礦山露天開采建設項目水土保持實施方案

王彥卓

(遼寧江河水利水電新技術設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110003)

1 項目概況

礦區位于海城市北部，距市區11 km，行政區劃隸屬于南臺鎮后馱龍村管轄。礦區面積85.61 hm2，礦區范圍內共分布5條礦體，礦石總量為2548.59萬t，設計利用資源量為2425.94萬t，露天開采設計利用量為1108.02萬t，生產規模為100萬t/a，服務年限11.08 a。

礦區屬于溫帶季風氣候，多年平均氣溫9.3 ℃，平均≥10 ℃積溫3700 ℃，年平均降水量為710.0 mm，年平均蒸發量1579.0 mm。礦區內土壤類型主要為草甸土，植物區系處于華北植物區系和東北植物區系交界處，植物組成以東北植物區系為主。

2 礦區開采方式

礦山露天采場為凹陷型露天采坑，開采順序為自上而下分層開采，臺階高度為10 m。爆破后的礦石直接裝車外運。礦山采用多臺階同時作業方式開采，一般兩個水平同時開采，臺階開采順序為由高至低開采。首先沿地形等高線掘單壁溝，剝離上部的薄層覆蓋物，形成采礦作業面，然后向邊坡方向推進至開采境界。根據穿爆方式、液壓鏟裝載和汽車運輸的工作條件要求，最小工作平臺寬度一般為35 m，液壓挖掘機工作線長度150～200 m，采場同時工作水平數2個。

3 方案服務年限及防治標準

本工程屬新建建設類項目，水土保持方案的服務年限自項目建設期起8 a，即2017—2024年(含基建期)。

根據《水利部辦公廳關于印發(全國水土保持規劃國家級水土流失重點預防區和重點治理區復核劃分成果)》的通知(辦水保〔2013〕188號)及《遼寧省水利廳關于印發(全國水土保持規劃省級水土流失重點預防區和重點治理區復核劃分成果)》的通知(遼水保〔2016〕69號)，項目區屬遼寧省水土流失重點治理區，水土流失防治標準執行等級為二級標準[1]。礦區多年平均降雨量為710 mm，水土流失總治理度、林草植被恢復率及林草覆蓋率絕對值提高1；土壤侵蝕強度以輕度侵蝕為主，土壤流失控制比應大于或等于1；根據相關法律法規，由于本工程所在區域屬于省級重點治理區和北方土石山區的遼寧環渤海山地丘陵區，除土壤流失控制比外五項防治指標值提高1[2]。

4 項目水土流失預測

工程擾動、損壞土地和植被面積共計56.49 hm2，產生臨時堆土32.42萬m3，方案服務期內工程產生永久棄石378.00萬m3，棄于廢棄采坑內。在預測年限內，可能造成的水土流失總量為51 309.25 t，新增水土流失量為45 387.07 t。露天采場和排土(石)場是水土流失發生的重點區域。工程建設過程中，對露天采場和排土(石)場內原地貌產生一定的擾動，影響了地表土層和植被，降低了地表土壤的抗蝕能力，在降雨擊濺、地表徑流的作用下，易發生水蝕，對周邊環境造成一定影響。

從水土流失發生的區域上看，水土流失量主要發生在露天采場及排土(石)場，其中露天采場新增水土流失量占礦區新增水土流失總量的45.85%，排土(石)場新增水土流失量占礦區新增水土流失總量的51.94%。

從水土流失發生時段上看，建設期水土流失量占水土流失總量的22.65%，運行期水土流失量占水土流失總量的68.86%，自然恢復期水土流失量占水土流失總量的8.49%。建設期和運行期是水土流失發生的重點時段。所以應加強排土(石)場及露天采場在建設期和運行期的水土保持監測工作。

5 防治體系

根據本項目和礦區水土流失特點，將工程措施與植物措施相結合，科學配置，形成完整的綜合防護體系。本項目包括露天采場區、工業場地區、排土(石)場區、礦區道路區4個防治區。

5.1 露天采場防治區

5.1.1 建設期

5.1.1.1 工程措施設計

(1)露天采場剝離表土。根據實際勘察結果顯示本防治區表土土層滿足剝離條件，綜合考慮，對本區域進行表土剝離(耕地表土按0.50 m剝離，荒草地表土按0.30 m剝離)，剝離表土全部用于露天采場開采期末實施覆土，工程量為13.80萬m3，剝離面積28.83 hm2。

(2)露天采場周邊截水溝。為防止采場周圍地表徑流水匯入采場，造成對礦山邊坡的破壞，露天采場周邊設置水泥砂漿砌塊石截水溝，斷面為梯形，全長2.40 km，將外部匯水引入附近的河溝中。

5.1.1.2 臨時措施設計

為防止采場上部土質邊坡雨水沖刷，邊坡出入溝位置設置土質排水溝，排水溝總長600 m，雨季暴雨來臨時，需撤出采場內的人員及設備，待雨停排出積水后方可恢復生產。

5.1.2 運行期

5.1.2.1 工程措施設計

運行期末對露天采場的平臺及溝底實施表土回覆和土地平整措施，便于恢復植被，覆土面積33.62 hm2，覆土量為13.80萬m3，平均覆土厚度0.41 m，覆土來源為露天采場剝離表土，土地平整面積為33.62 hm2。

