本发明属于矿山露天开采技术领域，特别是涉及一种绿色矿山露天开采碎石土边坡复绿技术。
背景技术：
国家的经济形势在不断的发展，针对自然资源的需求量是越来越大，尤其是针对煤炭、铁矿石、饰面石材等矿产资源。露天开采，又称为露天采矿，是一个移走矿体上的覆盖物，得到所需矿物的过程，从敞露地表的采矿场采出有用矿物的过程。露天开采与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。
露天开采后遗留的废石、碎石土边改变了原有的地形地貌，对当地的生态环境造成了极大的伤害，同时还存在边坡滑坡等地质灾害的隐患。此外，露天开采开采破坏强度大，破坏持续时间长，视觉直观冲击影响强，是矿山生态修复治理的重点和难点。同时，露天开采对地形地貌破坏严重，植被较难自然恢复、复绿成活率底、水土流失严重，并有边坡滑坡等地质灾害隐患。
现有矿石开采后的边坡修复治理思路主要分为防水渗透和边坡加固两方面，主要有坡面防渗、竖井排水、隧道排水、削坡减载、预应力锚索加固、固结灌浆等，上述方法能起到一定的支护效果，但工程量大、施工和维护成本高，更重要的是随着风沙侵蚀，支护构件变差甚至失效、水土容易流失等问题进一步凸显。因此找寻一种行之有效的边坡复绿技术对露天开采后的生态修复具有重要的社会意义。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种绿色矿山露天开采碎石土边坡复绿技术，解决了现有露天开采后边坡修复治理中植物成活率低、水土流失严重的问题。
本发明为了解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种绿色矿山露天开采碎石土边坡复绿技术，包括以下步骤：
第一步：边坡整形；
针对露天开采后的边坡凸起处或陡峭处进行削坡处理，最终使边坡的坡度比控制在0.6～0.8之间，且在边坡的中部设置坡中水平平台，在边坡的顶部设置坡顶水平平台，并把边坡表层危石和坡面表层往下一定深度范围内的大块碎石清理出来。
第二步：边坡整体加固；
在边坡的坡中水平平台和坡顶水平平台分别施工一排或二排的钻孔，钻孔内设置有抗滑桩单元，在边坡的坡脚设置素混凝土挡墙；在未设置抗滑桩单元和素混凝土挡墙的边坡表面由深向浅依次铺设防渗稳定加固层、蓄水层、土工布层；其中在边坡的坡脚、坡中、坡顶处的蓄水层内分别设置有坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池，坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池内均设置有水泵。
第三步：客土回填铺设；
在土工布层的上方铺设种植土壤并形成客土种植层，客土种植层内埋设有灌溉装置，在边坡坡脚和坡中水平平台的客土种植层种植藤本植物，剩余的客土种植层上种植常青灌木植物，常青灌木植物之间的客土种植层覆盖有防护网层，防护网层的客土种植层内混合有植物种子；所述防护网层为镀锌金属菱形网，镀锌金属菱形网锚钉固定在抗滑桩单元或素混凝土挡墙上。
第四步：修建蓄水、排水、灌溉系统；
在坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池的两侧分别设置有用于集水蓄水的集水渠；集水渠分别与其相对应的坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池相连通，坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池内的水泵分别与其相对应的灌溉装置通过出水管相连通。
在坡顶蓄水池和坡中蓄水池的上端侧面均设置有溢水口，坡顶蓄水池的溢水口与坡中蓄水池的进水口通过溢水导管相连通，坡中蓄水池的溢水口与坡脚蓄水池的进水口也通过溢水导管相连通。
第五步：养护与记录；
定期对植被进行浇水、除虫等养护，对边坡植被的生长情况以及边坡稳定性进行监测，遇强降水等极端恶劣天气应做好相应防护措施。
所述第一步中需将边坡坡面表层往下20～35厘米内碎石土层进行翻耕，翻耕的过程中将大块碎石和危石清理出来，并收集粒径在5厘米左右的碎石，收集的5厘米左右的碎石可作为第二步中坡脚处素混凝土挡墙的原材料使用。
翻耕的过程中，在碎石土层中汇入有机粪肥、碎秸秆，用以改善碎石土层的土壤土质，每平方米均匀撒5kg～10kg。
