基于水土保持工程措施的煤礦生態(tài)恢復研究

秦軍霞

(煤炭工業(yè)太原設計研究院，太原 030001)

由于受到經濟和工農業(yè)生產發(fā)展的需要，我國的原煤開采業(yè)得到了進一步的發(fā)展。但也暴露出來相當多的問題。比如因設備老舊，導致原煤開采效率低下;因規(guī)劃不合理，導致過度開采;因管理不完善，導致在開采過程中產生過多建筑垃圾以及廢土渣等，這些都對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成一定程度的負面影響，破壞了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的平衡。因此，如何在提高原煤開采效率的同時，切實做好當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護工作，已經成為當前情況下，我國煤礦開采業(yè)所首先要解決的課題。

1 概述

煤等自然資源是促進我國經濟和工業(yè)生產發(fā)展的必要條件，也是基本條件。但因為長時間的開采和使用，給當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境也帶來了一定程度的負面影響，比如，近些年山西省大力開展兼并重組整合，部分煤礦紛紛進行整改擴建，在促進煤礦進一步發(fā)展的同時，也產生的大量建筑垃圾、井筒掘進量及矸石，不僅給礦區(qū)帶來環(huán)境污染，也加劇了當?shù)氐乃亮魇?，導致水土流失的面積逐漸增大。如果在煤礦的開采過程中，不能采取科學、有效的水土保持措施來治理和預防當?shù)氐乃亮魇栴}，那么久而久之，就會對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的長久、持續(xù)、平衡發(fā)展帶來一定的影響。嚴重時，有可能導致泥石流等地質災害的發(fā)生，不僅給礦區(qū)的工農業(yè)生產帶來一定的破壞，更會對當?shù)厝罕姷娜松碡敭a安全以及日常的生活造成嚴重威脅。所以，怎樣治理好礦區(qū)的水土流失問題，保護好當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，已經成為我國日后煤礦開采業(yè)急需要解決的一個重要問題。

2 水土流失的預測分析

在煤礦的開采過程中，容易引起當?shù)厮亮魇У闹饕h(huán)節(jié)有:表土堆放場、排矸場和工業(yè)廣場等地。在原煤開采過程中制造出來的煤矸石、廢土、廢渣等形成了排矸場，對當?shù)氐耐恋卦斐蓧赫计茐?，因為在排矸場中存放的大都是碎石、廢渣等物體，一旦遇上大雨天氣就很有可能造成塌陷、滑坡、表層石塊以及廢渣被雨水沖走，進而對附近區(qū)域的土地產生侵蝕破壞，所以排矸場是造成礦區(qū)水土流失問題的主要區(qū)域。所謂的表土堆放場主要是用來存放在工業(yè)廣場、風井場地等建設過程中剝離產生的表層土以及用于以后使用的客土，這些都屬于臨時性的壓占破壞，如果不能對其采取合理、有效的水土保持措施，很容易導致表土發(fā)生水土流失問題。而開采過程中的工業(yè)廣場等環(huán)節(jié)，也會對當?shù)氐耐恋刭Y源造成一定的破壞，主要表現(xiàn)方式為水蝕，這不但會造成當?shù)卦械孛舶l(fā)生變化，也會給礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)節(jié)帶來嚴重破壞，進而加劇了當?shù)氐乃亮魇栴}。

2.1 生態(tài)環(huán)境恢復的目標

在對礦區(qū)環(huán)境進行恢復保護時，一定要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況采取綜合、有效的治理措施。通過采用科學、合理的水土保持措施，能夠有效地解決在煤礦開采過程中造成的水土流失問題，同時也能對已經造成破壞的區(qū)域進行及時有效地治理和保護，在恢復當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的基礎之上，促進礦區(qū)原煤開采同當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境協(xié)調平衡發(fā)展。

2.1.1 排矸場

在開采過程中，一定要做到對煤矸石的綜合利用，同時也要因地制宜，根據(jù)實際情況，選擇合適且成功率較高的植被在排矸場進行復墾種植。

2.1.2 排矸場邊坡

在對待排矸場邊坡問題上，首先要做的是對邊坡進行穩(wěn)定、有效的處理，在坡腳處通過修設擋土墻來預防邊坡滑落，同時對邊坡進行填土回置，用來種植喬木等植被，且回填土的厚度不能＜30 cm。因為在原煤開采過程中制造出來的矸石會在自然風化的作用下形成土壤，所以這個環(huán)節(jié)中可以適當降低回填土的厚度。依據(jù)礦區(qū)的自然地理條件，在邊坡種植的植被應首選成活率較高的灌木。同時，為了有效防治和預防邊坡出現(xiàn)水土流失問題，一定要適度加大灌木的種植密度，使其能很好的起到調節(jié)地表徑流，涵養(yǎng)水源的作用。

