权利要求

1.一种矿山生态修复用隔离带，由多个隔离单元(1)沿长度方向连接而成，其特征在于，每个所述隔离单元(1)包括：对称设置的链条框架(2)，所述链条框架(2)贴合所述矿山斜坡倾斜设置，所述链条框架(2)由若干活动的链条节构成;

所述链条框架(2)内部设有多功能填充体(3)，所述多功能填充体(3)从下至上依次包括：仿形压板(31)、设置在所述仿形压板(31)上的防渗衬底层(32)、设置在所述防渗衬底层(32)上方的分级过滤净化腔(33)，以及设置在所述分级过滤净化腔(33)上方的生态恢复基座层(34);

所述链条框架(2)上设有立杆(4)，所述立杆(4)侧部设有石土分离装置(5)，所述石土分离装置(5)用于过滤分离矿山斜坡上冲下的石块与水土，完成过滤分离石块，且将水土传输至生态恢复基座层(34)上表面。

2.根据权利要求1所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于，所述立杆(4)侧部设有倾斜杆(6)，所述倾斜杆(6)下端设有等间距阵列分布的预压紧弹簧(7)，所述预压紧弹簧(7)下端与所述仿形压板(31)上表面连接;所述预压紧弹簧(7)被配置为向所述仿形压板(31)提供持续向下的压紧力。

3.根据权利要求2所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于，相邻的所述隔离单元(1)通过铰接轴(12)相互铰接，所述铰接轴(12)的轴线方向平行于隔离带的延伸方向，使得相邻隔离单元(1)能够围绕所述铰接轴(12)在垂直于延伸方向的平面内发生相对转动。

4.根据权利要求3所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于，所述分级过滤净化腔(33)包括：腔体(331)以及位于所述腔体(331)内部的至少一道竖向隔板(332)，其将所述腔体(331)分隔成多个串联连通的腔室;

其中，相邻的所述腔室之间通过开设在所述竖向隔板(332)上、且位于不同高度的过水孔(333)实现连通，使得水流在流经所述分级过滤净化腔(33)时形成迂回的S形路径;

所述分级过滤净化腔(33)的上端底部壁面开设有至少一个进水口(334)，所述分级过滤净化腔(33)的下端顶部壁面开设有至少一个出水口(335);

多个所述腔室内分别填充有不同物理化学性质的过滤或吸附介质。

5.根据权利要求4所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于，所述生态恢复基座层(34)内部设置有纵横交错的加筋隔栅(341)，所述加筋隔栅(341)将所述生态恢复基座层(34)的内部空间分割成多个彼此独立的植生仓(342)。

6.根据权利要求4或5所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于，部分所述链条节侧部设有安装耳(21)，所述立杆(4)底部设有安装块(41)，所述安装耳(21)以及所述安装块(41)上均开设有安装通孔，通过所述安装通孔配合螺栓将隔离带固定在矿山山坡上。

7.根据权利要求6所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于，所述防渗衬底层(32)为柔性片状材料，其铺展并承托于所有所述仿形压板(31)的上端面上。

8.根据权利要求7所述的矿山生态修复用隔离带，其特征在于;所述石土分离装置(5)包括设置在所述立杆(4)侧部的第一过滤板(51)以及第二过滤板(52)，所述第一过滤板(51)一端位于所述第二过滤板(52)一端上方，所述第一过滤板(51)另一端以及所述第二过滤板(52)另一端相互贴合，所述第一过滤板(51)的过滤孔径大于所述第二过滤板(52)的孔径，所述第二过滤板(52)下方设有储水腔(53)，所述储水腔(53)侧壁贯通连接有出水管(54)，所述出水管(54)对其所述多功能填充体(3)，所述出水管(54)上设有阀门(55)，所述立杆(4)上方设有弯板(56)，所述弯板(56)位于所述第一过滤板(51)正上方，所述弯板(56)端部与所述第一过滤板(51)端部整体呈开口处理，所述阀门(55)的转杆穿过所述第一过滤板(51)、第二过滤板(52)以及弯板(56)，所述出水管(54)与所述进水口(334)相互适配。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种矿山生态修复用隔离带。

