礦山生態修復典型案例和創新技術

 

礦山生態修復典型案例

1、東部草原區大型煤電基地生態修復與綜合整治技術及示范
 

本項目是“十三五”生態領域首個央企牽頭項目，由國家能源集團組織實施，聯合中科院、中國環境科學研究院等20家單位，雁寶能源寶日希勒礦區作為研究示范基地，首次量化揭示了煤電基地開發生態影響累積效應，研發并創建了露天開采生態減損型采-排-復一體化與水-土-植被一體化修復技術體系，建成露天礦生態修復示范工程，面積10394畝，植被覆蓋度提高了37.96%，廢跡地治理率達100%，建成露天煤礦地下水庫儲水系統，儲水容量122萬立方米，地面水庫儲水容量21立方米，實現了礦坑水“冬儲夏用”。經四位院士組成的鑒定委員會認為：“成果達到國際領先水平”，項目研究成果獲2021年度中國煤炭工業協會科學技術一等獎。


2、河北省承德市鷹手營子礦區資源枯竭型城市 礦山地質環境治理工程


根據《國家發展改革委員會、國土資源部、財政部關于印發第二批資源枯竭城市名單的通知》(發改東北〔2009〕588號）文件，河北省承德市鷹手營子礦區被批準為第二批資源枯竭城市。2010年9月，國土部、財政部聯合批準了該項目，資金2.8億元，分為三期。


該項目結合鷹手營子礦區的實際需要，考慮城市的發展和人民生命財產安全，結合城市規劃，為鷹手營子礦區的建設切實提供了基礎條件。完成采空區治理面積50畝，礦山環境治理面積22030畝，建設完成2處地下水水源地，為鷹手營子礦區的經濟發展提供了基礎動力，改善了城市的投資環境和人居環境。


煤礦采空區場地的穩定性分析采用數值仿真技術，成功分析采空區的分布特征，并出版專著《煤礦老采空區勘查設計實踐與穩定性評價方法》，該種方法適用于煤礦采空區的穩定性評價。
 

注漿治理照片

3、冀中能源峰峰集團有限公司滏水服務中心二礦矸石山一期治理工程
 

二礦矸石山已存有數十年，污染物嚴重破壞周邊環境。本次矸石山治理采用的無土快速生態修復技術，已徹底改變污染環境，而非傳統的覆土綠化。技術核心是通過降低煤矸石表面已經氧化形成的毒害物質，切斷矸石中污染物的化學氧化與生物催化氧化途徑，利用高等植物-微生物-次生代謝產物進行聯合控制，通過地表先鋒植物的光合作用，形成豐富的碳水化合物，以作為煤矸石淺表層及深層微生物的持續碳源，使得煤矸石污染的綜合生態控制效果，可達到數年免維護。該技術的創新點主要為：無需覆土；可快速實現3個月見綠，6個月見林；山體綠化的同時，消除了污染物，將矸石山變廢為寶；無需后期人工維護。


目前已獲得的獎項榮譽有：河北省煤炭學會科學技術獎一等獎、冀中能源峰峰集團科技進步獎二等獎等。


4、南京牛首山文化旅游區一期工程（佛頂宮、塔、寺及入口配套）


南京牛首山文化旅游區一期工程是佛頂骨舍利永久供奉地，位于江蘇省南京市牛首山風景區，地上四層，地下六層，總建筑面積13.6萬m2，利用歷史形成的礦坑而建，以自然模擬山體形態的手法，形體上修復坍塌山峰，重現牛首山歷史上恢弘格局。是一座古典與現代結合、當代建筑和佛教文化相融、弘揚和展現中國優秀文化的世界級佛教藝術殿堂。


項目授權專利45項（發明18項），獲國家級工法1項，省部級工法22項，發表論文18篇，出版專著2部；關鍵技術經鑒定，整體達到國際領先水平。先后榮獲中國土木工程“詹天佑獎”、中國建設工程“魯班獎”、國家優質工程獎等，成功舉辦了佛頂骨舍利世界供奉大會等大型活動68場，累計接待游客達800余萬人次，社會效益顯著。

圖南京牛首山文化旅游區一期工程（佛頂宮、塔、寺及入口配套）實景

5、天山區“樹上山”燕南裸露荒山綠化項目
 

天山區“樹上山”燕南裸露荒山綠化項目，位于絲綢之路經濟帶核心區新疆烏魯木齊市天山區。


本工程先后榮獲首屆“共創杯”智能建造技術創新大賽二等獎、第九屆“龍圖杯”全國BIM大賽三等獎、第五屆中建協BIM大賽綜合三類成果、新疆維吾爾自治區“新技術應用示范工程”、新疆維吾爾自治區優質工程“天山獎”、疆維吾爾自治區市政金杯示范工程、中國風景園林學會科學技術設計規劃二等獎等，并獲得授權實用新型專利8項。