所述第二步中的抗滑桩单元包括预应力钢筋混凝土桩，预应力钢筋混凝土桩设置在钻孔内，且预应力钢筋混凝土桩与钻孔之间的间隙现施工浇筑混凝土；其中预应力钢筋混凝土桩公称外径为200毫米～250毫米，公称内径为100毫米～150毫米，内置8～12根直径为3毫米～8毫米冷拔低碳钢丝；浇筑混凝土中掺有膨胀剂和纤维，浇筑混凝土凝固之后与预应力钢筋混凝土桩形成一个整体；所述抗滑桩单元的下端埋入蓄水层下方的稳定土层中一定深度。
所述第二步中渗水稳定加固层的厚度设置为3厘米～5厘米，渗水稳定加固层由粉煤灰、膨润土、黏土、黄土均匀混合而成，粉煤灰、膨润土、黏土、黄土的质量比为0.05-0.1：0.025-0.05：0.25-0.5：1-1.5。
所述客土种植层以矿山剥离表土为基础，并混合有机营养土、复合肥、家禽粪便、秸秆，其中剥离表土、有机营养土、复合肥、家禽粪便、秸秆的质量比为1-1.5：0.2-0.4：0.05-0.1：0.15-0.3：0.1-0.2。
所述客土种植层的厚度设置为25厘米～35厘米，客土种植层内等间距设置1～2层可降解纤维编制网，可降解纤维编制网由纤维素纤维、甲壳质纤维、聚乳酸纤维中的一种制成或由纤维素纤维、甲壳质纤维、聚乳酸纤维中的任意两种制成。
所述客土种植层内混合有植物种子，植物种子为草本植物或豆科植物或草本植物与豆科植物的混合物，其中草本植物与豆科植物的质量比为1:1-2.5:1。
所述藤本植物为爬山虎、紫藤、迎春其中一种或多种，常青灌木植物为栀子花、金丝桃、大叶黄杨、小叶黄杨其中一种或多种，其中常青灌木植物沿边坡倾向株距为1米～2米，沿边坡走向排距为2米～3米。
所述集水渠的截面呈倒梯形，深度为0.5米～0.8米，上底宽0.7米～1.5米，下底宽0.5米～1.0米。
综上所述，本发明与现有技术相比所具有的有益效果：
（1）本发明对边坡坡面进行整形，对边坡凸起处和陡峭处进行坡面整形，减少了边坡坡面受载，在边坡的坡中处和坡顶处分别修建坡中水平平台和坡顶水平平台，为后续边坡整体的加固施工提供了条件，施工便利，加固施工效果好。
（2）本申请在边坡整体加固中采用预应力钢筋混凝土桩填充浇筑混凝土形成的抗滑桩单元与素混凝土挡墙相结合的加固方案，由于采用预制的预应力钢筋混凝土桩填充浇筑混凝土能够缩短一定的施工周期，同时增强抗滑桩单元的抗剪能力，以期达到良好的边坡加固效果。
（3）本发明中客土种植层的设置提高了边坡植被的存活率，改善了植物的生长环境，同时采用草本植物与豆科植物为主，辅以常青灌木植物和藤本植物的种植方式，可以合理利用不同种类植物的生长空间、生长时间、生长习性等特点，让植物快速的成长，减少边坡的水土流失。
（4）本发明中客土种植层内的土壤掺杂的肥料能够满足植物的需肥要求，保障各种类型植物的快速成长。
（5）本发明客土种植层内设置的可降解纤维编制网前期能够对客土种植层的土壤起到防护固土的作用，随着时间的流逝可降解纤维编制网会缓慢的降解溶解在土壤中，既能够起到防止边坡水土流失的作用，又能够避免环境的二次污染。
（6）本发明的蓄水排水灌溉系统能够满足植物生长的用水需求，既能够在雨季对雨水完成蓄水储水，又能够在旱季利用坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池存储的雨水对植物完成灌溉，避免植物因为干旱干枯而死。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步详细描述。
本发明提供了一种绿色矿山露天开采碎石土边坡复绿技术，包括以下步骤：
第一步：边坡整形；
针对露天开采后的边坡凸起处或陡峭处进行削坡处理，最终使边坡的坡度比控制在0.6～0.8之间，且在边坡的中部设置坡中水平平台和坡顶水平平台，坡中水平平台和坡顶水平平台的宽度为5米～8米，并把边坡坡面表层往下一定深度范围内的大块碎石和危石清理出来。
翻耕的过程中，需将边坡坡面表层往下20～35厘米内碎石土层进行翻耕，翻耕的过程中将大块碎石和危石清理出来，并收集粒径在5厘米左右的碎石，收集的5厘米左右的碎石可作为第二步中坡脚处素混凝土挡墙的原材料使用。
翻耕的过程中，在碎石土层中汇入有机粪肥、碎秸秆，用以改善碎石土层的土壤土质，每平方米均匀撒5kg～10kg。
第二步：边坡整体加固；
