采煤迹地新土体分层构建

本文针对采煤迹地土体渗透性强、稳定性差等力学问题和生态污染问题,在矸石山表层依次设计了隔水层、改良层和抑制蒸发层,提出“2+1”新土体分层构建技术。该技术在采煤迹地构建新土体的基础上,考虑土壤粒度、湿度、重度、构度四个力学和物理特性。新土体的构建需要在参考化学组成的同时,也要考虑生物因素和干旱区环境的影响,以及土体渗透系数、含水率、密实度、温度和水土相互作用的影响。隔水层选取当地黏粒含量高的黄土、砒砂岩为原料,设计厚度为20 cm。改良层用沙黄土、风化煤、砒砂岩为原料,考虑旱区植被特点、土壤密实度、土体化学成分,最终设计厚度为60 cm,改良层是采煤迹地生态恢复和重建的核心部分。抑制蒸发层用砾石、秸秆、草方格等抑制水分蒸发的材料进行设计,区域试验表明,砾石和草方格能较好抑制水蒸发,同时也验证了“2+1”新土体分层构建的合理性。最终效果为保障中国西北干旱荒漠区煤炭基地生态安全提供参考。