淺析開發建設項目表土資源的保護與利用

辛建寶

摘要：近年來隨著各類開發建設項目的不斷增加，尤其是露天采礦工程在建設和運營期間破壞及擾動的地表面積數量驚人，而對地表的擾動過程中不注意表土剝離及合理的利用，導致破壞的原有用地很難進行生態恢復，從而引發水土流失和生態環境破壞，甚至是洪澇災害發生的誘導因子。因此對露天采礦類開發建設項目表土的剝離及利用顯得很重要了，本文通過以“大唐呼倫貝爾能源開發有限公司謝爾塔拉露天煤礦”為例對露天采礦工程的開采工序、項目所在區域的表土種類、剝離厚度、剝離的堆存擋護、合理調運利用等方面的分析，提出開發建設項目剝離的表土防護及合理利用的治理措施，進而得出目前露天采礦工程對表土保護及利用的思路和方法。

關鍵詞：開發建設項目；露天采礦工程；表土剝離；表土的利用

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170132007

引言

表土富含有機質、土壤酶和微生物等物質，具有較好的營養和環境條件來供應和協調植物生長；然而，隨著煤炭工程的大力開發，同時根據煤炭的資源賦存條件，需要采用露天開采的方式，導致大量表土被占壓和流失，威脅生態安全和糧食安全。《中華人民共和國水土保持法》、《開發建設項目水土保持技術規范》等法律、規范對生產建設項目表土保護與利用做了明確規定，生產建設活動應盡量減少地表擾動，對無法避免擾動的地區應進行表土剝離；本文中的“大唐呼倫貝爾能源開發有限公司謝爾塔拉露天煤礦水土保持方案報告書”以水保函[2010]306號文獲得了水利部的批復，具有法律效力，本報告書中的關于表土的保護及利用內容對其他露天礦的表土資源利用及保護有一定的借鑒作用。表土資源的合理利用對恢復當地的農業生產力，提高農業作物產量有很大的積極作用。

1露天采礦的開采工序及擾動地表區域

露天開采作業主要包括穿孔爆破、采裝、運輸和排土。露天開采的順序是采礦和剝離在時間和空間上的相互配合。露天開采主要根據資源的賦存深度進行劃分采區及確定拉溝的方向，又根據采區的劃分確定合理的推進方向。拉溝過程在向下及向兩側進行的過程中，會對地表進行大量的破壞及開挖，產生很大的剝離量。露天采礦主要分為采掘場、外排土場、運輸道路、工業場地、地面生產系統及給排水管線等項目組成，其中露天礦的采掘場及外排土場占地面積大，后期恢復困難、產生的水土流量較大。露天礦開采過程中的地面擾動區域均涉及破壞表土問題。一旦擾動原有的土壤結構以后，如果不對含有養分的表土加以保護及利用，形成的排土場及內排土場開始內排以后，沒有生態恢復的條件。本文中的案例劃分為3個采區，建設期工程占用土地面積共計654.70hm²，其中永久占地606.95hm²，臨時占地47.75hm²；到開采期末累計占地面積2625.60hm²，其中永久占地2593.21hm²，臨時占地32.39 hm²。

2項目所在區域土壤特點

本項目位于內蒙古自治區呼倫貝爾市海拉爾區，屬東北黑土區，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，本區暗栗鈣土表層有機質含量一般在3.0%～6.1%，有機質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，說明腐殖質化程度較高，表現出草原腐殖質化的特點；全磷含量僅為0.03%～0.16%之間。由于區域氣候冷涼，養分有效性較低，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。項目區內土層厚度一般在80～110cm左右，腐殖質層厚度約20～50cm。

3表土剝離及堆存保護

3.1表土的剝離

對露天采礦工程中所有涉及到地表擾動的區域均進行表土剝離，并根據腐殖質層的厚度進行剝離，對露天采場在拉溝剝離開始前進行，外排土場在排棄前進行，工業場地等地面的永久占地在場平前進行，表土的堆存場地盡量在不影響工程建設及生產的前提下，利用既有的工程占地內，盡量不新增占地，減少對臨時占地的表土擾動，減少水土流失。本文中的露天礦，平均的剝離表土厚度為30cm，在水保方案服務年限內剝離的表土量為268.34萬m³，按照運距短，減少擾動、少占地的原則設置東排土場表土堆土場、西排土場表土堆土場及采掘場在建設期未能推進的占地位置設置表土堆土場。運行期采掘場開始內排以后，采掘場剝離推進的表土一邊剝離，一邊對內排土場開始覆土，盡量不新增占地。

3.2表土的堆存防護

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

4表土的合理利用

表土作為植物生長的基礎，做好表土的保護后，要及時有效的進行合理利用，恢復生態環境，不能作為廢棄方進行排棄。當露天采礦工程中的排土場形成穩定邊坡和臺階、露天采場形成內排土場、工業場地等地面設施建設完畢后，要全面進行覆土恢復原有的用地類型，案例中，對排土場的平臺及邊坡進行覆土，覆土厚度45cm，項目區主要為牧草地、覆土后進行撒播草籽，減少水土流失、保持表土的養分。對整個項目所有的剝離表土全部進行利用，表土達到平衡。案例中的表土剝離及利用平衡圖見下圖。

5結論

通過前面對表土剝離、防護及利用的介紹，尤其本案例中的項目區位于東北黑土區，表土極其珍貴，且項目區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程中對擾動地表產生的水土流失及恢復生態，需要在表土的剝離的厚度、剝離的工藝，剝離的時序做出合理的安排，在表土防護的堆存占地、防護措施、防護規模確定切實可行的防護方案；在表土的利用的過程中做到合理調運、表土平衡、根據恢復植被的類型確定覆土的厚度，根據主體工程的建設時序及工藝及時有效的回覆表土進行利用。

植物措施是開發建設項目中行之有效的水土保持措施，而表土是具有植被恢復潛在能力的綠化材料。從國家的法律層面上和項目生態恢復的主體思想上，表土資源是減少水土流失的基礎，是實現綠色礦山的根本支撐，根據項目區的表土資源情況，做好表土的剝離、保護及利用是實現水土保持的重中之重，最大程度減少開發建設對生態的破壞，實現生態可持續的目標。