在智能化灌溉中探索研究的滴灌管道高壓鞍座連接施工方法,被主要用于灌溉主管道的連接，該方法連接牢固，安裝方便，抗壓能力強，耐腐蝕，抗氧化，后期維護成本低，配件壽命可達10年以上，同時替代了三通管件熱熔連接的原始方法，大幅提升了智能化灌溉技術的推進應用。


6、延慶賽區 A 部分場館配套基礎設施景觀生態修復工程


延慶賽區A部分場館配套基礎設施景觀生態修復工程位于北京市延慶區張山營鎮小海陀山地，建設總規模約為15.6萬平米，作業區長度約5公里，實際施工面積約11萬平米，山體地形條件復雜。該項目是對冬奧會延慶賽區基礎設施建設過程中造成的山體及植被破壞的生態修復工程，業主及延慶區政府通過表揚信及感謝信的形式高度贊譽了我司在延慶冬奧項目山體生態修復中的卓越表現。我司秉持“山林場館生態冬奧”的設計理念，通過松散土長坡面重力式護坡結合毯墊施工技術、高陡坡錨索框架格室填充生態袋掛網噴播技術等高水平，高創新的山體生態修復及管護技術，展現山體生態建設成果，匠心打造了延慶賽區這一方青山綠水，呈現了最好延慶賽區、最美冬奧城。
 

7、礦坑生態修復利用工程—冰雪世界項目


礦坑生態修復利用工程—冰雪世界項目位于長沙市坪塘鎮，項目是以歷經50年開采而形成的百米深廢礦坑為依托進行建造，是目前世界唯一在廢棄礦坑內建造的大型冰雪游樂項目，同時也是世界首個礦坑遺址重生為主題樂園的大膽構想和嘗試，被美國discovery頻道評為“世界九大不可能完成項目”之一。


該工程采用地景式設計手法，將建筑隱藏于地平線以下與礦坑融為一體，建造過程攻克了喀斯特地質環境重載、大跨建筑的建造難題，研發了裸露巖壁綠色生態修復技術，完美修復遺留廢棄礦坑這個巨大疤痕，帶動周邊產業的蓬勃發展。


項目獲得了國家優質工程金獎、中國鋼結構金獎杰出工程大獎、湖南省優秀工程勘察設計一等獎，中建集團科學技術一等獎等多項榮譽。

8、鎮雄縣坡頭鎮海塘歷史遺留硫磺冶煉廢渣綜合處置及生態恢復工程
 

項目簡介：

本項目采用“防滲風險管控+綠色生態恢復”方式對無序堆積40多年的258萬t土法冶煉廢渣進行原位封存后生態修復，是云南省打造“長江上游最美生態河流、踐行‘兩山’理念樣板典范、流域綠色高質量發展先行示范區”具體行動——赤水河流域生態治理“九大攻堅行動”清單項目之一。


重大創新：

提出 “防滲風險管控”的設計理念，采取 “環境調查巖土勘察+風險評估+原位固化處置”的技術措施，最終實施綠色生態修復的模式。成果推廣至附近三鄉鎮七個處置點，生態效益和社會效益突出。


獎項榮譽：

該項目獲有色金屬建設行業工程咨詢成果2021年度“一等獎”，其中 “原位固化封存”技術獲2020年度咨詢成果“二等獎”。


9、廣元市朝天區關口煤礦礦井涌水治理試點項目

關口煤礦礦井涌水治理試點項目為全國首批地下水污染防治試點項目。如何實現對酸性礦井涌水進行經濟、有效、可持續的治理是世界性難題。本項目遵循系統控制、經濟有效、循序漸進的治理三原則，采取清污分流、減少補給，礦井封隔、抑制氧化，風險管控、降低影響，跟蹤監測、產研結合四項治理措施，提出了關口酸性礦井涌水封隔回填、風險管控治理模式，實現了礦井封隔回填后，污染源得到控制，治理的運營成本大幅度降低。項目作為全國地下水污染防治試點項目當批次經驗交流會及現場推進會唯一現場調研點，接受了來自31個省與會代表的現場調研，成果匯編入全國地下水污染防治項目示范案例專章，為推動長江經濟帶發展做出重大貢獻，是“綠水青山就是金山銀山”的探索與實踐。

10、杭州九峰垃圾焚燒發電項目邊坡綜合治理工程設計

九峰高邊坡高130m、長約 1000m、坡率陡，占地14 ha。礦坑“C”型環繞區域內布置了日處理生活垃圾≥300噸城市生活垃圾焚燒發電廠一座，建筑面積9.35萬方 ，是中國目前單體建設規模最大，環保工藝水平最高，環保排放標準最嚴的垃圾焚燒發電項目。是浙江省目前開挖高度最高、規模最大且地質復雜、頗具技術難度的永久性建筑邊坡。