2.1.3 表土堆放場

在表土堆放場的周邊區(qū)域可以通過放置填土草袋來充當防護墻，這樣就可以有效地預防和防治水土流失問題。同時，表土堆放場無需進行填土回置，可以直接進行草籽播撒，來保持該區(qū)域的土壤肥力。當原煤開采結束以后，再根據(jù)當?shù)氐膶嶋H狀況對表土堆放場進行科學、合理的復墾，并按照相關要求，選取合適的植被進行種植。

2.1.4 工業(yè)廣場

在原煤的開采過程中，工業(yè)廣場主要對礦區(qū)土地造成壓占破壞，因此，在原煤開采結束之后，再根據(jù)礦區(qū)的具體情況，拆除已經廢棄的工業(yè)廣場上的原有建筑物，平整土地，并按照相關標準對其進行填土回置，并選取合適的植被進行種植。

3 水土保持措施

在對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復過程中，所采取的水土保持工程措施包括:礦區(qū)土地修整、擋土墻、植被種植等措施。并按照原煤開采過程中每個環(huán)節(jié)造成的破壞情況不同，來選擇合適的保護措施。

3.1 排矸場平臺

所謂排矸場就是指在原煤的開采過程中，因原煤開采而制造排出煤矸石、廢渣等物體堆積而形成的面積大小不同的山丘。這種“山丘”因坡面的整體結構比較松散，缺乏穩(wěn)固性，因此很容易出現(xiàn)塌陷、滑坡、泥石流等自然災害。而且原煤開采結束之后，對礦區(qū)的生態(tài)恢復過程中，這個環(huán)節(jié)的恢復難度較大。

在對排矸場進行平整復墾同時，也一定要做好填土回置的工作，并按照場地的整體面積來計算填土過程中所需土量，此外，也需注意回填土的厚度，厚度＜30 cm即可。排矸場平整復墾之后主要是用來種植植被，在植被的選擇上，一般選取易成活的樹種或者草籽，在這個環(huán)節(jié)中經常種植的樹種有楊柏樹、松樹、刺槐等植被。

3.2 排矸場邊坡

在對整個排矸場的處理過程中，邊坡是最容易引起水土流失的區(qū)域。所以邊坡是做好礦區(qū)水土保護工作的難點區(qū)域，也是重點區(qū)域。解決的主要方法可以分為兩種，填土種植和修設擋土墻。

因為排矸場的邊坡坡度一般都＜45°，所以在選擇種植植被時應盡量選擇成活率高的灌木，且種植的密度一定要大，常用的樹種有沙棘和檸條等。

在修設擋土墻時，應盡量布置在邊坡的坡腳處，這樣不但可以有效的預防和防治因受雨水沖刷等外力作用造成的水土流失，還可有效預防滑坡等問題的產生。一般情況下，擋土墻都為漿砌石結構，所以在修設時，都需對它的穩(wěn)定性、傾覆牢固性、坡腳處地基的承載力以及偏心距等內容進行詳細、科學的計算，以確保設計出來的擋土墻穩(wěn)定、安全、可靠。

3.3 表土堆放場

在原煤的開采過程中，所謂的表土堆放場主要用來存放在原煤開采過程中被開挖的地表土以及用于以后使用的客土。在對其進行治理過程中重點是關注對邊坡的處理防治工作，一般情況下，都會在堆放場的邊角處用袋裝填土方式形成專門的圍堰，來預防和治理水土流失問題。

3.4 工業(yè)廣場

在這個環(huán)節(jié)中，做好生態(tài)環(huán)境恢復所主要采取的措施是對原有的土建工程進行拆除、平整土地、填土種植等。這些措施和手段能很好地預防和治理礦區(qū)區(qū)域的水土流失。由于在這個環(huán)節(jié)中，該區(qū)域的土地受到建筑物的長期壓占，致使土壤壓實，不利于植物生長，所以在進行植被種植時，首先要做好該區(qū)域的填土覆蓋工作，覆蓋厚度為30 cm即可。

4 結語

隨著經濟和工農業(yè)生產發(fā)展的需要，我國對煤等資源的需求量急劇增加。但由于在開采過程中，受到技術、設備等方面的限制，不但造成開采效率低下，而且還對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。為了實現(xiàn)礦區(qū)經濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，要求我們要在提高開采效率的同時，切實做好當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護工作。

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