杨 卓, 盛世博, 辛建宝, 刘 娜, 周国驰

(中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司, 辽宁 沈阳 110015)

中国露天煤矿产能逐年增加，露天煤矿开发对生态环境的破坏已成为当前面临的重要问题之一。露天煤矿开采对矿区土层结构破坏严重，形成的开挖面和堆垫面远大于原地表面积，导致诸多矿山在生态修复过程中表土匮乏[1]。同时矿山企业征地难度大，大量的剥离物占用土地资源，剥离物堆砌形成的松散结构易导致地质灾害，极大地限制了露天煤矿的开采。因此亟需研发适宜的剥离物综合利用方式解决露天矿缺失土壤和剥离物占用土地资源的问题[2]。以剥离物为基质的表土替代材料研发是解决以上问题的最佳途径。表土替代材料的物理性质是研究的基础条件，矿山剥离物多为生土且土壤质地较差，植物生根困难，因此对土壤容重和孔隙度的控制显得尤为重要。目前，露天煤矿多分布于干旱半干旱地区，当地植物生长对水分依赖程度很高，因此表土替代材料的持水性也是重要因素。近年来国内学者[3-7]对露天煤矿表土替代材料进行了深入研究，况欣宇[8]在东部草原表土稀缺区进行土壤重构试验，结果表明岩土剥离物的加入可以改良土壤的砂性，荣颖[9]在研究中表明表土替代材料的筛选和配制需综合考虑剥离物理化性质。有研究表明通过合理搭配剥离物可以改善物理性质[10-13]，通过挑选适宜的剥离物作为基质进行土壤重构，经过人工整理熟化后可以制备出物理性质良好且无毒害的替代材料[14-16]。……