矿区土地复垦与土壤修复研究进展

矿山废弃地对生态环境破坏严重,矿区土壤修复是确保生态环境安全和可持续发展的关键.从开采方式、复垦理论、土壤类型、修复技术、生态效益评估方面总结了国内外矿区土地复垦的研究进展,并对我国矿山土地复垦工作进行了展望.结果表明：(1)在矿区土地复垦程中,应关注前期的准备工作与后期生态恢复的最佳结合;实现水土保持和植被恢复治理,对促进矿区土地快速修复起到关键作用.(2)土壤修复措施需要实现进一步创新,要开展多领域、多学科协作发展物理、化学和生物修复方法;加快土壤理化性质的恢复,提高植被覆盖率,改善小气候.(3)需要对矿区进行修复生态效应评价,建立较为一致且完善的质量评价体系,对矿区土地复垦治理方案的建立与实施均有指导作用.     

土地复垦适宜性评价方法的特点及展望

土地复垦适宜性评价是开展土地复垦的基础性工作,不同评价方法的选取将影响土地复垦适宜性评价结果的准确性和客观性,进而影响土地复垦的决策工作。以土地复垦适宜性评价方法为主线,着重介绍了5类方法,即极限条件法、指数和法、模糊综合评价法、可拓法、人工神经网络模型法,通过对不同方法的优缺点进行分析比较,并对土地复垦适宜性评价研究的最新发展趋势进行了预测和展望,为土地复垦工作提供了有效的工具。     

矿区废弃地土地复垦安全评价

为了对阜新矿区生态安全问题进行评价,运用模糊数学与层次分析法相结合的方法建立数学模型,并研究得到的模糊矩阵.结果表明:根据模糊矩阵得到的结果,对照标准分值,得出阜新矿区土地复垦的生态安全性较高,说明该矿区土地复垦的生态安全性高.该方法对矿区土地复垦生态安全评价具有一定的指导意义.     

人工神经网络技术在矿区土地复垦中的应用

针对中国土地复垦起步晚，新技术与新理论应用较少的问题，研究利用人工神经网络来辅助土地复垦的决策。介绍了利用自组织映射神经网络的自动分类功能对进行矿区土地复垦条件分类，为因地制宜地采取复垦措施提供依据。然后，基于BP神经网络，选取评价因子，通过对已有经验的学习，对复垦土地适宜性进行评价，并与传统的方法相比较，研究结果表明，利用人工神经网络辅助矿区土地复垦决策是可行的。     

汾阳市龙峰煤矿土地复垦适宜性评价

煤矿矿区土地复垦的基础工作之一是土地的适宜性评价.以山西省汾阳市龙峰煤矿为例,根据待复垦地的破坏程度、用地类型与区域地理要素特征,并参考用地需求的公众意愿,确定参评因子并划定评价单元,采用极限条件法确定土地复垦利用方向与规模.本文的研究旨在为龙峰煤矿的土地复垦工作提供决策依据,并深化煤矿土地复垦的理论基础,为同类矿区的土地复垦适宜性评价提供参考.     

试论任楼煤矿土地复垦技术

皖北煤电集团任楼煤矿位于淮北市濉溪县南端的任集镇境内,由于矿井的开采,造成地表大面积断裂、沉陷、积水,致使当地群众失去大量的耕地,人多地少的矛盾日益突出。本文主要通过对任楼煤矿矿区塌陷土地造地方式、造田工艺和造田质量的分析。全面介绍了矿区的土地复垦方式、工艺和质量,从而确定了煤矿土地复垦发展的方向。     

粉煤灰基胶结充填材料早强剂实验研究

针对粉煤灰大量加入胶结材料后降低材料性能的问题,通过实验室正交实验,找到一种早强剂配方,得到粉煤灰占充填材料固体质量80%以上,水固比为0.94,8 h抗压强度大于0.9MPa,1 d抗压强度大于3 MPa、3 d抗压强度大于4 MPa,平均初凝时间100 min的最终材料配方。按配方比例在桃山矿井下工业实验后,证明该材料能够适应井下环境,具有快凝、早强、接顶率高等优良特点。     

