[发明专利]一种离子型稀土矿山生态护坡结构

说明书

技术领域

本发明涉及生态护坡技术，尤其是涉及一种离子型稀土矿山生态护坡结构。

背景技术

稀土是镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和钪共17种稀有元素的总称。我国的稀土矿分为重稀土和轻稀土两类，重稀土以南方离子型稀土为主，轻稀土以北方稀土为主。南方离子型稀土矿富含钇、镝、铽等中重稀土元素而成为现代高新技术和国防等尖端领域的重要基础材料，是我国的优势矿产资源和战略资源。

南方离子型稀土矿的矿体均赋存于风化壳内，风化壳的厚度从数厘米到数十米不等，稀土矿物中的稀土元素主要以阳离子状态吸附在高岭土、蒙脱石等矿物中。离子型稀土矿的开采从上世纪80年代至今，经历了池浸工艺、堆浸工艺和原地浸矿工艺三个发展阶段，池浸工艺和堆浸工艺原理类似，用水泥池作浸取槽或设置堆浸场，用浸矿剂把稀土置换出来，用草酸等将富集液中的稀土沉淀。原地浸矿工艺将浸矿液通过网格状布置的注液井注入地下矿体并吸附稀土离子形成母液，通过收液系统收集后将母液中的稀土用草酸置换出来。因原地浸矿工艺对生态影响相对较小，目前多用原地浸矿工艺进行稀土矿的开采。堆浸和池浸工艺需将矿区的植被及大多数表土层剥离出来，造成山体生态系统破坏，泥石流、滑坡、水土流失等地质灾害频发。据不完全统计，南方某省的一个地区共有废弃稀土矿区500多个，因稀土开采直接破坏的山林地面积达一百多平方公里，预估用于稀土矿区生态修复、地质灾害防治费用高达三百八十亿元之巨，其中大多数为早期采用池浸工艺和堆浸工艺开采稀土造成的。因此，采取安全、高效的措施对离子型稀土矿山进行生态防护，保护人民群众生命财产安全，具有十分重要的意义。

边坡护坡分为工程措施和生物措施，其中边坡护坡工程措施分为支挡结构防护和坡面防护两类。常用支挡结构的类型有抗滑挡土墙、锚杆挡墙、抗滑桩等，这些支挡结构兼有防护和加固坡体的双重作用。采用工程措施护坡的景观效果差，随着时间的推移，混凝土面、浆砌片石面会风化、老化，甚至破坏，后期整治费用高，如我国常用的重力式挡土墙依靠结构自重和挡土墙底面与基础之间摩擦力来抗倾覆和抵抗土压力作用以保持工程结构和边坡土体的稳定性，因其体积、重量较大，施工开挖土方量大，施工费用较高。常用坡面防护的类型有浆砌片石护墙、喷射混凝土、锚喷护坡、锚喷网护坡、锚杆支护、锚索支护、格构等，这类措施适用于有一定稳定性的边坡，主要用以防治边坡坡面的岩石风化剥落及少量落石掉块等现象。生物措施主要采用植物群落固坡，保持土壤的作用有一定限的，但随着植物的生长、繁殖，对减轻坡面不稳定性和侵蚀的作用会越来越大，它能够恢复因工程建设所破坏的生态环境。

生态护坡是由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术，在边坡开挖形成后，通过种植植物或配合工程措施，利用植物的根系锚固等作用对边坡表层进行防护加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境的护坡方式。目前，国内的生态护坡类型主要包括人工种草种树护坡、液压喷播植草护坡、土工材料复合种植基、植被型生态混凝土、客土植生植物护坡、平铺草皮、生态袋护坡、砌石挡墙和生态石笼护坡类网格生态护坡等。但是在应用上存在形式单一的问题，不能因地制宜，结合当地的自然、水文特点来选择护坡的类型。离子型稀土矿山具有土壤表层疏松、土层浅薄、土壤涵蓄水能力低和水土流失严重等特点，是水土保持研究和治理的重点区域，其生态护坡一直是相关领域的一项技术难题。

中国专利200910194905.6“一种生态护坡结构”公开了一种生态护坡结构，其包括底部基础、生态挡墙、观赏平台以及护坡区域；其各个部分沿着河流到河岸的水平方向依次布置。底部基础由素硷垫层和钢筋硷底板组成，生态挡墙由多孔混凝土基础和生态块石挡墙组成，观赏平台由木桩和挡板结构配合底部的碎石和顶部卵石结构组成，护坡区域是采用木桩、木质栅栏和无纺布将用于回填的疏浚底泥固定在岸坡上，在区域内分别种植草本、灌木和乔木三种不同类型植物。中国专利201410169374.6“框格梁生态护坡结构及施工方法”，公开了一种框格梁生态护坡结构及施工方法，先在边坡上设置由锚索或锚杆和混凝土框格，再在框格内逐层码放充填种植土的草袋，再用塑料网或金属网固定草袋，最后干式喷播，形成含有秸秆腐熟剂的基层和含有植物种子的面层，植物从面层中长出。中国201420292351.2“专利一种生态护坡植物笼”，公开了一种生态护坡植物笼，包括由不锈钢丝网编织而成的箱型网笼和位于箱型网笼内部的植物包，植物包的内部填有基材，在基材的内部种植植物种子，基材为植物种子的发芽生长提供养分，植物包是由以聚丙烯为原料制成的无纺布缝制而成。