露天矿内排土场近自然地貌重塑研究——以新疆黑山露天矿为例

作者：夏嘉南; 李根生; 卞正富; 雷少刚^*; 宫传刚; 李恒

来源：煤炭科学技术, 2022, 50(11): 213-221.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021-0254

• 露天开采
• 近自然修复
• 土地整形
• 采排复一体化
• 内排土场

露天开采作为我国矿产资源的主要开发形式，其长期高强度人为扰动形成的传统“梯田式”内排土场面临占地面积大、景观破碎等问题。近自然地貌重塑作为矿区修复的重要手段，具有融合矿区内外景观的独特优势。为设计与周边自然地貌相融合的露天矿内排土场地貌，在现有开采工艺基础上，提出一种采排复一体下基于调整曲面的内排土场近自然地貌重塑模型；以新疆黑山露天矿为例，构建内排土场近自然设计地貌，及区域原始地貌和传统设计地貌2个对照组，结合CLiDE演化模型，模拟并评价10 a内近自然设计地貌的抗水蚀效果。结果表明：(1)地貌设计上，近自然地貌重塑模型在采排复一体化过程中可依据采复子区采前地表、矿层顶板及底板数字高程数据，自动求解复填可用土方量，获取复填子区地表高程近自然设计结果；(2)土方调配上，近自然设计地貌土方平均运距较传统设计地貌高0.49 m/m3,较后者高约0.06%,两者土方平均运距极为接近；(3)视觉上，近自然设计地貌能够与周边自然景观相融合，相较传统“梯田式”地貌，其与周边自然地貌间无明显拼接痕迹；(4)土壤水蚀模拟上，近自然设计地貌较传统“梯田式”地貌10 a可减少约39.07%的土壤水蚀量，其可显著提高内排土场表土抗水蚀能力；(5)土壤运移演化上，近自然设计地貌表土流失及堆积区的空间位置与自然原始地貌重叠率达57.27%,较传统设计地貌高2.96%,其区域表土运移特征与采前自然地貌更为接近。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）