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岩溶堆积型铝土矿采矿用地与生态重建技术研究
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摘要
平果铝矿区属环境脆弱的喀斯特地貌,其岩溶堆积型矿床,矿体薄,呈大范围水平展布,平均每采出一万吨铝土矿石需占用土地4.46亩,矿区极度缺少复垦材料、气候条件差、缺少野生植被优良种源。平果铝是世界上最早开发成功的岩溶堆积型铝土矿床,其开采方法、复垦技术、采矿土地管理等没有经验可借鉴。国内外大多数露天矿复垦工作在排土场或采空区边坡进行,其复垦材料充足,场地集中,复垦技术相对简单。平果铝由于采用平面拓展型开采,推进速度快、占地规模大,矿区极度缺少复垦材料,水土保持条件差,矿区耕地严重缺乏,生态复垦质量要求高,技术难度极大。研究以加速土壤熟化、缩短复垦周期为重点,综合应用生物技术、工程复垦技术、菌根技术,加速土壤熟化及植被重建技术,探索采矿用地新模式,短时间内在矿区重建以农业耕地为主、林灌草优化的人工生态系统,解决类似矿床“矿业-土地-民生”矛盾。
     论文的主要研究工作如下:
     (1)提出了喀斯特岩溶矿区露天铝土矿“剥离-采矿-复垦-生态重建”一体化工艺系统和作业模式思想。突破单一的矿区土地复垦或闭坑后再进行矿区环境治理的传统模式,实行边开采边治理,将开采和复垦融为一体,将剥离、采矿和复垦等作业统一规划,平行立体作业,体现了低污染、高效率的绿色采矿特点。
     (2)建立了一整套针对喀斯特石漠化地区露天矿山条件的土地复垦技术与试验研究方法。主要工作包括工程复垦规划、施工技术、采空区石芽治理、水土保持、抗逆植物良种筛选、人工再造耕层土、土壤培肥技术和植被工艺、内生VA真菌筛选等方面。
     (3)以矿山采剥工艺为依托,将采矿技术、工程复垦技术与生态复垦技术融为一体,建立了采矿剥离、选矿还泥、复垦还地的联合工艺系统,为矿山实现矿产开发与生态恢复在时空上的最佳融合,提供了一套完整的技术与管理体系。
     (4)研究了平果铝土矿生物复垦技术方案,包括平台耕地生物复垦技术方案和缓坡地生物复垦技术方案,对于恢复矿区的生态环境,保护土壤、植被有极其重要的作用。开展适宜的植被品种资源调查,通过实验室适土性筛选试验、植物根系筛选试验及田间小区摸拟筛选试验,筛选到适宜平果铝土矿复垦区缓坡地复地条件、具有固土护坡和水土保持能力的优良先锋植被品种。
     (5)突破传统”采矿征地”用地方式,创造性地试点成功国内第一个”采矿临时用地”新模式,形成了一整套采矿用地改革制度和矿业土地管理规范,解决了“矿业-土地-民生”矛盾,实现了人与自然的和谐共续,是创建“两型社会”有效的途径。专家将该改革试点模式与1978年安徽”小岗村”土地承包模式相提并论。
The Pingguo Bauxite belongs to environmental fragile Karst geomorphology. The ore body of the accumulative bauxite is thin, and presents wide horizontal distribution. If 10,000 tons bauxite were exploited, about 4.46 million mud lands were occupied. The mine is short of reclamation materials, the climate conditions are poor, and it is lack of good wild vegetation provenances.Pingguo bauxite is the world's first successful exploitation of Karst accumulative bauxite. There is no experience to draw on in the mining methods, reclamation technology, and mining land management. Most surface mine reclamation work at home and abroad is carry out in the dump or the slope of mined areas. The reclamation materials are sufficient, the space is concentrate, and the reclamation technology is relatively simple. With the use of flat production in Mining of Pingguo Bauxite, the mining speed is high, and the land occupation is large. Meanwhile, in mining area, because extremely lack of reclaiming material, poorly soil and water conservation condition, and seriously lack of cultivated land, the quality requirements of ecological reclamation is high and the technology is extremely difficult. In view of the Pingguo bauxite open-pit's reclamation land is reducing, speed of land acquisition is fast and Reclamation is difficult, this paper mainly study how to accelerate soil aging and reduce the reclamation cycle.In addition, it also discuss the Comprehensive application of biotechnology, engineering reclamation technology, mycorrhizal technology to accelerate the ripening of soil and vegetation reconstruction, in order to reconstruct the artificial ecosystems mainly consists of agricultural land, forest shrub and grass in a Short period of time in the mining area. The main research works in this paper are as follows:
     (1) The thought of integrated process system and working pattern is proposed in a bauxite open-pit in Karst mining area which consists of peeling, mining, reclamation, ecological rebuilding. And breakthrough the single reclamation for mined area and environmental treatment for closing pit. Through integrating the mining and reclamation as one process, planning the operation of peel, mining, reclamation, est. overall, the formation of parallel three-dimensional work is forming. This formation reflects the low pollution and high efficiency characteristics of the green mining.
     (2) Establish a set of land reclamation technique and test methods for the open-pit mine in Karst Areas, these technique and methods have unique traits in many applications including reclamation designing, construction methods, gob stone bud treatment, soil materials and stress resistance of plant varieties selection, the best mud tailings with soil program, artificial topsoil soil recycling, soil fertility technologies and vegetation processes, endogenous VA Screening and Application of fungi.
     (3)Unite the mining technology, engineering reclamation technology and ecological reclamation technology as integration under the basement of mine-stripping. In order to provide a comprehensive set of technical and management systems for the best mixing of mineral development and ecological restoration in time and space, and to simplify the reclamation project and reduce the reclamation investment, this paper study the establishment of united technology system in peeling, mineral processing and restore soil, reclamation and returning field.
     (4) Study the Pingguo Bauxite biological reclamation technology program, which main includes platform land biological reclamation technology program and hilly-sloppy lands biological reclamation technology programs, it takes an important role in restoring the ecological environment for mining, conservation of soil and vegetation, through appropriate varieties of vegetation survey, fitness soil screening test, plant roots screening test and a field moot screening test in laboratory, screened excellent pioneer species of vegetation which suit to Pingguo bauxite reclamation district hilly-sloppy lands site conditions,with slope stabilization and soil conservation capacity.
     (5) It broken through the traditional mean that "mine land expropriation", creatively successful formed the first domestic pilot new model that "temporary use of land mining", formed sets of mining and reform and mining land management practices, solved the problems that enterprise land and farmers lost their land which cause social problems, also solved long land period, high cost problems. Experts par this reform pilot model with the land contract model in "Little Village" Anhui Province in 1978.
引文
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