背景技术

[0002]在矿山生态修复中，隔离带用于阻隔污染物扩散、防止水土流失并为植被恢复提供载体。现有技术多采用简单的堆土、砌石或铺设普通土工材料的方式，存在明显缺陷：

地形适应性差：刚性结构或柔性材料在复杂不平的矿山地表难以紧密贴合，易形成空隙，导致隔离失效。

[0003]功能单一被动：多数结构仅具物理阻隔功能，尤其是对随水流扩散的重金属的污染物的净化能力有限，且无法主动创造利于植物生长的微环境。

[0004]稳定性不足：在坡面上，传统隔离带易因雨水冲刷或自身重力作用而发生滑移、坍塌。

[0005]各功能层易混淆：在长期使用和雨水渗流下，不同功能层的材料容易相互混合，导致过滤层堵塞、恢复层贫瘠，功能快速衰减。

[0006]为此，本发明提供一种矿山生态修复用隔离带，能自适应地形、实现长效稳定且具备多重协同功能作用。

发明内容

[0007]本发明的目的是提供一种矿山生态修复用隔离带，能够提供一种设计巧妙、功能全面、性能稳定且环境友好的创新型矿山生态修复解决方案。

[0008]本发明采取的技术方案具体如下：

一种矿山生态修复用隔离带，由多个隔离单元沿长度方向连接而成，每个所述隔离单元包括：对称设置的链条框架，所述链条框架贴合所述矿山斜坡倾斜设置，所述链条框架由若干活动的链条节构成;

所述链条框架内部设有多功能填充体，所述多功能填充体从下至上依次包括：仿形压板、设置在所述仿形压板上的防渗衬底层、设置在所述防渗衬底层上方的分级过滤净化腔，以及设置在所述分级过滤净化腔上方的生态恢复基座层;

所述链条框架上设有立杆，所述立杆侧部设有石土分离装置，所述石土分离装置用于过滤分离矿山斜坡上冲下的石块与水土，完成过滤分离石块，且将水土传输至生态恢复基座层上表面。

[0009]优选地，所述立杆侧部设有倾斜杆，所述倾斜杆下端设有等间距阵列分布的预压紧弹簧，所述预压紧弹簧下端与所述仿形压板上表面连接;所述预压紧弹簧被配置为向所述仿形压板提供持续向下的压紧力。

[0010]优选地，相邻的所述隔离单元通过铰接轴相互铰接，所述铰接轴的轴线方向平行于隔离带的延伸方向，使得相邻隔离单元能够围绕所述铰接轴在垂直于延伸方向的平面内发生相对转动。

[0011]优选地，所述分级过滤净化腔包括：腔体以及位于所述腔体内部的至少一道竖向隔板，其将所述腔体分隔成多个串联连通的腔室;

其中，相邻的所述腔室之间通过开设在所述竖向隔板上、且位于不同高度的过水孔实现连通，使得水流在流经所述分级过滤净化腔时形成迂回的S形路径;

所述分级过滤净化腔的上端底部壁面开设有至少一个进水口，其下端顶部壁面开设有至少一个出水口;

多个所述腔室内分别填充有不同物理化学性质的过滤或吸附介质。

[0012]优选地，所述生态恢复基座层内部设置有纵横交错的加筋隔栅，所述加筋隔栅将所述生态恢复基座层的内部空间分割成多个彼此独立的植生仓。

[0013]优选地，部分所述链条节侧部设有安装耳，所述立杆底部设有安装块，所述安装耳以及所述安装块上均开设有安装通孔，通过所述安装通孔配合螺栓将隔离带固定在矿山山坡上。

[0014]优选地，所述防渗衬底层为柔性片状材料，其铺展并承托于所有所述仿形压板的上端面上。

[0015]优选地，所述石土分离装置包括设置在所述立杆侧部的第一过滤板以及第二过滤板，所述第一过滤板一端位于所述第二过滤板一端上方，所述第一过滤板另一端以及所述第二过滤板另一端相互贴合，所述第一过滤板的过滤孔径大于所述第二过滤板的孔径，所述第二过滤板下方设有储水腔，所述储水腔侧壁贯通连接有出水管，所述出水管对其所述多功能填充体，所述出水管上设有阀门，所述立杆上方设有弯板，所述弯板位于所述第一过滤板正上方，所述弯板端部与所述第一过滤板端部整体呈开口处理，所述阀门的转杆穿过所述第一过滤板、第二过滤板以及弯板，所述出水管与所述进水口相互适配。