粉煤灰用于排土场农业复垦的试验研究

在排土场农业复垦中,使用粉煤灰改良土壤并进行田间试验。试验选择谷子作为种植作物,对施加粉煤灰后的排土场土壤进行理化性质分析,对谷子的株高、穗长、每穗粒数、千粒重、亩产量进行实测。测定结果表明,施加粉煤灰后,排土场土壤性质得到改善,土壤中有机质、全量养分含量及速效养分含量增高,阳离子代换量增高,碳酸钙含量降低。土壤中施加粉煤灰以后,有利于谷子的株高增长,粉煤灰施加量的多少对株高影响不明显;粉煤灰对谷穗长度和千粒重影响较小;粉煤灰施加量越大,每穗颗粒数越多,亩产量越高。粉煤灰、农家肥、化肥同时施入土壤中,其改善土壤肥力和农作物生长状况效果更明显;粉煤灰适量使用不会造成土壤重金属污染。     

应用菌根技术进行西北地区土地复垦初探

煤炭生产及消费造成地表耕地及植被破坏和污染环境等问题对西北地区的可持续发展造成危害 ,本文以利用煤矸石、粉煤灰培植植物试验实例初步证明菌根技术对煤矿区土地复垦具有积极作用 ,进而就西北地区应用菌根技术进行土地复垦给出初步的技术途径     

粉煤灰基胶结材料袋式条带充填开采实验

为了防控采空区覆岩地表移动,解放"三下"压煤,利用新型粉煤灰基胶结材料,在七台河桃山矿93#煤层采空区进行了工业实验。通过制浆系统制得充填浆料后用管路输送到采空区充填袋,待材料硬化充填体有自立能力后撤掉支柱及模板,大量充填袋形成充填条带后替代保护煤柱。该方法在桃山矿充填开采实验后,结果表明:粉煤灰基胶结材料形成充填体后,早期强度增长迅速,煤炭采出率提高40%,实现顶板无破断、地表微沉陷的效果。     

粉煤灰混凝土的研究及其应用

通过试验,采用超量取代方法分析研究了用掺量粉煤灰代替部分水泥生产粉煤灰混凝土技术路线的可行性,并应用于等级公路等建筑领域,为粉煤灰的综合利用提供了广阔的前景。     

粉煤灰增强树脂基摩擦材料的热处理工艺研究

为了改进粉煤灰增强树脂基摩擦材料的摩擦学性能和制造工艺,对摩擦制动材料的热处理工艺参数：热处理温度和热处理时间分别进行了研究。实验结果表明：热处理温度为200℃,热处理时间10 h,制备的粉煤灰增强树脂基摩擦材料具有良好的力学性能和摩擦磨损性能。     

粉煤灰在陶瓷中的应用研究

本文对粉煤灰替代部分高岭土在陶瓷中的应用进行了初步研究，表明在掺入量不大于10％，烧成温度在1290-1310℃，制备日用瓷是可行的。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土配制技术

水泥混凝土作为最大宗的人造材料,对资源、能源的需求和对环境的影响十分巨大.混凝土能否长期维持作为最主要的建筑结构材料,关键在于能否成为绿色材料,达到保护环境与发展同行,在混凝土中大量使用工业废弃物是其发展的重要途径.试验认为,用大掺量粉煤灰生产高性能混凝土是可行的.通过采用对粉煤灰进行磨细处理 高效减水剂的方法,当水泥熟料仅用25%左右,粉煤灰掺量为70%时,可配制得到工作性好,3 d强度大于20 MPa,28 d强度在50 MPa以上,其后期强度有极好发展的混凝土.大掺量粉煤灰混凝土能更多地利用粉煤灰,减少熟料用量,对环境保护极为有利.     

