本發(fā)明屬于一種新型的露天采坑或采礦沉陷土地復(fù)墾中水源儲(chǔ)蓄方法，尤其針對干旱、半干旱區(qū)蒸發(fā)量大，且天然降水不能滿足礦山復(fù)墾后耕作作物用水量。

背景技術(shù)：

礦山復(fù)墾是指在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中，有計(jì)劃地整治因挖損、塌陷、壓占等破壞的土地，使其恢復(fù)到可利用狀態(tài)的工作。在開采礦山的過程中，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，是礦山環(huán)境問題產(chǎn)生的主要根源，礦山復(fù)墾是現(xiàn)階段解決礦山環(huán)境及礦山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要途徑。目前礦區(qū)土地復(fù)墾根據(jù)其用途可分為農(nóng)業(yè)復(fù)墾、林業(yè)復(fù)墾、漁業(yè)復(fù)墾、自然保護(hù)復(fù)墾、水資源復(fù)墾和工業(yè)復(fù)墾等。其中農(nóng)業(yè)復(fù)墾和林業(yè)復(fù)墾是最普遍的。在我國由于耕地面積有限，目前復(fù)墾的核心便是恢復(fù)耕地。

復(fù)墾技術(shù)一般包含生物復(fù)墾和工程復(fù)墾兩大方面。生物復(fù)墾技術(shù)其核心內(nèi)容主要包含于林業(yè)復(fù)墾中，即包括被破壞土地的生物適宜性評(píng)價(jià)、復(fù)墾土壤改良技術(shù)、人工林營造、促進(jìn)生長技術(shù)、植物物種選擇技術(shù)和施肥、種子丸衣、菌根、吸水劑增產(chǎn)等復(fù)墾增產(chǎn)技術(shù)。工程復(fù)墾技術(shù)是指工程復(fù)墾中，按照所在地區(qū)自然環(huán)境條件和復(fù)墾地利用方向的要求，對廢棄地采用矸石充填、粉煤灰充填、挖深墊淺等手段進(jìn)行回填、堆壘和平整并采取必要的防洪、排澇及環(huán)境治理等措施。

目前，礦山復(fù)墾工程技術(shù)多從充填技術(shù)、土壤重構(gòu)技術(shù)、復(fù)墾工藝技術(shù)進(jìn)行探索和創(chuàng)新，并形成了相關(guān)專利技術(shù)產(chǎn)品。而針對礦山復(fù)墾水源工藝，多采用傳統(tǒng)的利用采坑修建方塘儲(chǔ)蓄水、引周邊地表水、打機(jī)井取地下水等方式作為礦山復(fù)墾后耕地灌溉水源，還有針對礦山特定的地形條件和水資源條件研發(fā)的礦山水源工藝技術(shù)專利。礦山露天采坑均較深，達(dá)到100米深的采坑較常見，開采過程中一般需要水泵排水方能保證采礦作業(yè)。一旦閉坑，采坑內(nèi)多數(shù)都有地下水和地表水蓄積。建立一套新型采坑蓄提水技術(shù)，一方面能解決復(fù)墾耕地灌溉水源問題，另一方面也有助于土地節(jié)約利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

對干旱、半干旱山區(qū)礦山復(fù)墾中水源沒有保證、方塘儲(chǔ)水易蒸發(fā)，不能保證復(fù)墾用水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對干旱、半干旱山區(qū)礦山復(fù)墾中水源沒有保證、方塘儲(chǔ)水易蒸發(fā)等現(xiàn)狀，提供一種露天采坑或采礦沉陷地底部蓄提水方法，高效合理利用排巖廢石充填的地下穩(wěn)沉后碎石之間眾多空隙，構(gòu)造類含水層；并通過少量未充填采坑暫儲(chǔ)地表降水和地下水側(cè)向補(bǔ)給，使露天采坑或采礦沉陷地底部成為地下儲(chǔ)蓄水庫，作為礦山復(fù)墾后耕地的灌溉水源。

本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

（1）利用露天采坑底部無裂隙槽狀形態(tài)，選擇粒徑20~50cm的廢礦石充填露天采坑底部，回填的廢礦石將已閉坑的采坑充填至與相鄰地表相距40-60cm的高度，此高度為預(yù)留出構(gòu)造地表層厚度；通過廢礦石間隙構(gòu)造類地下含水層;

（2）在露天采坑或采礦沉陷地設(shè)置一定范圍不充填作為地表徑流水的暫儲(chǔ)坑，利用地形比降或截流溝將露天采坑或采礦沉陷地周邊集水區(qū)的地表徑流水匯集于暫儲(chǔ)坑，并經(jīng)過自然沉降和過濾，側(cè)向滲入到露天采坑或采礦沉陷地底部的廢礦石間隙構(gòu)造類地下含水層；同時(shí)采坑或采礦沉陷地周邊地下水的側(cè)向補(bǔ)給到采坑或采礦沉陷地底部和廢礦石間隙，最終形成礦山復(fù)墾的露天采坑或采礦沉陷地底部儲(chǔ)蓄水源；

