關鍵詞:外排土場;生態修復;方案;優化;渝南煤礦 中圖分類號:S157 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j. issn.1000-0941.2025.10.019 引用格式:孟天友,雷龍海,李華,等.基于部門專題下的露天煤礦外排土場生態修復治理方案優化分析[J].中國水土保 持,2025(10) :74-77.
《國務院關于支持貴州在新時代西部大開發闖新路的意見》(國發[2022]2號)明確貴州要建設新型綜合能源基地,提升能源安全保障能力。為了切實做好電煤保障供應,實現國家對貴州能源基地建設的戰略要求,確保“十四五”期間貴州煤炭有序釋放存量產能,降低開采成本、提高煤炭產量,將資源優勢轉為經濟優勢,2022年以來,市相繼開工建設了金沙縣沙土鎮渝南煤礦等4個露天開采項目,設計生產能力390萬 Δt/a 。露天煤礦開采具有擾動地表強烈、外排土場土石方堆存量巨大、對生態環境影響劇烈等特點,其外排土場的生態修復問題在西南巖溶山區一直是比較敏感和慎重的環境問題。對外排土場生態修復的研究,國內外主要集中在邊坡穩定性、生態修復措施等方面。外排土場的生態修復治理措施直接涉及林業部門的植被恢復方案、自然資源部門的綠色開發利用方案、生態環境部門的生態修復方案和水利部門的水土保持方案(以下統稱“生態修復治理方案”)。本研究以金沙縣沙土鎮渝南煤礦露天開采項目為例,基于部門專題視角下研究相關部門對外排土場生態修復治理的措施和要求,并探討解決的措施和辦法。
1項目及外排土場概況
金沙縣沙土鎮渝南煤礦露天開采項目由貴州省金沙縣興吉礦業有限責任公司投資建設,項目位于金沙縣沙土鎮紅旗村境內,距離金沙縣城約 36km ,設計生產能力90萬 Δt/a ,露天開采境界面積 3.218km2 ,設計可采儲量1144.1萬 t ,服務年限 11.56a 。根據2022年8月9日貴州省水利廳黔水保函[2022]130號批復的水土保持方案,項目建設內容主要有工業場地、采掘場地、表土臨時堆放場地、交通道路和附屬系統等,總占地面積 342.78hm2 。建設期共開挖土石方847.45萬 m3 ,回填土石方9.40萬 m3 ,綜合利用土石方824.04萬 m3 回填用于金沙縣沙土鎮匯鑫煤礦市場化礦山生態修復整改項目,臨時堆放表土14.01萬m3 用于采掘場覆土整治。生產運行期產生的廢棄土石方繼續回填利用,回填結束后另選外排土場,啟用前另行編報水土保持方案。項目建設總投資76220.91萬元,其中土建投資3894.08萬元,總工期12個月。
項目初步設計于2022年6月7日獲貴州省能源局黔能源審[2022]142號文批復,根據《自然資源部辦公廳關于遼寧等省啟用“三區三線”劃定成果作為報批建設項目用地用海依據的函》(自然資辦函[2022]2341號),2023年4月18日貴州省能源局黔能源審[2023]139號文批復初步設計(局部修改)。2022年3月18日,中央第二生態環境保護督察組反饋貴州省生態環境保護第三十八個問題:“部分地方借‘探索利用市場化方式推進礦山生態修復’之名,實則是打著生態修復的幌子違法開采礦產資源。”金沙縣沙土鎮匯鑫煤礦市場化礦山生態修復屬于市21個整改項目之一,由于項目問題整改與渝南煤礦開工建設時間不協調,原綜合利用土石方方案已無實施的可能,因此根據局部修改的成果和項目建設需要,對原初步設計的初期外排土場進行了擴容,并調整了表土堆場位置。項目業主委托編制了《貴州省金沙縣興吉礦業有限責任公司金沙縣沙土鎮渝南煤礦(優化重組)露天開采(局部修改)水土保持方案補充報告書》,明確了外排土場、表土堆場的治理措施,并于2023年11月20日通過貴州省水土保持科技示范推廣中心組織的專家審查。其中,外排土場位于采礦證上的4、5拐點附近,在最終的露天礦地表開采境界北側,場區地面高程 865~1003m ,地形坡度 30°~45° ,占地面積 128.70hm2 ,堆渣面積 114.83hm2 ,設計堆渣高程 865~1020m ,最大堆高 155m ,設計堆渣體邊坡坡比 1:1.85 ,設計庫容6588.82萬 m3 。外排土場于2022年11月21日啟用,截至2024年3月已擾動土地面積 131.97hm2 、堆存棄渣2822.64萬 m3 。
2部門專題對外排土場生態修復治理方案簡述
2.1水利部門的水土保持方案[1]