本項目是垃圾焚燒發電與礦坑高邊坡的完美組合，是城市生態保護、垃圾焚燒發電與廢棄礦山再利用、地質災害科學處置等多方面融合的工程典范，充分體現了資源集約、經濟適用、安全耐久、環境優美的工程理念，是杭州市一幅靚麗的工程作品。

獎項：杭州市“西湖杯”二等獎、浙江“錢江杯”優秀勘察設計獎、魯班獎
 

11、淮北市中湖礦山地質環境治理PPP項目

治理項目位于城市主城區，結合市政、水利、園林等建設工程，采用“超前治理”施工技術對非穩沉區進行治理，消除采煤塌陷地質災害隱患，將毀損的土地得到重新利用，通過開展礦山地質環境治理和景觀園林及配套設施建設，將原采煤塌陷區建設為集生態修復、科學研究、文化創意、旅游休閑為一體的城市中央公園，同時為淮水北調提供蓄水庫容。治理區總面積約1454公頃，總投資約22億元。項目榮獲中國建設工程“魯班獎”（國家優質工程）、安徽省優質工程獎“黃山杯”、安徽省優秀工程勘察設計獎，獲得省級工法3項、發明和實用新型專利各3項、省級QC成果3項，入選自然資源部發布的“18個生態修復典型案例”和“10個社會資本參與國土空間生態修復的典型案例”。
 

12、江蘇省第十一屆園藝博覽會工程

江蘇省第十一屆園藝博覽會工程，位于南京市湯山度假區，總占地面積345公頃，原場地內孔山、泥潭、太明湖三大露天礦場，2018年被列入南京市260個關閉露采礦山名單，是國土空間綜合整治與生態修復相結合的首個試點工程。

工程以舉辦江蘇省第十一屆園藝博覽會為契機，創新采用礦坑生態修復、江蘇精品園林創新表達、工業遺存活化利用技術，打造集園林園藝展示、休閑體驗、度假康養和會展等功能于一體的文化旅游目的地，實現了礦山治理的綠色、可持續發展。

工程形成專利34項（發明13項），獲省級工法11項，發表論文16篇；經鑒定，整體達到國際先進水平。成功舉辦了江蘇名園傳承與發展高峰論壇等大型活動幾十余次，累計接待超百萬人次，經濟和社會效益顯著。

圖 江蘇�。�南京）第十一屆園藝博覽會工程實景

13、山西省采煤沉陷區官地礦礦山生態環境恢復治理試點示范工程
 

本項目位于西山煤電官地礦片區，涉及高家河200碼矸石堆場（A區、B區、C區、D區）以及連通4座矸石堆場的排矸路，整個項目區堆矸量約1800萬噸，總治理面積約50萬m2，項目涉及滅火防火、山體整形、攔擋支護、排水導流、供水灌溉、道路工程、生態修復以及景觀再造8大分項工程�？偼顿Y11185.51萬元。


該項目在矸石山火情診斷、動態滅火、生態修復工藝及理念上均有重大創新，通過項目的實施，已累計授權矸石山綜合治理專利技術10項，為同類項目的實施積累了豐富的治理經驗。


該項目獲得以下獎勵及榮譽：2019第九屆艾景國際園林景觀規劃設計大賽年度十佳景觀設計獎；2020年度綠色發展典型案例企業；2020年度環保突出貢獻企業


14、烏拉山南北麓礦山環境治理與生態修復項目


烏梁素海流域山水林田湖草沙生態保護修復試點工程，以建設我國北方重要生態屏障為中心，統籌山水林田湖草沙一體化保護修復。礦山環境治理與生態修復項目作為其中最為重要的組成部分，于2021年12月底全面完工，治理面積70.65km2，有效遏制水土流失，助力流域生態功能提升，每年可減少100萬立方黃沙流入黃河。工程入選2020年《社會資本參與國土空間生態修復案例》，2021年《基于自然的解決方案中國實踐典型案例》，對我國乃至全球生態修復本地化應用具有廣泛示范和借鑒作用。
項目團隊創新適用于大面域、工程化的“三重治理”廢棄礦山生態修復模式，有效恢復地形地貌景觀60%以上；從工程措施和植物措施相輔相成的角度出發，創新研發“礦山生態修復綜合管理平臺”，服務于礦山修復各環節的方案選擇；主編《礦山生態修復效果評價技術規范》，彌補了相關領域的標準空白。
 