[0016]本发明取得的技术效果为：

本发明该矿山生态修复用隔离带集成了柔性支护、物理拦挡、水质净化、生态恢复四大功能于一体，具有以下显著优点：

卓越的地形适应性： 链条框架和铰接轴设计使它能紧密贴合各种复杂不平的矿山斜坡，安装灵活，无死角。

[0017]高效的固土保水与资源化利用： 石土分离装置不仅能有效拦截石块，防止冲击破坏，更能将水土分离，并将过滤后的水资源收集起来用于灌溉，实现了坡面径流的资源化利用。

[0018]深层的水质净化能力： 多级串联的分级过滤净化腔能对污染水体进行深度净化，改善修复区的水环境，为植物生长和生态系统重建提供优质水源。

[0019]稳定的结构与长效性： 通过机械锚固、预压紧弹簧和加筋隔栅等设计，确保了整个系统在陡峭斜坡上的长期稳定，抗冲刷和抗变形能力强。

[0020]促进生态自然恢复： 一体化的设计为植物生长提供了稳定的基质、清洁的水源和坚固的支撑，极大地促进了矿山边坡植被的快速恢复和生态系统的重建。

[0021]综上所述，该装置是一种设计巧妙、功能全面、性能稳定且环境友好的创新型矿山生态修复解决方案。

附图说明

[0022]图1是本发明整体结构示意图;

图2是本发明图2中A处的放大图;

图3是本发明俯视结构示意图;

图4是本发明图3中B-B处的剖视图;

图5是本发明图4中C处的放大图;

图6是本发明图4中D处的放大图。

[0023]附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、隔离单元;2、链条框架;3、多功能填充体;4、立杆;5、石土分离装置;6、倾斜杆;7、预压紧弹簧;12、铰接轴;21、安装耳;31、仿形压板;32、防渗衬底层;33、分级过滤净化腔;34、生态恢复基座层;41、安装块;51、第一过滤板;52、第二过滤板;53、储水腔;54、出水管;55、阀门;56、弯板;331、腔体;332、竖向隔板;333、过水孔;334、进水口;335、出水口;341、加筋隔栅;342、植生仓。

具体实施方式

[0024]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

[0025]如图1所示，一种矿山生态修复用隔离带，由多个隔离单元1沿长度方向连接而成，每个隔离单元1包括：对称设置的链条框架2，链条框架2贴合矿山斜坡倾斜设置，链条框架2由若干活动的链条节构成;

链条框架2内部设有多功能填充体3，多功能填充体3从下至上依次包括：仿形压板31、设置在仿形压板31上的防渗衬底层32、设置在防渗衬底层32上方的分级过滤净化腔33、以及设置在分级过滤净化腔33上方的生态恢复基座层34;

链条框架2上设有立杆4，立杆4侧部设有石土分离装置5，石土分离装置5用于过滤分离矿山斜坡上冲下的石块与水土，完成过滤分离石块，且将水土传输至生态恢复基座层34上表面。

[0026]本发明通过设置活动的链条框架2，使隔离单元1能够灵活地贴合不平整的矿山斜坡，适应性极强。集成的多功能填充体3实现了从防渗、净化到生态恢复的一体化功能。特别地，石土分离装置5能够主动拦截并分离坡面径流中的石块与水土，不仅防止了石块冲击破坏，还能将宝贵的水土资源引导至生态恢复层加以利用，变被动防护为主动的“截污、固土、供水”系统。

[0027]优选地，立杆4侧部设有倾斜杆6，倾斜杆6下端设有等间距阵列分布的预压紧弹簧7，预压紧弹簧7下端与仿形压板31上表面连接;预压紧弹簧7被配置为向仿形压板31提供持续向下的压紧力，本发明中，仿形压板31宽度大于防渗衬底层32，防渗衬底层32、分级过滤净化腔33以及生态恢复基座层34的尺寸均相同，预压紧弹簧7通过按压仿形压板31侧边突出部份，实现仿形压板31与矿山斜坡地面贴合。