1)建設期措施。項目施工期間,對外排土場堆渣范圍內已進行表土剝離,并在南部及西北部渣體下方修建了 1#?8# 擋土墻;在外排土場西南側下游修建了1# 截水溝,截水溝末端修建了 1# 沉沙池;同時項目設計在外排土場底部沖溝最低位置布置排水盲溝;對目前西部邊坡4個平臺及南側底部的3個平臺開展了土地整治及邊坡綠化工作。剩余建設期,伴隨排土進度在外排土場堆渣體下游邊坡坡腳修建擋土墻6處,環繞渣體周邊修建混凝土排洪溝6條。此外,為避免現有的堆渣體向周邊及邊坡內擴散,在堆渣平臺邊緣、馬道外側、堆渣邊坡坡腳外側設置臨時攔擋,在現有平臺頂部、馬道內側及邊坡坡腳外側布設臨時排水溝,將場內的雨水集中外排至臨時沉沙池,經過簡單沉淀處理后,外排至周邊截水溝、排洪溝內。
2)生產期措施。開采期間,按照堆土進度,提前將擾動區內表土剝離,在堆土區域沉降完成后,按設計要求沿馬道平臺內側修改馬道排水溝,在平臺頂部修建平臺排水溝,同時及時對堆土邊坡及堆土平臺進行土地整治,并實施終期的邊坡綠化及復墾措施。考慮到主體設計及現有截排水溝在修建時,臨近渣體邊坡一側溝幫頂部均與堆渣體地面線等高,缺乏必要的攔擋及過流功能,渣體內流失的土石方會直接進入截排水溝系統內,堵塞排水溝,因此方案設計對截排水溝進行加高優化。另外,外排土場堆土區域存在約1a的沉降期,因此方案還在沿馬道排水溝、平臺排水溝走向的位置設計了臨時排水溝,以將場內雨水引入沉沙池后外排。
3)水土保持方案措施設計工程量。在堆渣邊坡坡腳設置擋土墻13段,共計 600m ;沿場地周邊布置排洪溝6條,共計 3380m ;在堆體內設置頂部平臺排水溝6條共計 3 150m 、馬道內側排水溝 24380m 邊坡坡腳外側截水溝11條共計 4 090m ,同時還設置沉沙池9座。外排土場頂部大平臺區域全部復耕,面積29.64hm2 ;邊坡及馬道不適宜復耕的區域則采用草-灌-喬方式進行綠化,其中邊坡較窄平臺設計為景觀林(純林),面積 17.04hm2 ;排土場邊坡設計為景觀林(混交林),種植耐旱耐貧瘠的植物,面積 68. 15hm2 (設計覆土厚度中耕植土厚度不低于 0.5m )。建設期沿馬道排水溝、邊坡坡腳外側截水溝設置臨時排水溝5775m ,沿平臺外側、堆渣邊坡坡腳設置臨時攔擋7710m 臨時沉沙池14座;堆存期間沿馬道排水溝設置臨時排水溝 16670m ,沿平臺外側、堆渣邊坡坡腳設置臨時攔擋 16670m 臨時沉沙池40座。
2.2生態環境部門的生態修復方案[2]
1)工程防護。根據外排土場實際地形條件,外排土場堆體以外區域匯水面積較小,生態修復方案不考慮將堆置范圍之外的少量山坡集水與堆體坡面雨水分流收集處理;在外排土場服務期間,通過截水溝將外排土場外圍坡面雨水及外排土場渣面雨水疏導排至擋土墻下淋溶水收集池,然后根據環評要求處理后回用或外排;在外排土場封場生態修復后,壩下淋溶水收集池與消力池不再串聯,淋溶水收集池主要收集排水盲溝匯集的淋溶水,外排土場外圍坡面雨水及外排土場渣面雨水通過截水溝疏導排至下游,經沉沙消能后直接順排至下部溝道
2)生態修復。渝南煤礦煤矸石存在自燃及產生酸性廢水隱患,生態修復方案將外排土場全部恢復為林草地,降低自燃及產生酸性廢水風險。外排土場頂部平臺區域坡度較小,設計營造為常綠落葉樹種混交的喬木林,呈塊狀混交。外排土場臺階平盤區域坡度較小,設計營造為針葉闊葉樹種混交的喬木林,呈帶狀或塊狀混交。外排土場臺階邊坡為土質回填邊坡,設計坡度為 30° ,以水土保持及塑造景觀為目的,少量喬木樹種呈條帶種植在臺階邊坡下部,灌木樹種呈條帶種植在臺階邊坡中上部,設計營造以水土保持功能為主的景觀林。外排土場堆體外圍臨時破壞區以及外排土場與采掘場過渡地帶,從安全等角度綜合考慮,以外排土場、采坑防護及水土保持為目的,設計營造為景觀林(純林),林種選擇以水土保持功能為主的防護林。
3)工程措施。外排土場共布置8條截水溝( 1#~ 8# 截水溝,共 3429m ),主要將堆體外圍坡面雨水及堆體坡面雨水排導至攔渣壩下游;沿巡檢道路、新建農村公路布置7條排水邊溝( 1#~7# 排水溝,共4273m),末端接截水溝或自然沖溝等;沿各級外排土場臺階平盤(馬道)內緣布置生態溝( $2 5 0 \ \mathrm { m } \overrightharpoon { }$ ),末端就近接入截水溝、排水溝或集流槽,通過生態溝、道路排水邊溝、集流槽等將堆體坡面雨水疏導至場地外。同時,對于匯水區極小的擋土墻位置,視實際地形情況在擋土墻兩側布置小型截水溝,以防止雨水沖刷造成水土流失,具體可參照水土保持專項設計執行。另外,在外排土場邊坡適當位置增設若干集流槽,串聯各級臺階生態排水溝,末端接截水溝,防止因生態溝過長排水不暢導致邊坡遭到沖刷破壞。
