鐵礦地下開采項(xiàng)目水土流失防治措施探索

王薇

摘 要：遷安市大五里鄉(xiāng)山葉口東山鐵礦地下開采項(xiàng)目位于河北省唐山遷安市，開采礦種為鐵礦，近年來(lái)，遷安市嚴(yán)把審批關(guān)，在礦山水土保持治理方面取得了一些成效，最大限度的減少了占用土地資源，大大降低了因工程生產(chǎn)運(yùn)行所帶來(lái)的水土流失。

關(guān)鍵詞：山葉口東山鐵礦；水土流失；防治措施

中圖分類號(hào)：S157.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532031

遷安市大五里鄉(xiāng)山葉口東山鐵礦地下開采項(xiàng)目位于河北省唐山遷安市城區(qū)西21km大五里鄉(xiāng)山葉口村。遷安市隸屬于河北省唐山市，地處河北省東北部，燕山山脈南麓，遷安市總面積1208km2，其中山丘區(qū)630km2，沙地面積155 km2，分別占總面積的52.1%和12.8%?？?cè)丝?2萬(wàn)人，下轄19個(gè)鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）、1個(gè)城區(qū)辦事處。遷安經(jīng)濟(jì)位居河北省20強(qiáng)之首，財(cái)政收入居河北省第1位。遷安礦產(chǎn)豐富，現(xiàn)已探明的種類的礦藏有20多種，其中鐵礦石總儲(chǔ)量為28億t，素有“鐵遷安”之稱，石灰石、白云石的儲(chǔ)量也較豐富。近幾年來(lái)隨著遷安市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化、城市化進(jìn)程明顯加快，各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷擴(kuò)大，礦山開采、取土挖沙等活動(dòng)大量增加，對(duì)地表植被等水土保持設(shè)施破壞也隨之加重，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)2002年航測(cè)，遷安市水土流失面積達(dá)655km2，占遷安市面積54%。土壤侵蝕類型為水力侵蝕，位于燕山國(guó)家級(jí)水土保持重點(diǎn)預(yù)防區(qū)。近年來(lái)，遷安市嚴(yán)把審批關(guān)，落實(shí)“預(yù)防為主，保護(hù)優(yōu)先”的方針，在礦山水土保持治理方面取得了一些成效，最大限度地減少了占用土地資源，大大降低了因工程生產(chǎn)運(yùn)行所帶來(lái)的水土流失。

1 項(xiàng)目基本情況

遷安市大五里鄉(xiāng)山葉口東山鐵礦為新建礦山，開采礦種為鐵礦，地下開采預(yù)計(jì)可采儲(chǔ)量35.35萬(wàn)t，設(shè)計(jì)采用下盤豎井開拓方案，淺孔留礦法嗣后膠結(jié)充填采礦法，開采深度-50～135m，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模6萬(wàn)t/a，礦山服務(wù)年限為7a。工程總投資為1275.91萬(wàn)元，全部由遷安市永安建筑工程有限公司投資?？偣て?3個(gè)月。礦區(qū)中心點(diǎn)地理坐標(biāo)：E118°30′54″、N39°59′17″。

目前礦區(qū)范圍中部偏西地表已經(jīng)存在一個(gè)采坑，采坑位于5～17線之間，采坑長(zhǎng)約232m，寬約110m，水平面標(biāo)高40m左右。礦區(qū)內(nèi)山體及地表植被沒有遭到破壞，林草覆蓋率為22%，只在探礦工程施工和礦山初期開采過程中，占有少量土地，現(xiàn)未對(duì)地下水、地表水的水質(zhì)造成污染，也沒有對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟肮まr(nóng)業(yè)用水造成影響。本項(xiàng)目包括主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)、風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)區(qū)、廢棄露天采場(chǎng)區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)和道路區(qū)。礦山在水平方向上為后退式回采順序，即由風(fēng)井方向向主井方向回采；在垂直方向上先采下中段礦體，下中段充填后再回采上中段礦體。生產(chǎn)過程中要先探后采、探采結(jié)合。

2 防治措施設(shè)計(jì)

2.1 水土流失防治責(zé)任范圍

本項(xiàng)目為點(diǎn)狀工程，供電工程由電力部門負(fù)責(zé)建設(shè)。建設(shè)生產(chǎn)期間可能對(duì)周邊產(chǎn)生水土流失，影響的區(qū)域主要發(fā)生在主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)、風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)區(qū)、廢棄露天采場(chǎng)區(qū)和道路區(qū)。

根據(jù)“誰(shuí)開發(fā)、誰(shuí)保護(hù)，誰(shuí)造成水土流失、誰(shuí)負(fù)責(zé)治理”的原則及《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》的要求，將項(xiàng)目區(qū)水土保持防治責(zé)任范圍劃分為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)。

