煤礦區(qū)復墾土壤重構的理論與方法

目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內(nèi)外復墾土壤重構研究進展 3
1.3 煤礦區(qū)土壤復墾重構的主要研究內(nèi)容和研究方法 5
1.3.1 主要研究內(nèi)容 5
1.3.2 研究方法 6
參考文獻 6
第2章 土壤重構的支撐理論 8
2.1 土壤學 8
2.1.1 土壤的物質(zhì)組成 9
2.1.2 土壤的物理性質(zhì) 10
2.1.3 土壤的化學性質(zhì) 13
2.1.4 土壤的養(yǎng)分性質(zhì) 15
2.1.5 土壤的環(huán)境質(zhì)量 18
2.2 土壤地理學 18
2.2.1 土壤發(fā)生學 19
2.2.2 土壤分類 24
2.2.3 土壤調(diào)查 27
參考文獻 33
第3章 礦山復墾土壤的特征與分類 34
3.1 概述 34
3.2 研究方法與設計 35
3.2.1 研究區(qū)選擇 35
3.2.2 外業(yè)調(diào)查 37
3.2.3 室內(nèi)分析方法 37
3.3 礦山復墾土壤特征 37
3.3.1 土壤形態(tài)特征 37
3.3.2 土壤物理特征 46
3.3.3 土壤化學特征 48
3.3.4 土壤環(huán)境質(zhì)量特征 58
3.3.5 小結 59
3.4 礦山復墾土壤分類 61
3.4.1 診斷層與診斷特征 61
3.4.2 復墾土壤分類參比 64
3.4.3 復墾土壤分類建議 65
參考文獻 71
第4章 礦區(qū)復墾土壤重構的概念、內(nèi)涵與原理 73
4.1 復墾土壤重構的概念、內(nèi)涵與理念 73
4.1.1 復墾土壤重構的概念與內(nèi)涵 73
4.1.2 “土層生態(tài)位”與關鍵層的概念與內(nèi)涵 75
4.1.3 礦區(qū)復墾土壤重構的類型 78
4.1.4 復墾土壤重構的理念 80
4.2 土壤剖面構型及其重構原理 80
4.2.1 土壤剖面構型及其優(yōu)化的基本原則 81
4.2.2 土壤剖面重構的原理 82
參考文獻 84
第5章 露天煤礦復墾土壤重構 86
5.1 概述 86
5.1.1 露天煤礦復墾土壤重構存在的主要問題 86
5.1.2 露天煤礦排土場復墾措施 86
5.2 露天煤礦土壤重構技術工藝 87
5.2.1 露天煤礦采復一體化（邊采邊復）土壤重構工藝 87
5.2.2 露天煤礦排土場隔水層重構 90
5.3 表土替代材料 91
5.3.1 表土替代基質(zhì)材料的篩選 91
5.3.2 表土替代材料配方的優(yōu)選 97
5.4 馬家塔露天煤礦采復一體化土壤重構實踐 110
5.4.1 馬家塔露天煤礦概況 110
5.4.2 馬家塔露天煤礦采復一體化土壤重構工藝流程 110
5.4.3 馬家塔露天煤礦表土替代材料研制 111
5.5 神華寶日希勒煤礦表土替代材料的野外試驗 116
5.5.1 研究區(qū)概況 116
5.5.2 指標與方法 117
5.5.3 結果與討論 118
5.5.4 結論 122
參考文獻 123
第6章 采煤沉陷地非充填復墾（挖深墊淺）土壤重構 125
6.1 概述 125
6.1.1 采煤沉陷地的產(chǎn)生及危害 125
6.1.2 挖深墊淺復墾土壤重構的應用條件 126
6.1.3 挖深墊淺復墾土壤重構的技術特點與分類 126
6.2 挖深墊淺復墾土壤重構的通用工藝 128
6.3 泥漿泵挖深墊淺復墾土壤重構 129
6.3.1 泥漿泵挖深墊淺復墾工藝 129
6.3.2 采煤沉陷地挖深墊淺重構土壤存在的問題 130
6.3.3 泥漿泵挖深墊淺復墾土壤重構新工藝 132
6.4 拖式鏟運機挖深墊淺復墾土壤重構 133
6.4.1 拖式鏟運機挖深墊淺土壤重構工藝 133
6.4.2 拖式鏟運機挖深墊淺重構土壤的理化特性 135
6.5 挖掘機聯(lián)合四輪翻斗車的采煤沉陷地復墾工藝 137
6.5.1 挖掘機聯(lián)合四輪翻斗車挖深墊淺重構土壤工藝 137