4)植被重建。共涉及4個圖斑,總面積116.54hm2 ,均為景觀林。設計覆土中,黏土層厚度 0.2m ,耕植土厚度不低于 0.3m 。
2.3林業部門的植被恢復方案[3]
對外排土場、表土堆場的損毀植被進行恢復。據統計,項目臨時使用林地面積 56.02hm2 ,其中外排土場 43.40hm2 。對破壞的林地依原有圖斑地塊進行林業生產條件和植被恢復,按適地適樹的原則,選擇當地優良鄉土樹種香樟和楠木造林,邊坡治理栽植當地耐旱、根系發達的樹種刺槐和女貞,再撒播草種
香樟、楠木造林需苗量147042株(2500株/ Δhm2+ 5% 損耗),邊坡治理刺槐、女貞需苗量29408株(按造林用苗的 20% )。設計覆土中耕植土厚度不低于0.3m 。
2.4自然資源部門的綠色開發利用方案[4]
綠色開發利用方案中,由于未根據主體設計局部修改的成果進行修訂,因此對外排土場的治理按照原初步設計要求全部恢復為耕地,同時對外排土場內覆土厚度進行了明確。按照設計標準,旱地覆土區有效王層厚度不得低于 0.5m ,林地覆土區有效土層厚度不得低于 0.3m 。
3生態修復治理方案的差異性分析
根據以上資料分析,外排土場的生態修復治理方案主要存在如下差異。
3.1 總體治理思路
根據分析,以上4個部門專題中,林業部門與生態環境部門的治理要求基本是一致的,即要求外排土場全部恢復為林地;而水利部門與自然資源部門則對外排土場治理均提出了復耕的要求,且部分復耕區域位于林業部門要求必須恢復為林地的區域。各部門專題生態修復治理方案總體差異見表1。
表1各部門專題生態修復治理方案總體差異

3.2 生態治理措施
3.2.1 工程措施
生態修復方案與水土保持方案對外排土場的工程措施總體思路基本一致,但生態修復方案對外排土場整體工程措施的要求弱于水土保持方案,尤其是未考慮維持外排土場穩定的相關措施。兩方案具體的工程量差異見表2。
表2生態修復方案與水土保持方案工程措施差異

3.2.2 植物措施
關于外排土場的植被恢復,有3個部門均對其提出了具體要求,其中:林業部門的植被恢復方案僅要求對損毀的林地圖斑進行原位恢復,其他圖斑則不考慮;而生態環境部門的生態修復方案及水利部門的水土保持方案中,對邊坡的植被恢復要求是一致的,僅頂部平臺區域存在不同。同時,不同部門對于綠化樹種的選取也存在較大差異。總體來看,植物措施存在的主要問題集中在治理位置不一致,計劃實施的樹種、規格不統一等方面
4結論與建議
巖溶山區露天煤礦外排土場占壓擾動地表面積大、安全穩定性要求高、對生態環境因子敏感,其生態修復治理涉及多個管理部門,各部門批復的生態修復治理方案存在治理要求不一致、平面分布上不盡統一,甚至出現同一地塊上措施相矛盾等情況,比較突出的是造林還是復耕問題,致使生產建設單位在實施生態修復治理措施時,面臨不知道該如何進行有效治
理的難題。
工作實踐中曾發生過類似的有集中棄渣/土場的項目為應付各專題驗收而先造林后復耕,造成資金投入浪費、影響政府公信力等現象,為避免此類現象發生,建議:一是在頂層設計上,有關部委要建立跨部門協作機制,從優化營商環境、高效服務企業的角度出發,對規程規范進行統一清理,明確將外排土場納入主體設計,按“保耕地、保林地、不污染、防流失”的工作思路,優先滿足關乎“國之大者”的耕地需要;二是改林地圖斑按原位恢復為按面積和種類異位集中連片恢復,生態環保注重處理酸性廢水和煤矸石自燃問題,與水土保持方案設計的攔截排水系統和攔擋措施協調一致;三是建立政府牽頭、相關主管部門參加的工作協調機制,明確自然資源、林業、生態環境和水利等部門的工作職責,溝通協調處理各方的需求和意見,明確問題解決的程序和辦法,達成生態修復治理方案措施的共識;四是生產建設單位要提前介入,不可僅將各部門涉及的生態修復治理方案作為項目開工建設的“通行證”,要將與各部門溝通明確的專題治理要求具體化,細化土地復墾、生態環境保護、水土保持治理和植被恢復的措施,制定生態修復治理“一張圖”,在施工圖設計階段具體化,以指導生產建設單位切實履行生態修復治理的主體責任,最大程度節約工程投資。
參考文獻:
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(責任編輯 徐素霞)