15、木里礦區生態整治項目（標段一）聚乎更七號井
 

聚乎更七號井地處黃河重要支流大通河的發源地，是祁連山區域水源涵養地和生態安全屏障的重要組成部分，生態地位極為重要。同時礦區所處位置是青藏高原典型的生態脆弱區，區內多分布大片凍土和高寒草甸等濕地植被，區域生態敏感脆弱，易遭破壞，且難于恢復。


治理后使得治理區與周圍地形地貌相協調。項目是國內外唯一高原高海拔地區（海拔4200米、凍土地區）大規模種草復綠工程；通過水系連通，對采坑西側的三個采煤形成的深坑進行進行坡面降坡復綠，坑內蓄水成湖，坑間導通聯系最終匯入濕地形成了遠山近湖山水相映與自然相協調的美好景色。通過煤炭資源保護，對高原、高寒地區煤炭資源進行保護，重塑人造凍土層，有效的保護煤炭資源，防止進一步氧化、自燃。


重大創新


1.高原種草七步法；
2.高原凍土區域出露煤層封填防治自燃技術；
3.高原種草播種后的處理方法。


獎項榮譽


參與的《高原高寒地區煤炭生態地質勘查與礦山環境修復關鍵技術》獲得中國地質學會2021年度十大地質科技進展地會字【2022】19號


16、昆明市滇池東岸關停礦區地質環境恢復治理示范工程（生態綠地）


滇池東岸的昆明經濟技術開發區，示范工程上青山蔥蘢。
2007年前，這里是昆明市主要的砂石料基地，野蠻無序開采持續數十年。2012年，“昆明市滇池東岸關停礦區礦山地質環境治理示范工程項目”經財政部及國土資源部聯合發文立項，治理面積10.53km2，獲批中央資金3億元。


示范工程治理地質災害300余處，恢復綠地9200多畝，整理建設用地6594畝，栽種植物800余萬株，實際總投入20.4億元。


項目多次承接各省自然資源部門和專家的考察；榮獲“綠色礦山科學技術重大工程獎”、“優秀質量管理小組獎”等。


項目將土地資源整合與植被恢復科學結合，消除地質災害隱患、盤活土地資源；土地出讓后，有效回籠資金；招商引資帶動地區產業發展，生態、經濟、社會的綜合效益顯著。


17、中廣核湖南益陽邱家侖風電場環保綠化生態修復工程
 

該項目針對南方高山風電場普遍存在的高陡溜渣邊坡和基巖邊坡造成原生生態植被損毀、水土流失加劇等問題，芷蘭生態環境建設有限公司按照分區治理、因害設防的原則，利用自主研發的柔土土壤活化劑、柔土生物水肥倉、柔土固結纖維等材料，創新性的提出了“藤先鋒”、柔性生態水肥倉、耐瘠低耗水植物預陪、自穩定多維生態位植配等技術，系統性解決了高山風電場高陡溜渣坡植被恢復難題。修復6個月后植被覆蓋率達80%。一年后，在無養護情況下覆蓋率達95%。

本項目共申請專利7項，獲“中國風景園林學會”科技進步獎三等獎1項，“藤先鋒”技術通過院士專家組鑒定，并榮獲2020年度湖南省優質工程項目號。


18、汾西礦業兩渡河東礦自燃煤矸石山綜合治理項目

山西省汾西礦冶集團投資4000余萬元的靈石兩渡河東礦綜合治理項目是高數十米的陳舊性矸石山，三座堆積體自燃狀況、穩定狀況也存在較大的差異，滅火需要差別化分而治之。由于建國初期自建井工煤礦生產技術水平較低，排放的矸石中碳硫等可燃物質殘余量較大，一號矸石山采用了結合山體施工道路建設修整山形、完善截排水系統，然后重建表土、恢復植被景觀的技術方案。而對處于自燃發生、發展期的二號、三號矸石山，結合地貌調整以埋壓、挖除、注漿、噴射注漿多種矸石滅火技術實施整體滅火降溫、防火除隱患的綜合作業，為后續植被恢復工程奠定基礎。經過徹底“整容”的矸石山，治理率達99%，水土流失治理達98%，植被恢復系數達98%，水土流失控制率達98%。
 