6.5.2 挖掘機聯(lián)合四輪翻斗車挖深墊淺重構土壤的理化特性 138
參考文獻 139
第7章 采煤沉陷地黃河泥沙充填復墾土壤重構 140
7.1 概述 140
7.2 采煤沉陷地黃河泥沙充填復墾可行性分析 140
7.3 采煤沉陷地黃河泥沙充填復墾土壤“上土下沙”結構 142
7.3.1 “上土下沙”結構特征 142
7.3.2 “上土下沙”結構重構工藝 142
7.3.3 “上土下沙”結構重構效果——室內(nèi)模擬試驗 144
7.3.4 “上土下沙”結構重構效果——野外田間試驗 152
7.4 采煤沉陷地黃河泥沙充填復墾土壤“夾層式”重構 157
7.4.1 夾層式結構的特征與機理 157
7.4.2 夾層式結構重構工藝 160
7.5 夾層式多層土壤重構效果及優(yōu)選——室內(nèi)試驗 168
7.5.1 試驗設計 168
7.5.2 試驗分析與結論 170
7.6 夾層式結構土壤重構效果及優(yōu)選——野外田間試驗 174
7.6.1 試驗設計 174
7.6.2 試驗分析與結論 175
參考文獻 178
第8章 采煤沉陷地礦山固廢充填復墾土壤重構 179
8.1 概述 179
8.2 礦山固廢充填復墾可行性分析及無害化充填思路 180
8.2.1 粉煤灰/煤矸石充填復墾可行性 180
8.2.2 粉煤灰/煤矸石無害化充填復墾思路與技術 181
8.3 采煤沉陷地粉煤灰/煤矸石一次性充填復墾 186
8.3.1 粉煤灰一次性充填復墾工藝流程 186
8.3.2 煤矸石一次性充填復墾工藝流程 187
8.4 粉煤灰/煤矸石充填復墾夾層式充填復墾技術 188
8.4.1 粉煤灰充填復墾多層多次充填工藝 189
8.4.2 煤矸石充填復墾多層多次充填工藝 195
8.5 煤矸石充填復墾土壤夾層式結構室內(nèi)外試驗 196
8.5.1 多層土壤剖面構型優(yōu)選試驗 197
8.5.2 多層土壤剖面構型土壤水力特征試驗 200
8.6 粉煤灰充填復墾土壤重構的室內(nèi)外試驗 203
8.6.1 采煤沉陷地充填粉煤灰的理化特性 203
8.6.2 充填重構土壤的水分特性試驗 206
參考文獻 210
第9章 煤矸石山土壤重構 212
9.1 概述 212
9.1.1 煤矸石的來源、類型與礦物組成 212
9.1.2 煤矸石風化物的理化特性 214
9.1.3 煤矸石的污染特性 215
9.1.4 煤矸石山土壤重構的限制因素 217
9.2 矸石山生態(tài)修復的土壤剖面構型及重構工藝 218
9.2.1 廢棄煤矸石山土壤剖面構型及重構工藝 218
9.2.2 新排煤矸石土壤剖面構型 220
9.3 煤矸石山土壤重構關鍵層的構建 221
9.3.1 抑制氧化防燃材料的研制與施用 221
9.3.2 隔離層的構建 224
9.3.3 毛管阻滯層的構建 225
9.3.4 表土層的構建 225
9.4 酸性煤矸石山土壤重構工藝及效果 226
9.4.1 煤矸石山自燃診斷技術 226
9.4.2 煤矸石山淺層噴漿與淺孔注漿相結合的滅火技術 227
9.4.3 防火阻燃技術 229
9.4.4 煤矸石山植被恢復技術 230
9.5 小康煤礦煤矸石土壤重構案例 231
9.5.1 研究區(qū)概況 231
9.5.2 煤矸石問題診斷 231
9.5.3 煤矸石山整形方案 234
9.5.4 煤矸石山滅火方案 235
9.5.5 煤矸石山土壤重構方案 235
參考文獻 237
第10章 重構土壤質(zhì)量檢測與評價 239
10.1 重構土壤質(zhì)量檢測 239
10.1.1 傳統(tǒng)土壤質(zhì)量檢測方法 239
10.1.2 基于探地雷達的重構土壤無損檢測技術 240
10.1.3 基于遙感的重構土壤質(zhì)量檢測技術 268
10.2 重構土壤質(zhì)量評價 270
10.2.1 重構土壤質(zhì)量評價指標體系構建 271
10.2.2 重構土壤質(zhì)量綜合評價 274
參考文獻 304
附錄 單個土體描述 307
索引 331