（3）在充填廢棄礦石的同時(shí)，預(yù)埋多段鑄鐵井管，管底部至坑底，鑄鐵井管外徑440mm為宜，并涂防氧化層；多段鑄鐵井管由坑底部至地表依次為沉淀管、濾水管和井壁管；沉淀管長度為5~10m，過濾管長度為地下含水層厚度，過濾管的管壁上布設(shè)濾水孔，在鑄鐵井管內(nèi)設(shè)置進(jìn)水管，進(jìn)水管下端連接潛水泵；通過潛水泵將水抽至地表，用于復(fù)墾后農(nóng)業(yè)用地灌溉；

（4）采坑利用廢棄巖石填充后，在上層鋪設(shè)黏土固定層，厚度為10-20cm，壓實(shí)固定，并布設(shè)鐵尾礦砂層，厚度為5-10cm，最上面覆適宜的耕作土層，厚度為25-30cm。

灌溉設(shè)施采用滴灌或噴灌。

本發(fā)明的積極效果：高效合理利用排巖廢石充填因采礦挖損的土地，還原其原始地貌，利用穩(wěn)沉的排巖碎石之間眾多空隙，構(gòu)造類含水層；并通過少量未充填采坑暫儲(chǔ)匯集地表降水和地下水側(cè)向補(bǔ)給，使露天采坑或采礦沉陷地底部成為地下儲(chǔ)蓄水庫，作為礦山復(fù)墾后耕地的灌溉水源。

附圖說明

圖1是地表平坦的露天采坑截面示意圖。

圖2是坡地的露天采坑截面示意圖。

圖3是本發(fā)明在露天采坑內(nèi)預(yù)埋鑄鐵井管的示意圖。

圖4是在露天采坑內(nèi)回填廢礦石和隔留暫儲(chǔ)坑示意圖。

圖5是在上層鋪設(shè)黏土固定層、鋪設(shè)鐵尾礦砂和客土示意圖。

圖6是鑄鐵井管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是在露天采坑內(nèi)回填構(gòu)造放大示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

1、選取一個(gè)干旱或半干旱地區(qū)地表平坦的露天采坑（見圖1）；利用露天采坑底部無裂隙槽狀形態(tài)，回填廢礦石（見圖5），回填的廢礦石將已閉坑的采坑充填至與相鄰地表相距40-60cm的高度，此高度為預(yù)留出構(gòu)造地表層厚度；選擇20~50cm粒徑范圍的廢礦石充填露天采坑底部，通過廢礦石間隙構(gòu)造類地下含水層。

2、見圖3、4在廢石充填之前選擇好“井位”，在充填廢棄礦石的同時(shí)，預(yù)埋多段鑄鐵井管，管底部至坑底，鑄鐵井管外徑440mm為宜，管壁厚以承受廢礦石側(cè)向壓力為基準(zhǔn)，并涂防氧化層2；多段鑄鐵井管由坑底部至地表依次為沉淀管6、濾水管4和井壁管1；沉淀管6長度為5~10m，濾水管4長度為地下含水層厚度，濾水管4的管壁上布設(shè)濾水孔，在鑄鐵井管內(nèi)設(shè)置進(jìn)水管3，進(jìn)水管3下端連接潛水泵5；用于復(fù)墾后農(nóng)業(yè)用地灌溉。布設(shè)管井?dāng)?shù)量可根據(jù)種植作物用水量和地下儲(chǔ)蓄水量來確定。

3、見圖5，在采坑的適合位置用碎石組成過濾層，粒徑為5-15cm的排巖廢石，隔留出一定范圍不充填作為地表徑流水的暫儲(chǔ)坑，暫儲(chǔ)坑大小根據(jù)匯水量確定，利用地形比降或截流溝將采坑周邊集水區(qū)的地表徑流水匯集于暫儲(chǔ)坑，并經(jīng)過自然沉降和過濾，通過碎石過濾層側(cè)向滲入到露天采坑底部的廢礦石間隙構(gòu)造類地下含水層；同時(shí)采坑周邊地下水的側(cè)向補(bǔ)給到采坑底部到廢礦石間隙，最終形成礦山復(fù)墾的露天采坑底部儲(chǔ)蓄水源。

4、見圖6、7，采坑利用廢棄巖石填充后，在上層鋪設(shè)黏土固定層9，厚度為10-20cm，壓實(shí)固定，并布設(shè)鐵尾礦砂層8，厚度為5-10cm，最上面為客土層7，厚度為25-30cm，采用優(yōu)質(zhì)耕地土。灌溉設(shè)施采用滴灌或噴灌。

實(shí)施前已經(jīng)確保水質(zhì)符合國家灌溉標(biāo)準(zhǔn)，并建立定期測驗(yàn)蓄水坑水質(zhì)制度，確保水質(zhì)始終能夠達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)，保障糧食產(chǎn)量，食品安全。

實(shí)施例二

選取一個(gè)干旱或半干旱地區(qū)坡地的露天采坑（見圖2）。

步驟一、二、三如上，步驟四：采坑利用廢棄巖石填充后，在上層鋪設(shè)黏土固定層9，厚度為10-20cm，壓實(shí)固定，并布設(shè)鐵尾礦砂層，厚度為5-10cm，最上面為客土層7，厚度為25-30cm，采用優(yōu)質(zhì)耕地土。同時(shí)建設(shè)梯田用來防止水土流失，起到蓄水、保土、增產(chǎn)作用。灌溉設(shè)施采用滴灌或噴灌。