[0028]本发明中， 通过预压紧弹簧7持续向下压紧仿形压板31，确保了整个多功能填充体3尤其是底部的仿形压板31与坡面土壤始终保持紧密接触。这有效防止了填充体底部因雨水冲刷或自身变形而产生空隙，避免了水土从底部流失，增强了隔离带的整体稳定性和防渗效果。

[0029]优选地，相邻的隔离单元1通过铰接轴12相互铰接，铰接轴12的轴线方向平行于隔离带的延伸方向，使得相邻隔离单元1能够围绕铰接轴12在垂直于延伸方向的平面内发生相对转动。

[0030]本发明中，铰接轴12的设计使得各个隔离单元1之间可以发生相对转动。这使得整个隔离带在铺设时能够像链条一样灵活弯曲，完美适应矿山斜坡复杂的起伏和弯折地形，大大提高了施工的便捷性和地形贴合度，消除了刚性连接可能存在的安装死角或应力集中问题。

[0031]优选地，分级过滤净化腔33包括：腔体331以及位于腔体331内部的至少一道竖向隔板332，其将腔体331分隔成多个串联连通的腔室;

其中，相邻的腔室之间通过开设在竖向隔板332上、且位于不同高度的过水孔333实现连通，使得水流在流经分级过滤净化腔33时形成迂回的S形路径;

分级过滤净化腔33的上端的底部壁面开设有至少一个进水口334，分级过滤净化腔33的下端的顶部壁面开设有至少一个出水口335;

多个腔室内分别填充有不同物理化学性质的过滤或吸附介质。

[0032]本发明中， 分级过滤净化33腔通过竖向隔板332和不同高度的过水孔333，强制水流在腔内形成迂回的“S”形路径。这极大地延长了水流的停留时间，并通过填充的不同介质如粗砂、活性炭、沸石等对水体进行多级、深度净化，有效去除泥沙、重金属离子等污染物，显著提升了流出水体的质量，为上层植物的生长提供了更清洁的水源。

[0033]优选地，生态恢复基座层34内部设置有纵横交错的加筋隔栅341，加筋隔栅341将生态恢复基座层34的内部空间分割成多个彼此独立的植生仓342。

[0034]本发明中，加筋隔栅341形成的植生仓342结构，将生态恢复基座34层分割成多个独立的单元。这种设计可以防止局部区域的土壤侵蚀或植物死亡影响到整个层面，提高了结构的抗破坏能力和稳定性。同时，独立的植生仓342也更利于针对性地进行补种和养护管理。

[0035]优选地，部分链条节侧部设有安装耳21，立杆4底部设有安装块41，安装耳21以及安装块41上均开设有安装通孔，通过安装通孔配合螺栓将隔离带固定在矿山山坡上。

[0036]本发明通过安装耳21和安装块41配合螺栓进行固定，为整个隔离带提供了一个牢固的机械锚固点。这能将隔离带牢牢地锁定在坡面上，防止其因重力或雨水冲刷而下滑，极大地增强了整个系统在陡峭斜坡上的安全性和耐久性。

[0037]优选地，防渗衬底层32为柔性片状材料，其铺展并承托于所有仿形压板31的上端面上。

[0038]本发明中，柔性片状的防渗衬底层32能够随着仿形压板31的变化而变形，确保完整覆盖且无渗漏点。它的主要作用是防止上层下渗的水和污染物直接进入下层土壤，将水流引导至预期的净化路径的分级过滤净化腔中，保证了水处理系统的有效运行。

[0039]优选地，石土分离装置5包括设置在立杆4侧部的第一过滤板51以及第二过滤板52，第一过滤板51一端位于第二过滤板52一端上方，第一过滤板51另一端以及第二过滤板52另一端相互贴合，第一过滤板51的过滤孔径大于第二过滤板52的孔径，第二过滤板52下方设有储水腔53，储水腔53侧壁贯通连接有出水管54，出水管54对其多功能填充体3，出水管54上设有阀门55，立杆4上方设有弯板56，弯板56位于第一过滤板51正上方，弯板56端部与第一过滤板51端部整体呈开口处理，阀门55的转杆穿过第一过滤板51、第二过滤板52以及弯板56，出水管54与进水口334相互适配。