圖1、綜合治理前后對比

19、金沙縣新化鄉化竹煤礦礦山地質環境保護與恢復治理工程
 

1、項目簡介


2013年9月28日啟動治理工程，治理工程所需資金全部為企業自籌。截止2020年4月末，累計投資達6.7億元人民幣。


2、重大創新


廢棄礦區變園區、廢棄資源變資產。結合高標準農田建設、鄉村振興培育新產業進行地貌重塑


3、獎項榮譽


2018年6月30日，畢節市市級農業產業產業園區。


2018年8月31日，在化竹煤礦召開貴州省礦山地質環境綜合治理現場會。


2019年10月，被評為貴州省省級現代高效農業產業示范園區。是全省唯一一個在工礦廢棄地上建設起來的省級示范園區。


20、自貢市大安區鹽鹵礦山地質環境恢復治理示范


該項目是國內首次對鹽鹵礦山廢棄井進行治理工程，通過自貢市大安區鹽鹵礦山地質環境恢復治理示范工程的治理整治，采用石油系統中的通井、鉆磨通井、射孔、固井等技術使污染井源得到有效治理，加上土地整理、種植經濟林地等措施進行土地恢復治理，礦山生態環境逐漸恢復，整理土地面積1.062公頃，礦區內林地、耕地、建設用地面積有了不同程度的增加，有效根治了大安區大山鋪鎮廢棄鹽鹵礦井鹵水（氣）滲漏或者外溢，大大削減了二氧化硫、硫化氫氣體排放量，使周邊地區的大氣、土壤、地下水污染情況得到有效改善，過去又臭又臟的礦山，正在變成清新綠色的公園。


作為全國首個井鹽礦山恢復治理示范工程，該工程為同類型礦山提供了經驗，為后續治理工作起到了良好的示范作用，是一項功在當代、利在千秋的惠民工程。
 

 

礦山生態修復創新技術

01、采煤沉陷積水區人居環境改造與生態一體化重構關鍵技術


針對我國東部高潛水位采煤沉陷區生態修復技術難題，安徽大學與安徽省交通航務工程公司等聯合攻關，研發了沉陷積水動態預測和地形分區改造模型；形成了超前治理規劃、“邊采邊復”施工和生態重構關鍵技術體系；以淮北綠金湖沉陷區為示范基地，重構土地2.45萬畝，構建了集建筑區、綠地廣場、水域、道路四大系統于一體的全國最大地市級城市中央濕地公園系統；經濟、生態、社會效益顯著。


該技術創新了集“超前規劃-動態修復-長期運營”于一體的沉陷區可持續發展范式，廣泛適用于我國中東部煤炭資源型城市轉型發展中的人居環境與生態一體化重構，為踐行煤炭資源“金山銀山”和生態環境“綠水青山”和諧發展的理念提供了理論依據和技術支持。

采煤沉陷積水區人居環境改造與生態一體化規劃

02、二氧化碳致裂及機械化排除地質災害技術

二氧化碳致裂技術原理是二氧化碳液態轉為氣態瞬間膨脹，壓強驟變引起爆炸。鉆孔內部放置二氧化碳致裂器，發生爆炸使危巖體受外力裂開破碎，通過反復試驗總結出鉆孔間距、深度等數據，精準性強。該技術除致裂器主體以外不發生明火，沒有二次化學反應，安全、環保、擾動性小，解決了爆破安全隱患大，環保不達標等問題。

獨創機械化排險技術，針對不同礦山排險要求研制了“一體式加長釬桿”、“插入式加長釬桿”和“排險清危桿”。通過加長桿與挖掘機的車絲和焊接雙重連接，取代傳統人工倒掛排險方式，安全、靈活、高效、成本低廉。
以上技術能夠廣泛應用于消除礦山崩塌、滑坡等地質災害，尤其能夠滿足對擾動性、環保等要求較高的區域，推廣價值極大。
 

03、關閉煤礦酸性廢水污染治理技術

該技術廣泛適用于喀斯特地區復雜的關閉煤礦酸性廢水污染的綜合治理，其工藝流程為首先采用空地深綜合手段進行精細化勘查，查明治理區水文地質條件和污染機理，精細刻畫采空空間、污染源頭和通道，然后實施源頭減量+關鍵通道控制+末端阻斷+應急抽出處理保障的四位一體治理，最終以不少于1個水文年的治理后評估，檢驗治理效果，形成了“勘查+治理+評估”的特色成套技術。該技術以水文地質理論為基礎，首次將煤礦防治水先進技術應用于關閉煤礦酸性廢水治理工作，開啟了酸性廢水治理從末端處理向針對“污染源頭和通道”進行根本性治理的重大轉變，屬國內首創，在我國酸性礦井水治理領域，尤其是南方巖溶煤礦區具有廣泛的推廣應用前景。
 

04、廢棄礦坑百米級超高陡邊坡治理及生態恢復關鍵技術

本技術適用于廢棄礦坑災害治理、邊坡加固、地貌重塑、生態恢復等類工程。針對既有廢棄礦坑開發利用中，邊坡長期穩定性與變形控制、超高邊坡治理、地形地貌生態恢復、滑坡預警等難點，建立了廢棄礦坑邊坡-基礎-建筑結構共同作用設計理論與方法，研發了廢棄礦坑超高邊坡治理與覆綠施工方法，開發了基于“蠕變時效”原理的高邊坡滑坡預測預報技術，發明了生態災害監測預報系統，實現了廢棄礦坑資源開發利用及生態修復。


