SOCO-SAP对高寒矿区不同级配煤矸石水分与披碱草生长的影响

• Published in: 煤炭学报 Vol. 49; no. 12; pp. 4915 - 4927
• Main Authors: 孙智龙, 杨建英, 史常青, 李成, 李睿杰, 王小展, 杨春艳, 邓莫楠, 杨欣蕊, 李佳静
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心,北京 100083 01.12.2024; 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心,北京 100083%北京林业大学水土保持学院,北京 100083; 北京林业大学水土保持学院,北京 100083%北京林业大学水土保持学院,北京 100083; 林木资源高效生产全国重点实验室,北京 100083; 北京林业大学国家林业和草原局水土保持重点实验室,北京 100083
• Subjects: 披碱草; 煤矸石; coal gangue; super absorbent polymer; 保水性; particle size gradation; 粒径级配; alpine mining area; water re-tention; 含水量; elymus dahuricus; 高吸水树脂; water content; 高寒矿区
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2024.1671

S157; 煤矸石保水性差是影响植物生长的主要障碍因子,为提高煤矸石基质的保水性,以SOCO-SAP(高分子聚合物常用作保水材料,以下简称SAP)质量分数、容重、煤矸石粒径级配 3个方面研究重构煤矸石基质水分及披碱草生长特性,筛选出适宜于高寒矿区保水层重构的材料参数规格.结果表明:SAP的使用极显著地提高了煤矸石的饱和含水量、毛管含水量、田间持水量,在容重和级配相同的条件下,其含量与SAP的使用量呈正相关;SAP可降低煤矸石的入渗速率,使用量越高,抑制水分入渗能力越强,在同一质量分数下,不同级配煤矸石的湿润锋到达土柱底部所用时间从短到长依次为偏砂<偏壤<偏黏;SAP质量分数为 0.1%与 0.2%时,不同级配煤矸石各深度体积含水率提升较小,但使用量为 0.3%和 0.4%作用效果明显,且 2者无明显差异,表明SAP适量使用时,对煤矸石的水分运移效果最佳;随SAP使用量的提高,不同级配煤矸石基质所表现出的披碱草生物量为(偏壤>偏砂>偏黏),且在偏壤级配下,SAP使用量为 0.3%时,生物量最大.因此,建议首选容重为 1.3 g/cm3、偏壤级配(2∶2∶2∶2∶2)、SAP质量分数为 0.3%,来作为高寒矿区保水层构建的主要基质配比,其次是容重为 1.3 g/cm3、偏壤或偏砂级配、SAP使用量为 0.3%或 0.4%,这些配比基质保水性能较好,但植生性较前者较弱.该结果可为高寒无土矿区生态修复提供理论依据和技术支撑,同时为类似典型矿区土地复垦和固废资源化利用提供参考.