防治責(zé)任范圍面積為4.5hm2，其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)4.3hm2，直接影響區(qū)0.2hm2。廠外供電線路由當(dāng)?shù)仉娏Σ块T負(fù)責(zé)建設(shè)，不納入本工程防治責(zé)任范圍。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)算，在工程建設(shè)施工中損壞、占?jí)旱乃帘３衷O(shè)施總面積3.87hm2，生產(chǎn)運(yùn)行期損壞、占?jí)旱乃帘３衷O(shè)施總面積3.67hm2，占地類型主要為耕地和荒草地。

2.2 水土流失防治措施體系及總體布局

2.2.1 主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)水土保持措施布置

為保護(hù)項(xiàng)目區(qū)水土資源，減少和治理工程建設(shè)中的水土流失，在工程建設(shè)施工中應(yīng)采取工程措施、植物措施、臨時(shí)措施及預(yù)防保護(hù)措施相結(jié)合的水土流失綜合防治體系。

2.2.1.1 工程措施

場(chǎng)區(qū)內(nèi)排水溝。為排除廠內(nèi)雨水，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)需要修建排水系統(tǒng)。主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的排水溝與外部鄉(xiāng)村道路排水溝相連形成排水系統(tǒng)，將雨水外排；排水可采用明溝、蓋板涵、管道等多種型式。排水溝建設(shè)考慮永臨結(jié)合，在土建初期建設(shè)完成場(chǎng)區(qū)排水溝，不再考慮建設(shè)期場(chǎng)區(qū)臨時(shí)排水措施。排水溝估算長(zhǎng)度為270m。

表土剝離。為保護(hù)表土資源，給場(chǎng)區(qū)綠化提供覆土土源，對(duì)主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)的表土進(jìn)行剝離，集中堆放場(chǎng)區(qū)固定位置，四周采用編織袋攔擋保護(hù)措施。設(shè)計(jì)表土剝離厚度0.3m，估算表土剝離面積0.42hm2，堆高3m，估算占地面積0.042hm2，四周布設(shè)編織袋臨時(shí)攔擋。

覆土平整。場(chǎng)地平整結(jié)束后，將清理的表層土平鋪在綠化場(chǎng)地，作為綠化的土料，面積0.23hm2，覆土厚度0.3m。種植大苗根據(jù)需要局部換土。

2.2.1.2 植物措施

場(chǎng)區(qū)空地綠化。場(chǎng)區(qū)的裸露土地應(yīng)全部綠化，設(shè)計(jì)采用草坪綠化。

2.2.1.3 臨時(shí)措施

臨時(shí)攔擋。表土堆放場(chǎng)四周布設(shè)編織袋臨時(shí)攔擋42m。

臨時(shí)遮蓋。臨時(shí)堆放的表層土裸露面推薦采用苫布遮蓋，估算遮蓋面積約431m2。苫布可采用紗網(wǎng)、彩條布、土工布等。

灑水。施工期，根據(jù)天氣情況對(duì)道路和施工場(chǎng)地進(jìn)行灑水，以減少揚(yáng)塵，文明施工。

2.2.2 風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)區(qū)水土保持措施布置

2.2.2.1 工程措施

排水溝。排水溝建設(shè)考慮永臨結(jié)合，在土建初期建設(shè)完成場(chǎng)區(qū)排水溝，不再考慮建設(shè)期場(chǎng)區(qū)臨時(shí)排水措施。排水溝估算長(zhǎng)度為42m。

表土剝離。為保護(hù)表土資源，給場(chǎng)區(qū)綠化提供覆土土源，對(duì)主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)的表土進(jìn)行剝離，集中堆放場(chǎng)區(qū)固定位置，四周采用編織袋攔擋保護(hù)措施。設(shè)計(jì)表土剝離厚度0.3m，估算表土剝離面積0.05hm2，堆高3m，估算占地面積0.005hm2，四周布設(shè)編織袋臨時(shí)攔擋。

覆土平整。場(chǎng)地平整結(jié)束后，將清理的表層土平鋪在綠化場(chǎng)地，作為綠化的土料，面積0.04hm2，覆土厚度0.15m。種植大苗根據(jù)需要局部換土。

2.2.2.2 植物措施

栽植灌木。場(chǎng)區(qū)四周栽植灌木。

場(chǎng)區(qū)空地綠化。場(chǎng)區(qū)的裸露土地應(yīng)全部綠化，設(shè)計(jì)采用草坪綠化。

2.2.2.3 臨時(shí)措施

灑水。施工期，根據(jù)天氣情況對(duì)道路和施工場(chǎng)地進(jìn)行灑水，以減少揚(yáng)塵，文明施工。

2.2.3 廢棄露天采場(chǎng)區(qū)水土保持措施布置

2.2.3.1 工程措施

截水溝。廢棄露天采場(chǎng)位于礦區(qū)范圍中部偏西地表，建設(shè)期和運(yùn)行期產(chǎn)生的廢石均排入此廢棄露天采場(chǎng)。在露天采場(chǎng)四周布置截水溝，長(zhǎng)約680m。

