辛建寶

摘要：近年來(lái)隨著各類開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的不斷增加，尤其是露天采礦工程在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間破壞及擾動(dòng)的地表面積數(shù)量驚人，而對(duì)地表的擾動(dòng)過(guò)程中不注意表土剝離及合理的利用，導(dǎo)致破壞的原有用地很難進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，從而引發(fā)水土流失和生態(tài)環(huán)境破壞，甚至是洪澇災(zāi)害發(fā)生的誘導(dǎo)因子。因此對(duì)露天采礦類開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目表土的剝離及利用顯得很重要了，本文通過(guò)以“大唐呼倫貝爾能源開發(fā)有限公司謝爾塔拉露天煤礦”為例對(duì)露天采礦工程的開采工序、項(xiàng)目所在區(qū)域的表土種類、剝離厚度、剝離的堆存擋護(hù)、合理調(diào)運(yùn)利用等方面的分析，提出開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目剝離的表土防護(hù)及合理利用的治理措施，進(jìn)而得出目前露天采礦工程對(duì)表土保護(hù)及利用的思路和方法。

關(guān)鍵詞：開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目；露天采礦工程；表土剝離；表土的利用

中圖分類號(hào)：TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170132007

引言

表土富含有機(jī)質(zhì)、土壤酶和微生物等物質(zhì)，具有較好的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件來(lái)供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)；然而，隨著煤炭工程的大力開發(fā)，同時(shí)根據(jù)煤炭的資源賦存條件，需要采用露天開采的方式，導(dǎo)致大量表土被占?jí)汉土魇?，威脅生態(tài)安全和糧食安全?！吨腥A人民共和國(guó)水土保持法》、《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》等法律、規(guī)范對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目表土保護(hù)與利用做了明確規(guī)定，生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)應(yīng)盡量減少地表擾動(dòng)，對(duì)無(wú)法避免擾動(dòng)的地區(qū)應(yīng)進(jìn)行表土剝離；本文中的“大唐呼倫貝爾能源開發(fā)有限公司謝爾塔拉露天煤礦水土保持方案報(bào)告書”以水保函[2010]306號(hào)文獲得了水利部的批復(fù)，具有法律效力，本報(bào)告書中的關(guān)于表土的保護(hù)及利用內(nèi)容對(duì)其他露天礦的表土資源利用及保護(hù)有一定的借鑒作用。表土資源的合理利用對(duì)恢復(fù)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，提高農(nóng)業(yè)作物產(chǎn)量有很大的積極作用。

1露天采礦的開采工序及擾動(dòng)地表區(qū)域

露天開采作業(yè)主要包括穿孔爆破、采裝、運(yùn)輸和排土。露天開采的順序是采礦和剝離在時(shí)間和空間上的相互配合。露天開采主要根據(jù)資源的賦存深度進(jìn)行劃分采區(qū)及確定拉溝的方向，又根據(jù)采區(qū)的劃分確定合理的推進(jìn)方向。拉溝過(guò)程在向下及向兩側(cè)進(jìn)行的過(guò)程中，會(huì)對(duì)地表進(jìn)行大量的破壞及開挖，產(chǎn)生很大的剝離量。露天采礦主要分為采掘場(chǎng)、外排土場(chǎng)、運(yùn)輸?shù)缆?、工業(yè)場(chǎng)地、地面生產(chǎn)系統(tǒng)及給排水管線等項(xiàng)目組成，其中露天礦的采掘場(chǎng)及外排土場(chǎng)占地面積大，后期恢復(fù)困難、產(chǎn)生的水土流量較大。露天礦開采過(guò)程中的地面擾動(dòng)區(qū)域均涉及破壞表土問(wèn)題。一旦擾動(dòng)原有的土壤結(jié)構(gòu)以后，如果不對(duì)含有養(yǎng)分的表土加以保護(hù)及利用，形成的排土場(chǎng)及內(nèi)排土場(chǎng)開始內(nèi)排以后，沒(méi)有生態(tài)恢復(fù)的條件。本文中的案例劃分為3個(gè)采區(qū)，建設(shè)期工程占用土地面積共計(jì)654.70hm²，其中永久占地606.95hm²，臨時(shí)占地47.75hm²；到開采期末累計(jì)占地面積2625.60hm²，其中永久占地2593.21hm²，臨時(shí)占地32.39 hm²。

2項(xiàng)目所在區(qū)域土壤特點(diǎn)

本項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市海拉爾區(qū)，屬東北黑土區(qū)，占地類型主要為旱地、天然牧草地和田間林地，土壤為暗栗鈣土。發(fā)育于溫度較低、降水較多（年均溫-2℃，年降水量3 50～400mm）的溫帶草原植被下，本區(qū)暗栗鈣土表層有機(jī)質(zhì)含量一般在3.0%～6.1%，有機(jī)質(zhì)含量自剖面上部向下逐漸減少，底層可降至1%以下；表層全氮含量0.1%～0.3%之間也隨剖面深度而向下遞減；炭氮比在8～12之間，說(shuō)明腐殖質(zhì)化程度較高，表現(xiàn)出草原腐殖質(zhì)化的特點(diǎn)；全磷含量?jī)H為0.03%～0.16%之間。由于區(qū)域氣候冷涼，養(yǎng)分有效性較低，但比一般栗鈣土高，速效磷僅為1.5mg/100g土左右，水解氮也只有15～25mg/100g土。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土層厚度一般在80～110cm左右，腐殖質(zhì)層厚度約20～50cm。

