可较好的改善项目区及周边的生态环境，减少自然灾害的发生；而苗圃栽种的树种经过3～5年的培育可成长为适合城市绿化的大树对外出售，复垦区其他的林木在一定程度上增加了木材蓄积量，林木成才后进行合理开发利用，产生的直接经济效益即可抵消复垦后绿化的养护成本，又能获得一定的经济效益，从而形成废石场土地复垦综合整治的正循环，以此推动矿山企业对废石场土地复垦的积极性。
因此，本发明复垦后土地的治理率可达99%以上，成林郁闭度大于80%，具有复垦成本低、土地治理率高、复垦后地质稳定和效益可持续的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，依据本发明的教导所作的任何变更或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明包括场地平整、沟渠建设、边坡加固、覆耕植土、苗圃建设、林地栽植步骤，具体包括：
a、场地平整：清理废石场地表的较大尺寸石块及杂物，保留原有道路及公辅设施，在覆土前把废石场按原堆场的平台划分进行场地及边坡平整并碾平；
b、沟渠建设：按整治规划保留并改造废石场原有的排水系统及新建供水、供电设施作为复垦后的排水、供水、供电设施；
c、边坡加固：在容易发生水土流动的边坡设置挡土墙、护脚墙、排水沟和/或截水沟；
d、覆耕植土：在压实后的平台及边坡上覆盖至少40cm厚的铁矿露天开采剥离的复垦堆存表土，平整后自然沉实；
e、苗圃建设：利用覆耕植土后的平台建设喷灌设施，在耕植土表层覆盖至少5cm的腐殖土，然后栽种城市绿化常用树种；
f、林地栽植：在其余平台及平缓边坡挖掘行间距至少1.5m×1.5m的植树坑，然后在植树坑底部设置防渗层并回填复垦堆存表土，最后栽种速生林木。
所述a步骤中场地平整并碾平后平台场地呈3%横坡坡度外高内低，所述场地平整并碾平后用粘土与直径小于10cm的废石混合覆盖碾平区域并压实形成厚度不小于20cm的防渗层。
所述a步骤中边坡平整为上部缓坡、中间陡坡、下部缓坡的结构，所述中间陡坡的倾斜角度不超过60°，所述上部缓坡和/或下部缓坡的倾角小于25°。
所述c步骤中在中间陡坡修筑网格状拦水网、挡水坎或鱼鳞坑。
所述c步骤中在下部缓坡的根部设置排水沟和/或截水沟，所述中间陡坡的坡脚堆放大石块。
所述d步骤中的中间陡坡用土工网垫覆盖固定后将草籽与腐殖土的混合物撒播在土工网垫上。
所述d步骤中上部缓坡和/或下部缓坡坡覆土平整是在覆土后将地表整理出波浪式沟坎。
所述e步骤中的城市绿化常用树种为小叶榕、三角梅、清香木和/或黄花槐。
所述f步骤中在其余平台及上部缓坡、下部缓坡挖掘不小于0.6m×0.6m×0.6m的植树坑，所述植树坑底部用粘土与直径小于5cm的废石混合覆盖压平形成厚度不小于10cm的防渗层并回填复垦堆存表土，所述植树坑的防渗层上部回填厚度至少15cm的腐殖土。
所述f步骤中植树坑的侧部设置开孔土工膜，所述e步骤中和/或f步骤中的腐殖土为复垦堆存表土与腐熟有机肥按重量100∶1～4的混合物。
实施例1
云南省玉溪市新平县戛洒大红山矿业公司硝水箐废石场（840—1060m台阶、边坡），占地83.11hm2，需覆土平台和坡面总平面面积约为168188m2，占地面积较大，由于废石场长期裸露，对场地周边环境造成较大的影响。同时该裸露的废石场在降雨较大时，容易引起滑坡、泥石流等自然灾害。为贯彻落实国家绿色矿山建设精神及构建环境友好型矿山，恢复因开采排废造成的生态环境破坏，需进一步加强废石场的土地复垦综合整治工作，实现绿色矿山，提高环境容量、促进生态良性循环、维持生态平衡。具体整治过程如下：
1、清理废石场地表的较大尺寸石块及杂物，保留原有道路及公辅设施，以废石场原有各高程台阶为基础，在覆土前把废石场按平台划分进行场地及边坡平整并碾平；碾平后的平台场地呈3%横坡坡度，外高内低；边坡平整为上部缓坡、中间陡坡、下部缓坡的结构，其中中间陡坡的倾斜角度不超过60°，上部缓坡和/或下部缓坡的倾角小于25°；然后在碾平后的平台场地用粘土与直径小于10cm的废石混合覆盖碾平区域并压实形成厚度不小于20cm的防渗层。
2、按整治规划保留并改造废石场原有的排水系统，新建供水、供电设施作为复垦后的排水、供水、供电设施。
3、在容易发生水土流动的边坡设置挡土墙、护脚墙、排水沟和/或截水沟，其中在中间陡坡修筑网格状拦水网、挡水坎或鱼鳞坑，而在下部缓坡的根部设置排水沟和/或截水沟，且中间陡坡的坡脚堆放大石块。
4、在压实后的平台及边坡上覆盖至少40cm厚的铁矿露天开采剥离的复垦堆存表土，而中间陡坡用土工网垫覆盖固定，上部缓坡和/或下部缓坡坡覆土后将地表整理出波浪式沟坎，最后平整后自然沉实。
5、利用覆耕植土后的平台建设喷灌设施，在耕植土表层覆盖至少5cm的腐殖土形成苗圃，然后栽种城市绿化常用的小叶榕、三角梅、清香木和/或黄花槐等树种，培育3～5年后，待苗圃中的树种成长为适合城市绿化的大树出售；
6、在其余平台及上部缓坡、下部缓坡挖掘行间距至少1.5m×1.5m、大小不小于0.6m×0.6m×0.6m的植树坑，然后在植树坑底部用粘土与直径小于5cm的废石混合覆盖压平形成厚度不小于10cm的防渗层，在植树坑的四侧设置开孔土工膜，并回填厚度至少15cm由复垦堆存表土与腐熟有机肥按重量100∶1～4混合的腐殖土，栽种速生林木后填满复垦堆存表土，待林木成才后开发利用；在中部陡坡将草籽与腐殖土混合后撒播在土工网垫上，喷淋养护对陡坡进行绿化。
通过上述综合整治，并保留原有道路及排水系统，硝水箐废石场实际土地复垦率为72%。预期复垦后土地的治理率达99%以上，成林郁闭度大于80%。