本技術授權專利27項（發明19項），獲國家級工法1項，省部級工法11項，出版專著1部，發表論文16篇；獲省部級科技進步一等獎3項；成果在南京牛首山佛頂宮、上海世茂深坑酒店、江蘇省園博園等工程成功應用，經濟和社會效益顯著。
 

應用項目：牛首山佛頂宮

05、基于“類壤土”基質的礦山生態環境綜合治理技術

秉持“以自然的方式恢復自然”的理念，在裸露巖石表面重塑土層結構，為植物生長提供了有利的立地條件，克服了巖質邊坡固土難、植被覆蓋率低、治理效果難以持久的難題。植物種子在表層發芽生長，初期根系伸入底基層，后期根系伸入巖體裂隙或凸凹處，植物持續生長，實現種子在巖石上長成大樹，且無需人工管理，與周邊自然山貌相似度90%以上。實現新增碳匯，增強水土保持能力、改善氣候、提高生物多樣性。在“山水林田湖草沙”生態恢復領域內廣泛實施并取得了示范性效果，尤其適用于巖質或土質等邊坡及高陡邊坡，包括露天金屬礦山、露天非金屬礦山等。已列入國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、自然資源部組織編制的《綠色技術推廣目錄（2020年）》。
 

06、礦山巖質高陡邊坡治理技術體系


河北省地質礦產勘查開發局第二地質大隊
（河北省礦山環境修復治理技術中心）


獨創的礦山巖質高陡邊坡治理技術體系包括“噴砼飄臺”、“飛掛土槽”、“鋼化玻璃錨固結構”、“混凝土預制片拼裝”、“鉆孔復綠”等多項專利技術。能夠在高陡邊坡上構建植物生長平臺，篩選出適用于礦山生態修復的植物，以“喬灌草藤”結合栽植的形式，形成自給自足微型生態系統，打造全方位立體綠化效果，即使在冬季也能生長常綠喬木，視覺景觀效果極佳。“鉆孔復綠”技術，利用鉆孔技術工藝為植物生長營造有利的生長環境，將鉆孔技術工藝與園林種植有機結合。


以上技術解決了北方地區高陡邊坡治理傳統難題，先后應用于多個縣市，被人民網、新華網等多家媒體報道，榮獲了省部級獎項，推廣價值極大。
 

07、擾動區植被混凝土/植生水泥土生態修復技術
 

江西省瑞昌市黃金鄉江聯礦區生態修復項目

技術原理

以水泥基作為生境基材的骨架和膠結材料，添加具有八大功能的生境基材改良劑，實現邊坡防護與生態修復的有機結合。

工藝流程

坡面預處理---> 截排水系統 --->加筋系統->基材配制--->基材噴植 覆蓋--->養護管理

適用范圍

適用于礦山、水電、交通、市政等項目建設產生的84°以內的各類土質、巖質、土石混合、人工硬化邊坡的防護及生態修復。

技術優勢

自97年研發以來，已形成了一個完整的技術體系，核心技術獲國家授權發明專利60余項、實用新型專利90余項，獲省部級獎勵10余項，形成國家能源行業標準2部，最新技術成果被國家權威機構鑒定為國際領先水平。

推廣前景

技術成果已在全國24省市自治區成功推廣應用，總面積逾2500萬㎡。2020年成立了三峽大學潤智生態科技產學研聯盟，目前聯盟合作單位32家，分布全國，形成了較好的推廣網絡。


08、切頂卸壓理論及礦山生態環境修復與綠色開采創新技術


李俊平，張幼振，王海泉，劉非
 

采空區處理和深部開采動力災害防控是我國長期存在的采礦技術難題，處理不當地表開裂下沉，深部易發生巖爆或大變形，無法實現綠色開采與生態環境修復。項目原創性提出切頂卸壓理論，據此發明水平至急傾斜采空區處理與卸壓開采方法及其技術體系，克服了無定量設計、不能卸壓、施工昂貴等缺陷；不僅釋放切槽口附近地壓，也引導應力向底板轉移，且堆石壩似彈簧結構可有效減緩沉降。已成功處理國內10余省30多家礦山企業的開采難題，實現了綠色卸壓開采和礦柱全采，僅10家企業就帶來超18.9億效益。發表論文42篇，出版該領域第2~4部專著，授權發明專利12項，獲陜西省科技進步二等獎和高�？萍家坏泉�，促進了綠色安全開采與生態修復技術進步。