2.2.3.2 植物措施

露天采場(chǎng)四周栽植一排速生楊，株距3m。

2.2.4 施工生產(chǎn)生活區(qū)水土保持措施布置

2.2.4.1 工程措施

土地平整。施工區(qū)使用結(jié)束后，及時(shí)清理建筑垃圾，并將其運(yùn)至附近垃圾填埋場(chǎng)，統(tǒng)一處理。對(duì)占用的土地進(jìn)行平整，恢復(fù)占地的原設(shè)計(jì)功能，面積0.2hm2。

2.2.4.2 植物措施

施工跡地綠化。對(duì)于工程建設(shè)完成后無(wú)地表建筑物的施工場(chǎng)地，經(jīng)覆土平整后進(jìn)行綠化，估算綠化面積0.15hm2，覆土厚度為0.3m。

2.2.4.3 臨時(shí)措施

臨時(shí)遮蓋。雨季和大風(fēng)季節(jié)對(duì)臨時(shí)堆放的水泥、砂土等可能引起揚(yáng)塵的堆場(chǎng)采用苫布遮蓋，估算遮蓋面積約500m2。苫布可采用紗網(wǎng)、彩條布、土工布等。

2.2.5 道路區(qū)水土保持措施布置

2.2.5.1 工程措施

道路兩側(cè)布置漿砌石排水溝，采用明溝的方式，用以排除路面雨水，估算兩側(cè)各約100m。

2.2.5.2 植物措施

綠化帶。道路兩側(cè)排水溝外側(cè)種植速生楊，株距3m。

2.2.5.3 臨時(shí)措施

灑水降塵。

2.2.6 道路區(qū)水土保持措施布置

工程量主要有：主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)，排水溝270m，臨時(shí)攔擋42m，臨時(shí)遮蓋431m2，表土剝離0.42hm2，覆土平整0.23hm2；栽植小喬木400株，灌木1000株，綠化0.49hm2。風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)區(qū)，排水溝42m，臨時(shí)攔擋27m，臨時(shí)遮蓋280m2，表土剝離0.05hm2，覆土平整0.04hm2；栽植灌木350株，綠化0.043hm2。廢棄露天采場(chǎng)區(qū)，截水溝680m；栽植速生楊227株。施工生產(chǎn)生活區(qū)，土地平整0.2hm2；綠化0.2hm2；苫布遮蓋500m2。道路區(qū)，排水溝200m；栽植速生楊68株。

3 監(jiān)測(cè)分區(qū)

本方案根據(jù)各單項(xiàng)工程施工區(qū)域、水土流失程度和特點(diǎn)，將監(jiān)測(cè)范圍劃分為主井工業(yè)場(chǎng)區(qū)監(jiān)測(cè)區(qū)、風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)區(qū)監(jiān)測(cè)區(qū)、廢棄露天采場(chǎng)監(jiān)測(cè)區(qū)、道路監(jiān)測(cè)區(qū)和施工生產(chǎn)生活區(qū)監(jiān)測(cè)區(qū)。

本方案根據(jù)各分區(qū)水土保持監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，分別選取具有代表性的施工場(chǎng)地、土方轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、臨時(shí)堆土等監(jiān)測(cè)重點(diǎn)地段布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

4 防治效果

工程建設(shè)擾動(dòng)土地面積4.3hm2，原地貌水土流失量為299.24t，預(yù)測(cè)水土流失量786.76t，新增水土流失量487.52t。

在工程建設(shè)施工中采取水土流失綜合防治措施后，可有效治理因工程建設(shè)引起的水土流失，本方案設(shè)計(jì)水平年末綜合防治指標(biāo)為：擾動(dòng)土地整治率97.24%，水土流失總治理度89.7%，攔渣率95%以上，土壤流失控制比1.0，林草植被恢復(fù)率96.38%，林草覆蓋率32.14%，通過水土保持綜合治理，項(xiàng)目區(qū)水土流失得到控制，基本實(shí)現(xiàn)防治目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程位于河北省北方土石山區(qū)，原地貌土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，土壤侵蝕強(qiáng)度為輕度。項(xiàng)目建設(shè)及運(yùn)行過程中易產(chǎn)生水土流失的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)閺S區(qū)內(nèi)部排水、廢石場(chǎng)邊坡和臨時(shí)堆土等，工程建設(shè)不存在水土保持限制性因素，只要認(rèn)真落實(shí)本方案確定的各項(xiàng)水土保持措施，工程建設(shè)引起的水土流失可以控制在規(guī)定范圍內(nèi)，從水土保持角度分析，項(xiàng)目建設(shè)是可行的。

建議在初步設(shè)計(jì)階段和施工階段，進(jìn)一步細(xì)化水土流失防治措施設(shè)計(jì)施工，施工單位在施工管理中要嚴(yán)格按照水保方案的要求，盡量避免水土流失。在主體工程施工過程中以及水保方案施工工程中，針對(duì)水土保持工程實(shí)施，做好監(jiān)理記錄和工作總結(jié)，使方案措施按質(zhì)、按量、按時(shí)實(shí)施，有效防治水土流失。