蘭麗娟(西山煤電集團 西曲礦，山西 太原 030200)

隨著近年來礦山項目的不斷新建與改擴建，礦山本身原因導致的水土流失現(xiàn)象愈發(fā)嚴重[1]，不僅造成了水源的枯竭和污染，還使得自然植被受到毀滅性破壞[2]，尤其在惡劣氣象環(huán)境之后容易造成嚴重的自然災害和地質災害[3]. 因此，在礦山建設工程中的水土流失現(xiàn)象應得到各方面的關注與重視，并采取科學有效的措施提前進行防護[4].

本文以隆安煤礦整合項目為工程背景，對該項目開發(fā)建設過程中可能造成的水土流失進行了分析預測，提出了具有針對性的水土保持方案，降低了煤礦開發(fā)建設中的水土流失和自然破壞的程度，達到國家相關規(guī)定的水土保持目標[5-6].

1 項目概況

原隆安煤礦屬于山西煤炭運銷集團，本次整合工程屬于大型改擴建工程，共整合4個獨立礦，整合后批準開采8#～13#煤層，設計生產能力1.20 Mt/a，井田面積20.32 km2，礦井保有煤炭資源/儲量為239.08 Mt，設計可采儲量133.215 Mt，設計服務年限79.3年。

項目區(qū)地處晉西北黃土梁峁丘陵區(qū)，黃河中游峽谷的東岸，地表多為第四系黃土覆蓋，地形起伏較大，沖溝發(fā)育。項目區(qū)屬黃河流域，土壤類型主要為黃綿土，植被類型以溫帶落葉灌叢為主，林草覆蓋率約25%. 項目區(qū)年平均氣溫8.8 ℃，年平均降水量為457.2 mm，年平均風速為2.9 m/s，最大凍土深度136 cm，年最大積雪厚度18 cm，多年平均無霜期175天。項目區(qū)土壤侵蝕以水力侵蝕為主，土壤侵蝕強度以極強烈為主，土壤容許流失量為1 000 t/(km2·a). 該工程為建設生產類項目，水土流失防治執(zhí)行一級標準。

2 整合前產生的主要水土流失問題

泰山隆安煤礦整合區(qū)由4個小煤礦整合而成。原礦建設期矸石棄渣已用于原有工業(yè)場地的回填，生產期產矸量很少，少量掘進矸石不出井，已被綜合利用，無亂棄亂排現(xiàn)象，故未造成嚴重的水土流失；礦井整合前工業(yè)場地較為平整，沒有產生嚴重的水土流失；其它場外設施如風井場地、供電線路、場外供水管線，擾動土地面積較小，經多年的自然恢復，植被蓋度已達到破壞前的水平，基本不產生新增水土流失；已開采的采空區(qū)有一定的沉陷，但不明顯，采空沉陷影響區(qū)已產生一定程度的水土流失，對環(huán)境景觀也有一定程度的影響。項目區(qū)域內土壤侵蝕以水力侵蝕為主，土壤侵蝕強度以極強烈為主，現(xiàn)土壤侵蝕模數約為11 000 t/(km2·a).

3 水土流失防治范圍及預測

該工程水土流失防治責任范圍面積為335.75 hm2，其中項目建設區(qū)26.92 hm2，直接影響區(qū)308.83 hm2. 防治責任范圍包括工業(yè)場地(含選煤廠)、風井場地、爆破材料庫、場外道路、供電線路、場外供水管線、排矸場、廢棄場地和采空沉陷影響區(qū)。水土流失治理措施由工程措施、植物措施和臨時措施3部分組成。該整合項目屬于點線相結合工程，擾動地表面積較大，工期較長，在主體工程及配套設施的施工過程中，將不可避免地破壞、擾動項目區(qū)原地貌及土壤植被，改變土地的利用方向，必將產生新增水土流失。

通過現(xiàn)場考察、專家咨詢，對擬建工程水土流失量進行預測分析，預測結果為：該工程預測時段包括施工期1.3年，自然恢復期3年；工程擾動地表面積為23.49 hm2；損壞水土保持設施面積為23.49 hm2. 該工程在方案服務期內擾動地貌水土流失總量151 215 t，原地貌水土流失量94 056 t，新增水土流失總量為57 159 t. 其中，建設期原地貌流失量為893 t，擾動后流失量為2 011 t，新增流失量為1 118 t. 產生水土流失的重點部位為工業(yè)場地和排矸場，產生水土流失的重點時段為土建施工期。

4 水土保持方案

4.1 項目總體布局

礦井工業(yè)場地位于井田中東部桑園村東側，棗樹峁東南側的羅漢溝內。風井場地位于礦井工業(yè)場地西側直線距離約800 m的山坡上。排矸場設在礦井工業(yè)場地西南側直線距離約550 m的一條荒溝內。礦井工業(yè)場地及風井場地均利用現(xiàn)有場地。礦井工業(yè)場地利用原有金義煤礦工業(yè)場地，利用現(xiàn)有的主斜井，新建副斜井，場地布局合理、安全可行，應以利用。風井場地利用原有桑園煤礦回風斜井場地，原有回風斜井還作回風斜井，布置合理、安全可行，預以利用。

4.2 水土保持措施

水土保持具體措施見表1.