5.1.2.2 植物措施設計

植物措施采取進行穴狀整地，栽種刺槐，坡腳處栽五葉地錦的方式，共實施措施面積為33.62 hm2，上部平臺面積8.08 hm2，底部平臺面積為25.54 hm2，在露天采場平臺按照0.50 m的間距種植五葉地錦攀爬綠化邊坡。

5.2 工業場地防治區

5.2.1 建設期

在工業場地建筑周邊空地種花、植樹，對人員集散、主要建筑物、活動中心、采場生活區等地段，進行重點綠化，選用適合當地氣候，能耐受、吸附粉塵的花草和樹種，搞好現代新型企業的綠化美化工作，綠化面積0.60 hm2。

5.2.2 運行期

(1)工程措施。在開采期末采取土地平整措施，面積為1.92 hm2，有利于控制工業場地內擾動土地的水土流失，恢復和改善土地生產力。

(2)植物措施。對工業場地占用荒草地部分設置植物措施，撒播早熟禾進行植被恢復，撒播面積為1.92 hm2。

5.3 排土(石)場防治區

5.3.1 建設期

5.3.1.1 工程措施

(1)排土(石)場擋土墻措施。為攔擋坡面不時滑落的碎石和堆土，排土(石)場設置漿砌石擋土墻。排土場擋墻長為890 m，共需漿砌石2848 m3，PVC排水管161 m；排石場擋墻長為151 m，共需漿砌石2688 m3，PVC排水管113 m。

(2)排土(石)場表土剝離。根據實際勘察結果顯示本防治區表土土層滿足剝離條件，綜合考慮，對本區域進行表土剝離(耕地表土按0.5 m剝離，荒草地表土按0.3 m剝離)，剝離表土全部用于排土(石)場終期實施覆土，表土量為3.89萬m3，剝離面積8.39 hm2。其中，排土場剝離表土量1.54萬m3，面積3.69 hm2；排石場剝離表土量2.35萬m3，面積4.70 hm2。

5.3.1.2 植物措施

為防止雨水沖刷臨時排水溝開挖堆土和排土場內堆土的水土流失，建設期末撒播早熟禾草籽。其中排土場堆土表面撒播7.32 hm2，排土場及排石場周圍排水溝邊埂撒播0.20 hm2，共撒播草籽7.52 hm2。

5.3.1.3 臨時措施

排土(石)場外圍設置土質排水溝，攔截并排出降雨過程中坡面所形成的徑流，減少對場外土壤的侵蝕。土質排水溝長1.73 km，其中排土場890 m，排石場840 m，底寬0.3 m，深0.3 m，邊坡比1∶1，比降5‰。

5.3.2 運行期

5.3.2.1 工程措施

在開采期末對排土(石)場進行表土回覆和土地平整，使該區土地具有土地利用能力，回覆表土量為3.89萬m3，覆土面積10.80 hm2。其中，排土場覆土1.54萬m3，覆土面積6.10 hm2；排石場覆土2.35萬m3，覆土面積4.70 hm2。土地平整面積為10.80 hm2，其中排土場平整面積為6.10 hm2，排石場平整面積為4.70 hm2。

5.3.2.2 植物措施

對排土場實施植物措施，撒播草籽面積為3.93 hm2。

5.4 礦區道路防治區

5.4.1 建設期

5.4.1.1 工程措施

(1)表土剝離。建設期對占用旱地部分進行表土剝離措施(耕地表土按0.5 m剝離，荒草地表土按0.3 m剝離)，剝離面積2.7 hm2，表土剝離量1.30萬m3。

(2)漿砌石排水溝。礦區道路兩側設置漿砌石排水溝，攔截并排出降雨過程中路面所形成的徑流，減少水土流失。排水溝長2.5 km，底寬0.5 m，深0.5 m，厚度0.3 m，比降5‰。

5.4.1.2 植物措施

為防止雨水沖刷漿砌石排水溝開挖堆土，造成水土流失，在其邊坡上撒播草籽1.24 hm2，按照80 kg/hm2的標準，撒播早熟禾草籽99.2 kg。

5.4.2 運行期

5.4.2.1 工程措施

開采期末對礦區道路進行表土回覆措施，回覆面積2.7 hm2，所需表土量為1.3萬m3，來源于礦區道路剝離的表土，并實施土地平整，面積為3.0 hm2。

5.4.2.2 植物措施

礦區道路實施植物措施，撒播草籽面積0.55 hm2。

6 結 語

(1)礦山開采建設項目植物措施中，需要因地制宜，在合適的季節選擇適宜當地種植樹種。工程運行期間應加強植物措施的撫育和管理，定期檢查，對林草植被及時進行補植、補種、灌水、施肥、除草及病蟲害防治，保證植物措施長期有效的發揮效果，達到改善生態環境、防治水土流失的目的[3]。

(2)建設單位需要加強擋土墻、排水溝的日常檢查維護，避免暴雨季節排水溝堵塞、渣體沖毀等自然災害發生，保證各項工程防護措施永久發揮作用。

(3)建設單位需要加強與地方水行政主管部門聯系，接受水土保持工作的監督檢查，加強水土保持設施的管護運行，使其發揮更好的效益。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.開發建設項目水土保持方案技術規范：GB 50433—2008[S]．北京：中國計劃出版社，2008．

[2] 中華人民共和國水利部.開發建設項目水土流失防治標準：GB 50434—2008[S].北京:中國計劃出版社，2008.

[3] 曹昌輝.郭橋銅銀礦水土保持實施方案探討[J].九江學院學報(自然科學版)，2010，25(2):21-23.