飞灰水洗脱氯及其烧结稳定化的试验研究

本试验以去离子水作为洗脱剂,考察了水洗前处理工艺（包括水灰比、水洗时间、水洗温度以及水洗次数）对飞灰中可溶性氯盐的洗脱效果。在此基础上对比研究了水洗工艺对飞灰烧结过程中重金属的稳定化促进效果。结果表明：在液固比为4时,水洗过程中约有93％的氯离子被洗脱而进入水相;水灰比是影响氯离子洗脱效果的最主要因素,氯离子洗脱量与水灰比的对数值呈现很好的线性关系;XRD结果证明了水洗过程中大量氯盐的洗脱以及低熔点含钙铝硅化合物的形成;同原始飞灰相比,水洗飞灰经烧结后其中的Pb、Cd、Ni的浸出浓度明显降低。800 ℃下烧结水洗飞灰可以使其中的重金属稳定化,浸出浓度均低于相应的标准限值。水洗工艺与烧结稳定化技术相结合明显降低了重金属的浸出毒性。     

粉煤灰合成沸石应用于污水土地处理系统

大庆地区土地资源丰富、居住分散,尤其是各采油队多数不在城区,污水排放点不集中且周围没有市政污水管网,适合采用土地处理系统处理污水。大庆地区的大部分电力来自于火力发电厂,每年产生大量的粉煤灰固体废弃物,其堆放对周围环境造成很大污染。本研究将这些粉煤灰合成沸石,并将其用于污水土地处理系统,利用沸石较强的吸附能力和阳离子交换能力,可有效去除氨氮,提高了污水土地处理系统的抗负荷冲击能力,同时实现了以废治废的循环经济理念,对大庆地区的环境污染治理工作具有重大意义。     

粉煤灰活化试验研究

就粉煤灰机械化学活化前后的表观特征、需水量比、粉煤灰水泥胶砂强度作了对比研究 .结果表明 :粉煤灰活化效果明显 ,活化粉煤灰水泥胶砂 3 d强度比活化前提高 10 .7% ,2 8d强度提高 15 .5 % .活化粉煤灰可以用作水泥混合材     

粉煤灰活化机理及胶凝材料的研究

对煤粉增钙燃烧过程中粉煤灰活化机理及活化粉煤灰的特性进行了实验研究，结果表明，通过增钙工艺，高钙煤粉在１２００～１４００℃温度下燃烧，形成含钙量较高的高钙玻璃体，使粉煤灰在高温下活化．活化粉煤灰中主要矿物为β－Ｃ２Ｓ，Ｃ４ＡＦ，Ｃ３Ａ，Ｃ５Ａ３，此外还有Ｃ（１２）Ａ７，Ｃ２Ｆ，ＣａＳＯ４，ＣａＯ及活性ＳｉＯ３等结晶矿物，当活化粉煤灰中ＣａＯ含量在２１％～２５％时，加入适量的强度激发剂并提高磨细度，就可将活化粉煤灰直接转换成３２５＃低能耗的粉煤灰水泥．     

粉煤灰增黏制备泡沫铝材料的研究

以粉煤灰为增黏剂,TiH2为发泡剂,将它们先后加入到铝熔体之中并搅拌均匀,进而获得闭孔型泡沫铝材料·结果表明:粉煤灰的加入量在3%～5%范围内可以获得密度较小、孔隙率较高的泡沫铝材料;当粉煤灰颗粒尺寸在61～147μm时,泡沫铝的密度、孔隙率 粉煤灰粒度关系曲线较为平缓,制得的泡沫铝材料胞孔结构较好;在泡沫铝制造过程中用粉煤灰代替金属Ca进行增黏可降低生产成本;在铝熔体中添加粉煤灰,有利于制备强度较高的泡沫铝材料·     

用粉煤灰中和酸性废水的试验研究

利用粉煤灰中和酸性废水，反应快，效果好，工艺简便，成本低。而且以废治废，化害为利；只是用量较大。该法对于本厂或邻近有灰源的地方，特别适用