09、水土流失控制技術

在安寧亞熱帶高原季風氣候區磷礦山排土場示范區采用喬灌草結合的方式，針對礦山景觀修復模式選擇喬木樹種云南紅豆杉、北美紅櫟、歐洲莢蒾、滇潤楠、滇青岡，灌木樹種云南含笑、云南黃素馨、小葉女貞、滇牡丹等，草本黒麥草、早熟禾、波斯菊等；針對礦山生態修復技術模式，選擇油橄欖、紫玉蘭、北美紅楓、歐洲莢蒾、牛筋條，灌木樹種紅花檵木、迷迭香、云南含笑、栒子、火棘，草本高羊茅、狗牙根、綠肥等，形成生物層層攔截降雨；邊坡采取沿等高線栽植喬木和灌木，喬木之間每隔50cm栽植1-2株灌木，形成坡面徑流的攔截，同時，在喬、灌木栽植帶之間，沿等高線開挖淺溝，撒播草種，形成草袋攔截坡面徑流；在坡面底部、平臺內側的排水溝，設置微型谷坊，攔截沿排水溝流淌的泥沙，形成水土流失的層層有效攔截。

 

010、微滲透負壓防滲凈化技術

微滲透負壓防滲凈化技術是一種適用于地下水污染治理、防洪堤壩、水庫壩體、尾礦庫、堆場等眾多領域的礦山生態修復技術。通過弧形垂直防滲屏障與降水井群配合設置，氣驅式豎向排滲動力件負壓吸水，通過水壓差改變地下污水滲流方向，從而帶動污染羽流向改變，實現地下污水始終沿同一路徑流向降水井群，通過動力件對降水井群內的地下污水抽出至集液池內并通過污水處理裝置集中處理，使得地下污水環境從源頭上凈化修復，實現了負壓抽水誘導主動凈化模式。本技術采用負壓抽水誘導主動凈化，從源頭上治理了污染，實現了污染的本質凈化與環境安全，解決現有單一使用垂直防滲屏障技術存在的未對污染物治理清除和系統失效引發環境污染的問題。
 

云南金鼎鋅業有限公司一冶煉廠渣庫環保治理項目

一冶煉廠渣庫為80年代建設的老舊渣場，由于“三防”措施不到位，渣場四周邊緣外擴大約一公里范圍內有鉛、鋅、鎘污染。該項目水文地質條件極其復雜，將高海拔地區地下水污染原位管控的施工深度提高至95米，創國內施工之最。同時也是國內首例成功在粉質黏土覆蓋層實現地下水污染原位管控的案例，整體透水率小于1.OLu。通過多手段耦合，特別是中鋁生態自主研發的微滲透負壓防滲凈化技術的使用，實現了帷幕外側地下水質各主要指標大幅降低并穩定達到地下水三類標準，并可在帷幕屏障因老化或外部震動產生裂縫造成系統失效等極端情況，阻止污染外溢，維持渣庫長久安全。2021年12月22日，云南省生態環境廳組織專家組對本項目進行了驗收，一致同意通過驗收。
 

011、尾礦庫閉庫、光伏發電與生態修復耦合技術

 

我國存在大量尾礦庫、排土場、采空區等廢棄地，綜合利用難度大、牽涉面廣、經濟性差。本技術先利用專利技術對尾礦庫沉積灘面進行尾礦改良，然后根據項目所在地氣候條件優選植物進行生態修復，安裝光伏面板發電造能，同時引入快速通訊技術、智慧管控平臺，實現整個尾礦庫、光伏、植被、電力、環境、安全等各方面的智能化監控和管理。本技術將尾礦庫閉庫和光伏與生態修復有機結合，可推廣至排土場、采空區，或與市政園林配合構建休閑觀光綜合體，具有多種開發模式，解決了大面廢棄地難利用、經濟性差等問題，可助力傳統礦山企業轉型升級，實現綠色化、智慧化發展。


012、無灌溉植樹技術

（烏海市隆昌工貿西排渣場南坡無灌溉植物技術綠化工程）


在干旱地區使用傳統灌溉方式耗用水量大，而且使部分植物根系表層化，一定條件下反而植物死亡率，后期換栽甚至換土產生巨大的資源浪費。


無灌溉植樹技術是通過特定的植樹方法和裝置，利用自然降水和空氣中水分，使植物自然生長、無需人工灌溉的技術。該技術已在西藏、青海、內蒙古、甘肅進行了大量試驗和推廣，成效顯著。該技術獲得21項專利授權，通過科技成果鑒定，并獲2021年梁希林業科技獎二等獎。


