試論煤礦水土保持方案的設計及實施要點

張琦

摘 要：本文以某煤礦區的水土流失現狀為例，對其水土保持方案的設計和實施要點進行了分析，以供參考。

關鍵詞：煤礦；水土流失；水土保持

煤礦建設和開采會在一定程度上破壞周邊的生態環境。我國的大多數煤礦位于半干旱、干旱的生態脆弱區，而大規模的采礦活動進一步惡化了礦區的生態環境。其中水土流失是礦區生態環境破壞的主要表現，導致大面積水土流失的原因包括地質地形、氣候、土壤等自然因素，也包括濫砍濫伐、擴大開墾面積、濫用濫采等人為因素，一旦造成生態環境的嚴重破壞，很難完全恢復。

1 煤礦水土流失的現狀

某煤礦面積大約為110km2，距離鐵路6km，距離省道22km。該煤礦位于黃土高原溝壑區，地形十分復雜，礦區整體構造形態向西傾斜，地表屬于半掩蓋至掩蓋，溝谷中裸露基巖。其地下水主要依靠大氣降水補給，水層間水質變化顯著，地層穩定，沒有斷裂構造，煤層形態具有寬緩起伏；該礦區水土流失的侵害強度大，土壤侵蝕的主要原因是水蝕，侵蝕范圍廣；人為原因導致的水土流失嚴重，地表植被大面積破壞，對水土保持措施正常作用的發揮造成影響；水蝕受到降水期的直接影響，時間相對集中。

在該礦區的煤炭開采活動中，人類活動是水土流失的主要原因，對水土資源的開發不合理，破壞了生態環境，增加了水土流失的防治困難。在建設工程時，破壞了土層結構，影響了土體的穩定性，導致土壤結構松散，抗侵蝕能力減弱；開采中對土層的剝離也破壞了植被，導致大面積地表裸露，使表層失去植被保護。

2 煤礦水土保持方案的設計

（1）煤礦區水土流失預測

一方面，對礦區進行實地勘察，綜合分析其具體情況，計算出礦區工程建設和生產期間對地表損害和占用土地的面積。由于煤礦在建設過程中對地層結構的破壞，擴大礦區會增加土壤侵蝕程度，破壞土地資源，污染地區環境，有可能導致地表沉陷。另一方面，確定水土流失的重點防治區域，根據礦區土壤流失量，確定該煤礦的重點防治區為排矸場區和工業生產區中的采空塌陷區。

（2）水土保持方案的設計流程

首先，在設計時要遵循從全局到局部，先重點后一般的原則，做到區別對待，分清輕重緩急；其次，在設計水土流失防護分區時，要根據不同區域的水土流失具體情況確定相應的防治重點和措施，保證分區的科學性、系統性和措施的整體性、連續性；再次，設計植物分布時，要對立地條件進行詳細分析，借鑒成功經驗，合理配置植物措施；最后，要將水土保持的歷史措施與新增措施結合起來，統籌兼顧，建立綜合完善的水土流失防護體系。

（3）水土保持方案的設計原則

一方面，在設計工程措施時，保證水土流失防治區域的水流能夠順暢排泄，減少水力沖刷作用；采取臨時措施和永久措施相結合的方式；整治地表，使排水設施、坡面滿足恢復植被的條件，對水土流失進行有效控制；另一方面，在設計植被措施時，要遵循因地制宜的原則，綜合考慮樹種的抗逆性，以草種、鄉土樹為主，保證種草造林工程能夠穩定持續發揮作用；選擇根系發達且外形美觀的樹種，同時實現環境的保護和美化。

3 煤礦水土保持方案的實施要點

3.1 工業生產區的水土保持措施

（1）工程措施

由于工業生產區在施工前剝離了地面表土，所以需要對臨時堆放的表土加以臨時防護，在施工后可以將剝離的表土用于綠化。

（2）綠化措施

在工業區采取植樹種草的方法，綜合利用草、灌、喬等不同植物品種，在主干道兩側交替種植丁香和旱柳行道樹，在人行道和次干道單排種植行道樹；在主體工程的空地鋪設草坪，配以花灌木；圍墻內側種植槐樹，起到隔音防塵、美化環境的效果。

（3）臨時措施

設置臨時堆料場地，建立鋼板擋護，降雨期間在土方頂部搭蓋防水布，特別是堆放的表土表面，必須覆蓋防水布，避免水蝕；在施工道路的主干道及臨時堆料場周圍設置梯形排水溝并在溝內覆蓋土工膜；在臨時堆土場內設置沉沙池，將沉沙池與排水溝相連，坡面的水流會流入沉沙池，經沉淀澄清之后再排入排水溝內。

3.2 排矸廠區的水土保持措施

（1）場地清理

對排矸場進行清理，清除樹根、平整雜草，并實施一定防滲措施，鋪填黃土和土工布；排矸場在使用時要分層卸載渣體，保證碾壓密實并覆以黃土避免雨水滲入；設置橫向排水溝，并將堆渣體與豎向截洪溝連接；在堆渣體邊坡種植植被，防止洪水對坡面沖刷；為了避免洪水流入排矸場，可在排水溝周圍設置截洪溝；在排矸場坡腳設置擋墻，提高渣體穩定性；當排矸場達到使用年限后，采取覆土綠化措施，注意日常灑水降塵。

（2）工程措施

對排矸場進行實地測量，分析其地形地貌，明確擋渣墻位置；測量不同高程的占地面積，計算各層庫容，確定總庫容；排矸場面積大，當外場排土達到一定高度形成平臺時，在排矸場進行棄渣，為了避免暴雨沖刷平臺，可以在平臺內側設置臨時矩形排水溝。

（3）植被措施

在堆渣時及時對每層堆渣坡面進行種草，選擇無芒雀麥；土方堆達到最高高程時，對頂部實施紫穗槐和草坪相結合的灌草植被恢復。

4 總結

綜上所述，綜合分析礦區水土流失現狀，設計科學合理的水土保持方案，并采取相應的水土保持對策，把握其中的實施要點，有助于礦區的建設和長遠發展。

參考文獻：

[1]王建文，馬三保，等.檸條塔煤礦水土保持措施體系建設[J].中國水土保持.2010，（07）：13-14.

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