[发明专利]一种近城市废弃露天矿地层重构方法

说明书

本发明公开了一种近城市废弃露天矿地层重构方法，在露天矿坑中，将水平标高低于城市排水系统标高的空间划分为储水区，储水区靠近城市一侧的露天矿边坡为工作帮，其余露天矿边坡为非工作帮；将城市排水系统与储水区连通；在储水区内充填储水介质，在储水区靠近工作帮一侧预留倒棱台状临时储水池；在临时储水池内靠近工作帮的一侧面铺设储水隔离层，在临时储水池的其他侧面和底面铺设过滤层；在储水区内非储水池的区域铺设柔性隔离层；在柔性隔离层上由下至上依次铺设回填层、阻水层和复垦层；在储水区中心位置布置取水井。本发明利用露天矿坑构建城市储水空间缓解雨期的内涝问题，空间充裕、容量大、成本低；露天矿矿坑部分回填，缓解边坡安全隐患。

技术领域

本发明涉及一种露天矿地层重构方法，具体涉及一种近城市废弃露天矿地层重构方法。

背景技术

‌我国现存大量临近城市的露天矿，其中很多露天矿已到了开采末期甚至废弃阶段，一方面，废弃露天矿坑给矿区地质安全、生态系统和自然环境造成了显著危害；另一方面，临近矿区的城市面积越来越大，原本用于疏水排水的河渠和天然湿地被城市用地占用，可用空间大面积缩水，城市内涝问题日趋严重。因此研发一种废弃露天矿坑利用与城市治理相协调的方式，对于矿业城市的可持续发展具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种近城市废弃露天矿地层重构方法，缓解城市雨期的内涝问题，空间充裕、容量大、成本低，同时提高矿区地质安全性，促进矿区生态修复与废弃土地开发利用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种近城市废弃露天矿地层重构方法，

步骤一，在露天矿坑中，将水平标高低于城市排水系统标高的空间划分为储水区，储水区靠近城市一侧的露天矿边坡为工作帮，其余露天矿边坡为非工作帮；

步骤二，将城市排水系统与储水区连通；

步骤三，在储水区内充填储水介质，在储水区靠近工作帮一侧预留倒棱台状临时储水池；

步骤四，在临时储水池内靠近工作帮的一侧面铺设储水隔离层，在临时储水池的其他侧面和底面铺设过滤层，然后在储水隔离层表面铺设初始过滤层；

步骤五，在储水区内非储水池的区域上部铺设柔性隔离层；

步骤六，在柔性隔离层上由下至上依次铺设回填层、阻水层和复垦层；

步骤七，在储水区中心位置布置取水井。

进一步的，所述步骤一中工作帮和非工作帮表面铺设钢筋网并喷射混凝土进行封闭，然后做防水防渗处理，混凝土厚度不小于5cm。

进一步的，所述步骤二中根据储水区上表面标高与露天矿边坡最上一个台阶标高的关系，确定城市排水系统与储水区连通的方式，二者相差不超过5m时，通过明沟方式与城市排水系统连通，二者相差超过5m时，在工作帮内开凿隧洞，通过隧洞与城市排水系统连通。

进一步的，所述步骤三中储水介质选用大颗粒的砂砾岩类物料，粒径小于1cm的物料体积占比不大于20%。

进一步的，所述步骤三中临时储水池沿工作帮方向布置，临时储水池长度不小于储水区上表面总长的1/3，临时储水池宽度根据预计来水量确定，范围在50-100米之间，临时储水池深度根据露天矿边坡结构确定，一般为1-2个台阶高度，最深不超过20m。

进一步的，所述步骤四中过滤层由下至上分为三层，第一过滤层位于最下层，选用整体性好的透水性物料，厚度0.5-1.0m；第二过滤层铺设在第一过滤层表面，选用中细沙，厚度3-5m，第三过滤层铺设在第二过滤层表面，选用中颗粒砂砾岩类物料，厚度0.5-1.0m。

进一步的，所述步骤四中复垦层上设置集水管路，集水管路延伸至临时储水池。

进一步的，所述步骤四中初始过滤层采用装在网箱内的砂砾岩混合料构建，宽度5-10m。