該技術常用裝置包括知水盤™、知水堡™，可適應我國不同地區、不同種類的干旱氣候和土壤條件，兩種裝置均可由無害、降解材質制成。通過正確裝配，發揮裝置的收集水分、控制蒸發、平衡溫差等科學特性，即可無灌溉植樹，提高植物成活率，保護水土資源。


烏海項目運用了該技術，獲得了媒體及業主的高度贊譽。
 

（圖為在內蒙古阿拉善應用無灌溉植樹技術栽植青海云杉）

013、煤矸石山生態環境綜合治理方法


在北京礦業大學胡振琪教授前期研究實踐基礎上，融合中國林業科學院荒漠化研究所、林業機械研究所及北京礦冶研究院植物膠研究中心的專項技術成果，逐步形成了由一項創新技術概念專利與多項設備、資材、工法專利集群及工程技術標準構成，集自燃煤矸石滅火、防火減災技術與工業固廢堆積體植被重建技術于一體，實現了一套機械裝備、兩類泥漿配方、多種施工工藝的機械化快速作業模式，專項治理技術在矸石山滅火搶險工程和礫石坡生態修復工程中得到驗證，并取得了綜合治理工程當年施工見效、可持續回歸自然的治理修復效果驗證、目前已得到普及應用。
 

圖1、專利技術集群圖例

014、采煤沉陷區建設用地綜合治理成套技術


工藝流程：

針對在采煤沉陷區建設缺乏系統理論和方法的問題，在研究和實踐的基礎上創立了地基穩定性的評價理論和方法，提出了治理檢測方法和標準，形成了包括老采空區勘察技術、地基穩定性評價技術、注漿治理技術和建筑物抗采動影響影響技術的綜合治理成套技術。工藝流程見圖1，工程建設圖見圖2。

圖1工藝流程圖

圖2工程建設圖

第一步：采空區巖土工程勘察。鉆探+物探+鉆孔電視的綜合方法進行勘察，查清采空區的平面分布、采空區及其上覆巖層的垮落、裂縫、充填現狀。

第二步：采空區場地穩定性評價。通過對勘探結果和地質采礦資料的分析，從空間穩定性、時間穩定性、殘余移動變形及特殊地質條件的影響，對采空區的穩定性進行綜合評價。

第三步：采空區治理設計。根據穩定性評價，如需治理，設計治理方案，包括鉆孔位置及數量，注漿方式，注漿材料等。

第四步：采空區治理工程施工。按照治理方案設計進行采空區治理施工，在施工過程中進行監測與檢測，控制治理工程的質量。

第五步：采空區治理效果綜合檢測與評價。由于采空區治理工程的隱蔽性和復雜性，需對采空區注漿效果是否達到設計要求進行檢測及評價。

適用范圍：

受煤礦開采影響的沉陷區建設工程用地的綜合恢復治理利用領域

技術優勢：

（1）揭示老采空區覆巖及地表變形隨時間衰減規律，建立了老采空區空隙分布率及殘留空間計算式，奠定了老采空區殘余沉降預測、穩定性評價的理論基礎；

（2）提出了地基穩定性評價分析方法，并構建了老采空區穩定性的模糊綜合評價和模糊可拓評價模型，為采煤沉陷區建設工程設計與保障工程安全性提供了支撐；

（3）提出了“物探+鉆探+彩色鉆孔電視+鉆孔沖洗液漏失量觀測+巖石力學試驗”的注漿效果綜合檢測方法，構建了注漿檢測標準。為建設工程用地的安全適用提供了技術依據與保障。

推廣前景：

成套技術已在高層建筑、電廠、大型社區、港口碼頭等大型工程得到成功應用。由于我國煤炭城市數量多，采煤沉陷區建設用地需求量大，該技術應用前景廣泛。

015、多石少土礦冶廢棄地污染原位治理與修復技術

本技術已形成由生物質熱解加速風化成土、攔擋-滲透反應壩墻一體、原位防氧化覆蓋阻隔、酸化尾礦/固廢連續原位中和、采選場地及周邊土壤重金屬及產酸物質脫除、采選廢棄地“土壤培肥改良+喬灌草組合+微生物”聯合修復、基于資源昆蟲寄主植物種植的干熱河谷采選冶廢棄地生態修復等7類單項技術構成的技術體系�？傻统杀窘鉀Q歷史遺留金屬礦冶廢棄地突出的地石多土少，覆土缺乏等難題；協同實現廢棄地重金屬污染治理、水土流失和地質災害防治、生態修復、造林固碳等多重目標。申請國內外專利55項，獲授權20項；獲環境保護科學技術二等獎1項；國際發明展覽會金獎、銀獎各1項；中國發明協會發明創業項目獎銀獎1項，編制團體標準和地方標準2部。
 

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