在边坡的坡中水平平台和坡顶水平平台分别设置一排或二排的抗滑桩单元，所述第二步中的抗滑桩单元包括间隔交替设置的预应力钢筋混凝土桩和浇筑混凝土，其中预应力钢筋混凝土桩公称外径为200毫米～250毫米，公称内径为100毫米～150毫米，内置8～12根直径为3毫米～8毫米冷拔低碳钢丝，以提高预应力钢筋混凝土桩的抗剪强度；浇筑混凝土中掺有膨胀剂和纤维，浇筑混凝土凝固之后与预应力钢筋混凝土桩形成一个整体；所述抗滑桩单元的下端埋入蓄水层下方的稳定土层中一定深度，通常情况下的埋藏深度为3米～5米，实际施工的过程当中利用钻孔机施打钻孔，钻孔孔径为350毫米～400毫米，钻孔孔深为5米～15米，待钻孔施工完毕之后，利用吊车将预应力钢筋混凝土桩放置在打好的钻孔内，然后利用混凝土注浆泵将预应力钢筋混凝土桩与钻孔之间的空隙内注入配制好的混凝土砂浆，混凝土砂浆中掺入膨胀剂和纤维，浇筑混凝土与预应力钢筋混凝土桩共同构成一个完整的抗滑桩单元。
在未设置抗滑桩单元和素混凝土挡墙的边坡表面由深向浅依次铺设防渗稳定加固层、蓄水层、土工布层；其中在边坡的坡脚、坡中、坡顶处的蓄水层内分别设置有坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池，坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池内均设置有水泵。
第三步：客土回填铺设；
在土工布层的上方铺设种植土壤并形成客土种植层，客土种植层内安装有灌溉装置，在边坡坡脚和坡中水平平台的客土种植层种植藤本植物，剩余的客土种植层上种植常青灌木植物，常青灌木植物之间的客土种植层覆盖有防护网层，防护网层的客土种植层内混合有植物种子；所述防护网层为镀锌金属菱形网，镀锌金属菱形网固定在抗滑桩单元或素混凝土挡墙上。
第四步：修建蓄水、排水、灌溉系统；
在坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池的两侧分别设置有用于集水蓄水的集水渠；集水渠分别与其相对应的坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池相连通，坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池内的水泵分别与其相对应的灌溉装置通过出水管相连通，灌溉装置这些都是现有技术，是现有技术中经常用到的设备，并不是本发明的发明点这里就不再做详细的描述。
在坡顶蓄水池和坡中蓄水池的上端侧面均设置有溢水口，坡顶蓄水池的溢水口与坡中蓄水池的进水口通过溢水导管相连通，坡中蓄水池的溢水口与坡脚蓄水池的进水口也通过溢水导管相连通。
当雨季时，雨水汇集流入集水渠内，集水渠内的雨水分别流入坡中蓄水池、坡顶蓄水池内，当坡顶蓄水池内的雨水存储满之后，坡顶蓄水池内的雨水通过溢水导管流入坡中蓄水池，当坡中蓄水池内的雨水存储满之后，坡中蓄水池内的雨水通过溢水导管流入坡脚蓄水池；当旱季时，开启水泵，将坡脚蓄水池、坡中蓄水池、坡顶蓄水池内的雨水抽出，通过灌溉装置自动喷洒到所种植的植物上。
第五步：养护与记录；
定期对植被进行浇水、除虫等养护，对边坡植被的生长情况以及边坡稳定性进行监测，遇强降水等极端恶劣天气应做好相应防护措施。
所述第二步中渗水稳定加固层的厚度设置为3厘米～5厘米，渗水稳定加固层由粉煤灰、膨润土、黏土、黄土均匀混合而成，粉煤灰、膨润土、黏土、黄土的质量比为0.05-0.1：0.025-0.05：0.25-0.5：1-1.5，其中湿润的粉煤灰、膨润土、黏土具有较强的粘结力，可以有效的保证土壤与边坡原位碎石较好的结合在一起，减少边坡土壤的水土流失，避免泥石流等地质灾害的发生。
所述客土种植层以矿山剥离表土为基础，并混合有机营养土、复合肥、家禽粪便、秸秆，其中剥离表土、有机营养土、复合肥、家禽粪便、秸秆的质量比为1-1.5：0.2-0.4：0.05-0.1：0.15-0.3：0.1-0.2。
所述客土种植层的厚度设置为25厘米～35厘米，客土种植层内等间距设置1～2层可降解纤维编制网，可降解纤维编制网由纤维素纤维、甲壳质纤维、聚乳酸纤维中的一种制成或由纤维素纤维、甲壳质纤维、聚乳酸纤维中的任意两种制成，可降解纤维编制网可逐层对客土种植层进行加固，大大减少了客土种植层的水土流失程度。
所述客土种植层内混合有植物种子，植物种子为草本植物或豆科植物或草本植物与豆科植物的混合物，其中草本植物与豆科植物的质量比为1:1-2.5:1。
所述藤本植物为爬山虎、紫藤、迎春其中一种或多种，常青灌木植物为栀子花、金丝桃、大叶黄杨、小叶黄杨其中一种或多种，其中常青灌木植物沿边坡倾向株距为1米～2米，沿边坡走向排距为2米～3米。
所述集水渠的截面呈倒梯形，深度为0.5米～0.8米，上底宽0.7米～1.5米，下底宽0.5米～1.0米。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。