[0040]石土分离装置5采用两级过滤;第一过滤板51拦截大石块，第二过滤板52过滤细小泥土，实现了高效分离。弯板56起到导流和增强结构的作用。储水腔53和带阀门55的出水管54构成了一个简易的集水与灌溉系统，可以储存过滤后的清水，并在需要时如干旱时打开阀门55，精准地浇灌下方的生态恢复基座层，实现了水资源的循环利用和智能化管理。

[0041]本发明的工作原理为：铺设与固定： 根据矿山斜坡的地形，将多个隔离单元1通过铰接轴12连接成带状。利用链条框架2的灵活性使其紧密贴合坡面，并通过安装耳21和安装块41使用螺栓将隔离带固定在坡面上。

[0042]如图4所示，石土分离与导流： 当坡面有雨水或泥石流冲下时，石土分离装置5开始工作。大块岩石被第一过滤板51拦截并存储在弯板56以及第一过滤板51之间，混合着泥土和水的径流则通过第一过滤板51后，被第二过滤板52进一步过滤。具体的，本发明中，如图6所示，储水腔53侧部与分级过滤净化腔33上端部之间设有中转仓，泥土夹杂部分水直接下滑至第二过滤板52上，经过第二过滤板52过滤后，部分液体水经过中转仓直接从进水口334进入分级过滤净化腔33内，水流路线如图6中实线箭头所示，还有部分相对清澈的水则下落入储水腔53中，被储存，如图6所示，储水腔53中的水沿着间隔线段箭头线的方向进入分级过滤净化腔33内;

在水体净化过程中： 第一过滤板51过滤后的矿山斜坡流下雨水进入中转仓中，在阀门55开启后，储水腔53中的水通过出水管54流出的雨水也经过出水管54进入中转仓中，中转仓直接从进水口334进入分级过滤净化腔33内;水流从底部进水口334进入，在由竖向隔板332形成的多个腔室中，沿着S形路径曲折向上流动。在此过程中，水流与不同性质的过滤吸附介质充分接触，逐步去除悬浮颗粒、重金属等污染物。

[0043]如图5所示，第一过滤板51与第二过滤板52之间的泥土能够沿着点画线箭头方向被人工定期推动进入生态恢复基座层34上表面，辅助植物生长，需要说明的是，此处有隔板，在人工不推动时，泥土或者雨水不会滑动至生态恢复基座层34上表面。

[0044]生态灌溉与恢复： 经过净化后的水体从分级过滤净化腔33顶部的出水口335流出，渗透到上方的生态恢复基座层34;该层土壤中的加筋隔栅341构成的植生仓342保证了土壤的稳定，并为植物生长提供了基质;净化后的水为植物提供了必要的水分和养分，促进植被的恢复和生长。

[0045]持续稳定保障： 在整个过程中，预压紧弹簧7始终确保仿形压板31紧压坡面，防止底部水土流失;防渗衬底层32确保了水流按设计路径流动;整个链条框架2结构则持续适应坡面的微小变化，保持系统整体的稳定。

[0046]该矿山生态修复用隔离带集成了柔性支护、物理拦挡、水质净化、生态恢复四大功能于一体，具有以下显著优点：

卓越的地形适应性： 链条框架2和铰接轴12设计使它能紧密贴合各种复杂不平的矿山斜坡，安装灵活，无死角。

[0047]高效的固土保水与资源化利用： 石土分离装置5不仅能有效拦截石块，防止冲击破坏，更能将水土分离，并将过滤后的水资源收集起来用于灌溉，实现了坡面径流的资源化利用。

[0048]深层的水质净化能力： 多级串联的分级过滤净化腔33能对污染水体进行深度净化，改善修复区的水环境，为植物生长和生态系统重建提供优质水源。

[0049]稳定的结构与长效性： 通过机械锚固、预压紧弹簧7和加筋隔栅341等设计，确保了整个系统在陡峭斜坡上的长期稳定，抗冲刷和抗变形能力强。

[0050]促进生态自然恢复： 一体化的设计为植物生长提供了稳定的基质、清洁的水源和坚固的支撑，极大地促进了矿山边坡植被的快速恢复和生态系统的重建。

[0051]综上所述，该装置是一种设计巧妙、功能全面、性能稳定且环境友好的创新型矿山生态修复解决方案。

[0052]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

说明书附图(6)