表1 水土保持措施表

4.3 工程占地

該工程總占地面積為26.92 hm2，其中永久占地為24.46 hm2，臨時占地為2.46 hm2. 工程占地面積統(tǒng)計見表2.

表2 工程占地面積匯總表 /hm2

4.4 土石方平衡

該工程土石方開挖總量為16.25萬m3，回填總量為9.35萬m3，廢棄方7.1萬m3，由汽車運往排矸場堆放。井巷掘進時產生巖巷體積為62 957.25 m3(6.30萬m3)，廢棄場地建筑垃圾3 000 m3均計入土石方平衡。工程以挖方為主，開挖大于回填土石方，故無外借土石方。分項填方均采用就地利用，分項之間不需要土石方調運。棄方在排矸場統(tǒng)一堆放。

5 主體工程設計的水土保持分析與評價

1) 工業(yè)場地、風井場地綠化。

主體設計場地入口處兩側進行綠化布置，種植一些觀賞性樹種，場內道路兩側種植行道樹，滿足美觀、降塵、防噪等要求；空閑地段、職工生活區(qū)及建筑物外墻種植抗污力較強、具有針對性的適地樹種。工業(yè)場地綠化面積2.00 hm2，風井場地綠化面積0.05 hm2. 場區(qū)綠化屬于水土保持工程。

2) 場區(qū)防洪。

主體設計，工業(yè)場地設置排水溝750 m，截水溝1 700 m，排洪溝700 m，護墻及擋土墻圬工體積43 000 m3，風井場地排水溝150 m，爆破材料庫排水溝100 m. 這些措施能夠有效排匯場地內匯水，保證工業(yè)場地正常運行。

3) 場外道路排水。

主體設計在場外道路兩側設置排水溝3 800 m，排水溝布設能夠順利將道路降水排泄在道路外側溝道。

4) 排矸場選址。

排矸場位于礦井工業(yè)場地西南側約550 m的一條沖溝內，占地面積4.65 hm2，擋矸壩上游匯水面積為0.26 km2. 排矸場為荒溝，無積水，也沒有人居住，人類活動干預很少，自然植被較差，主要為荒草地，下游無重要的基礎設施，也沒有居民點和學校。在排矸場修建截排水溝和擋墻后，可以有效防止發(fā)生滑坡或矸石滑落等災害。排矸場下游為工業(yè)場地所在溝道紅花溝，出口位于工業(yè)場地下游，排矸場修建擋矸壩，截排泄水溝等，可有效排匯排矸場所在溝道來水。

6 水土保持監(jiān)測

水土保持監(jiān)測范圍為該工程的水土流失防治責任范圍，即工程建設區(qū)和直接影響區(qū)。監(jiān)測時段從項目開工到該方案服務期末。定位監(jiān)測共布設10個監(jiān)測點。監(jiān)測內容包括：水土流失因子監(jiān)測、水土流失狀況監(jiān)測、水土流失防治效果及6項防治目標監(jiān)測。監(jiān)測方法采用實地調查和定點觀測相結合的方法。

7 結 論

主體工程設計中充分考慮了主體工程安全問題，采取了攔擋、排水、綠化美化等一系列防護措施，既能夠保障主體工程的安全運行，又具有水土保持的功能。該方案針對水土保持分區(qū)，確定新增水土保持措施主要有：土地整治、臨時排水溝、表土剝離等臨時措施，可以收到較好的保土保水效益和社會效益。

在工程建設過程中按該方案的要求防治水土流失，可有效控制因項目建設引發(fā)的新增水土流失，不會形成大的水土流失危害，對周邊區(qū)域及溝道造成的影響不大。因此，該工程建設是可行的。

[1] 時 樂.石窯店煤礦水土保持及生態(tài)修復體系下植物護坡及攔渣壩穩(wěn)定性研究[D].西安：西安理工大學,2009.

[2] 劉思瑩.黑岱溝露天煤礦水土保持生態(tài)修復技術體系研究[D].阜新：遼寧工程技術大學,2012.

[3] 蒲施樺.煤礦區(qū)水土保持綜合效益評價指標體系研究[D].西安：西安科技大學,2012.

[4] 袁 偉.實施煤礦水土保持監(jiān)督體系對預防礦區(qū)水土流失的作用分析[J].地下水,2015,37(6):77-78.

[5] 周玉喜.寧夏羊場灣煤礦水土保持設施及其技術評估[J].水土保持通報,2007,27(5):114-115,170.

[6] 崔 艷.關于井工煤礦水土保持方案與土地復墾方案異同的探討[J].能源環(huán)境保護,2017,31(3):31-33.