3表土剝離及堆存保護(hù)

3.1表土的剝離

對(duì)露天采礦工程中所有涉及到地表擾動(dòng)的區(qū)域均進(jìn)行表土剝離，并根據(jù)腐殖質(zhì)層的厚度進(jìn)行剝離，對(duì)露天采場(chǎng)在拉溝剝離開始前進(jìn)行，外排土場(chǎng)在排棄前進(jìn)行，工業(yè)場(chǎng)地等地面的永久占地在場(chǎng)平前進(jìn)行，表土的堆存場(chǎng)地盡量在不影響工程建設(shè)及生產(chǎn)的前提下，利用既有的工程占地內(nèi)，盡量不新增占地，減少對(duì)臨時(shí)占地的表土擾動(dòng)，減少水土流失。本文中的露天礦，平均的剝離表土厚度為30cm，在水保方案服務(wù)年限內(nèi)剝離的表土量為268.34萬(wàn)m³，按照運(yùn)距短，減少擾動(dòng)、少占地的原則設(shè)置東排土場(chǎng)表土堆土場(chǎng)、西排土場(chǎng)表土堆土場(chǎng)及采掘場(chǎng)在建設(shè)期未能推進(jìn)的占地位置設(shè)置表土堆土場(chǎng)。運(yùn)行期采掘場(chǎng)開始內(nèi)排以后，采掘場(chǎng)剝離推進(jìn)的表土一邊剝離，一邊對(duì)內(nèi)排土場(chǎng)開始覆土，盡量不新增占地。

3.2表土的堆存防護(hù)

對(duì)表土的防護(hù)，按照先攔后棄的原則，根據(jù)堆存的時(shí)間選擇工程措施、植物措施及臨時(shí)措施。案例中在堆土前選用采掘場(chǎng)剝離塊石在表土堆土場(chǎng)周邊修筑高1.0m的擋水圍埂，頂寬0.5m，底寬2.5m，邊坡比1：1。并設(shè)計(jì)在擋水圍埂周邊設(shè)置纖維布臨時(shí)擋護(hù)措施，纖維布用鋼架作支承，每3.0m設(shè)置一根豎向鋼管，鋼管直徑為40mm，每根長(zhǎng)度為6.50m，其中地埋1.0m。為了穩(wěn)定加2根斜撐固定，斜撐地面以上高度1.5m，地埋1.0m，設(shè)計(jì)臨時(shí)堆土高度為3.5m，纖維布擋護(hù)高度為4.50m。采掘場(chǎng)表土堆放時(shí)間較長(zhǎng)，防止水土流失，設(shè)計(jì)在表土堆土表面采用撒播種草的措施防護(hù)。

4表土的合理利用

表土作為植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，做好表土的保護(hù)后，要及時(shí)有效的進(jìn)行合理利用，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，不能作為廢棄方進(jìn)行排棄。當(dāng)露天采礦工程中的排土場(chǎng)形成穩(wěn)定邊坡和臺(tái)階、露天采場(chǎng)形成內(nèi)排土場(chǎng)、工業(yè)場(chǎng)地等地面設(shè)施建設(shè)完畢后，要全面進(jìn)行覆土恢復(fù)原有的用地類型，案例中，對(duì)排土場(chǎng)的平臺(tái)及邊坡進(jìn)行覆土，覆土厚度45cm，項(xiàng)目區(qū)主要為牧草地、覆土后進(jìn)行撒播草籽，減少水土流失、保持表土的養(yǎng)分。對(duì)整個(gè)項(xiàng)目所有的剝離表土全部進(jìn)行利用，表土達(dá)到平衡。案例中的表土剝離及利用平衡圖見下圖。

5結(jié)論

通過(guò)前面對(duì)表土剝離、防護(hù)及利用的介紹，尤其本案例中的項(xiàng)目區(qū)位于東北黑土區(qū)，表土極其珍貴，且項(xiàng)目區(qū)的主要占地類型為天然牧草地，為了最大可能的減少露天開采過(guò)程中對(duì)擾動(dòng)地表產(chǎn)生的水土流失及恢復(fù)生態(tài)，需要在表土的剝離的厚度、剝離的工藝，剝離的時(shí)序做出合理的安排，在表土防護(hù)的堆存占地、防護(hù)措施、防護(hù)規(guī)模確定切實(shí)可行的防護(hù)方案；在表土的利用的過(guò)程中做到合理調(diào)運(yùn)、表土平衡、根據(jù)恢復(fù)植被的類型確定覆土的厚度，根據(jù)主體工程的建設(shè)時(shí)序及工藝及時(shí)有效的回覆表土進(jìn)行利用。

植物措施是開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中行之有效的水土保持措施，而表土是具有植被恢復(fù)潛在能力的綠化材料。從國(guó)家的法律層面上和項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的主體思想上，表土資源是減少水土流失的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)綠色礦山的根本支撐，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的表土資源情況，做好表土的剝離、保護(hù)及利用是實(shí)現(xiàn)水土保持的重中之重，最大程度減少開發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)的破壞，實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)的目標(biāo)。