試論煤礦水土保持方案的設(shè)計及實施要點

張琦

摘 要：本文以某煤礦區(qū)的水土流失現(xiàn)狀為例，對其水土保持方案的設(shè)計和實施要點進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；水土流失；水土保持

煤礦建設(shè)和開采會在一定程度上破壞周邊的生態(tài)環(huán)境。我國的大多數(shù)煤礦位于半干旱、干旱的生態(tài)脆弱區(qū)，而大規(guī)模的采礦活動進(jìn)一步惡化了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。其中水土流失是礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞的主要表現(xiàn)，導(dǎo)致大面積水土流失的原因包括地質(zhì)地形、氣候、土壤等自然因素，也包括濫砍濫伐、擴(kuò)大開墾面積、濫用濫采等人為因素，一旦造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，很難完全恢復(fù)。

1 煤礦水土流失的現(xiàn)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(qū)，地形十分復(fù)雜，礦區(qū)整體構(gòu)造形態(tài)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(bǔ)給，水層間水質(zhì)變化顯著，地層穩(wěn)定，沒有斷裂構(gòu)造，煤層形態(tài)具有寬緩起伏；該礦區(qū)水土流失的侵害強(qiáng)度大，土壤侵蝕的主要原因是水蝕，侵蝕范圍廣；人為原因?qū)е碌乃亮魇?yán)重，地表植被大面積破壞，對水土保持措施正常作用的發(fā)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(qū)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(fā)不合理，破壞了生態(tài)環(huán)境，增加了水土流失的防治困難。在建設(shè)工程時，破壞了土層結(jié)構(gòu)，影響了土體的穩(wěn)定性，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)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(dǎo)致大面積地表裸露，使表層失去植被保護(hù)。

2 煤礦水土保持方案的設(shè)計

（1）煤礦區(qū)水土流失預(yù)測

一方面，對礦區(qū)進(jìn)行實地勘察，綜合分析其具體情況，計算出礦區(qū)工程建設(shè)和生產(chǎn)期間對地表損害和占用土地的面積。由于煤礦在建設(shè)過程中對地層結(jié)構(gòu)的破壞，擴(kuò)大礦區(qū)會增加土壤侵蝕程度，破壞土地資源，污染地區(qū)環(huán)境，有可能導(dǎo)致地表沉陷。另一方面，確定水土流失的重點防治區(qū)域，根據(jù)礦區(qū)土壤流失量，確定該煤礦的重點防治區(qū)為排矸場區(qū)和工業(yè)生產(chǎn)區(qū)中的采空塌陷區(qū)。

（2）水土保持方案的設(shè)計流程

首先，在設(shè)計時要遵循從全局到局部，先重點后一般的原則，做到區(qū)別對待，分清輕重緩急；其次，在設(shè)計水土流失防護(hù)分區(qū)時，要根據(jù)不同區(qū)域的水土流失具體情況確定相應(yīng)的防治重點和措施，保證分區(qū)的科學(xué)性、系統(tǒng)性和措施的整體性、連續(xù)性；再次，設(shè)計植物分布時，要對立地條件進(jìn)行詳細(xì)分析，借鑒成功經(jīng)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(jié)合起來，統(tǒng)籌兼顧，建立綜合完善的水土流失防護(hù)體系。

（3）水土保持方案的設(shè)計原則

一方面，在設(shè)計工程措施時，保證水土流失防治區(qū)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(jié)合的方式；整治地表，使排水設(shè)施、坡面滿足恢復(fù)植被的條件，對水土流失進(jìn)行有效控制；另一方面，在設(shè)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(xiāng)土樹為主，保證種草造林工程能夠穩(wěn)定持續(xù)發(fā)揮作用；選擇根系發(fā)達(dá)且外形美觀的樹種，同時實現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)和美化。

3 煤礦水土保持方案的實施要點

3.1 工業(yè)生產(chǎn)區(qū)的水土保持措施

（1）工程措施

由于工業(yè)生產(chǎn)區(qū)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(hù)，在施工后可以將剝離的表土用于綠化。

（2）綠化措施

在工業(yè)區(qū)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(cè)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(shè)草坪，配以花灌木；圍墻內(nèi)側(cè)種植槐樹，起到隔音防塵、美化環(huán)境的效果。

（3）臨時措施

設(shè)置臨時堆料場地，建立鋼板擋護(hù)，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(shè)置梯形排水溝并在溝內(nèi)覆蓋土工膜；在臨時堆土場內(nèi)設(shè)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(jīng)沉淀澄清之后再排入排水溝內(nèi)。

3.2 排矸廠區(qū)的水土保持措施

（1）場地清理

對排矸場進(jìn)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(shè)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(shè)置截洪溝；在排矸場坡腳設(shè)置擋墻，提高渣體穩(wěn)定性；當(dāng)排矸場達(dá)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(jìn)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(dāng)外場排土達(dá)到一定高度形成平臺時，在排矸場進(jìn)行棄渣，為了避免暴雨沖刷平臺，可以在平臺內(nèi)側(cè)設(shè)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(jìn)行種草，選擇無芒雀麥；土方堆達(dá)到最高高程時，對頂部實施紫穗槐和草坪相結(jié)合的灌草植被恢復(fù)。

4 總結(jié)

綜上所述，綜合分析礦區(qū)水土流失現(xiàn)狀，設(shè)計科學(xué)合理的水土保持方案，并采取相應(yīng)的水土保持對策，把握其中的實施要點，有助于礦區(qū)的建設(shè)和長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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