翼城堡子煤矿的水土流失防治措施
2013-04-06原军伟
原军伟
(山西省水利水电勘测设计研究院)
《中华人民共和国水土保持法》对工矿等开发建设项目引起的植被破坏与开挖回填后的固体废弃物等相关问题做出明确规定,特别是《开发建设项目水土保持技术规范》等相关文件的发布施行,对加强开发建设项目水土保持方案的编制与实施起到了很大的促进作用。近几年来,为了加快科学发展、安全发展、和谐发展,实现转型跨越,山西省对境内的所有煤矿企业进行兼并重组。煤矿整合建设过程中的开挖与临时堆土,若不加以有效防护,则会引起严重的水土流失。本文依据翼城县堡子煤业有限公司矿井整合项目的水土保持方案,对煤矿整合建设和运行期间的水土流失状况进行分析、预测和评价,提出了水土流失综合防治措施体系,可为同类工程的水土流失防治提供参考。
1 项目概况
阳泉煤业集团翼城堡子煤业有限公司井田位于翼城县西闫镇堡子村、侯家坡、曹公村、西崖底村、古十银村一带,行政区划属翼城县西闫镇管辖。该公司新矿井由原山西翼城堡子煤业有限公司、山西翼城侯家坡煤业有限公司、翼城县广恒煤炭开发有限责任公司、翼城县古十银煤炭开发有限公司等4座煤矿及新增资源兼并重组而成。整合后产能由30万t/a提升到90万t/a,批准开采2#、9#煤层。井田面积7.7184 km2,矿井服务年限16.4年。设计以原堡子煤矿工业场地为基础进行整体布置,原山西翼城候家坡煤业有限公司、翼城广恒煤炭开发有限责任公司、翼城县古十银煤炭开发有限公司三个矿井场地内的现有设施全部拆除。整合后的项目组成包括:工业场地、排矸场、场外道路、输电线路、水源及供水管线等。总占地面积47.01 hm2,其中永久占地17.25 hm2,临时占地29.76 hm2。项目总投资43440.56万元,其中土建工程投资8478.61万元。建设工期18个月。
2 水土流失预测
2.1 水土流失现状
翼城县自然植被以森林草原灌丛为主,植被覆盖度较低,水土流失以水力侵蚀为主,侵蚀强度以中度为主,其中坡耕地及荒草地水蚀较为明显,除坡面面蚀、浅沟侵蚀外,亦有切沟侵蚀。该煤矿井田范围内的主要地貌类型为黄土丘陵区,土壤侵蚀模数为3500 t/km2·a,根据《土壤侵蚀分类分级标准》,容许土壤流失量为1000 t/km2·a。
2.2 水土流失影响因素分析
工程施工期,在建筑物基础开挖和填筑过程中,扰动地面,损毁和压埋原地表植被,挖方临时堆放,易产生水蚀或风蚀扬尘。
施工结束后的自然恢复期,除工程永久建筑物、道路路面占地范围外,在需要绿化恢复植被的区域,仍存在着一定的水土流失。
生产运行期排矸场由于人为堆放的矸石覆盖了原地貌,裸露的矸石遇雨水会产生有害水体,加之矸石不易吸水,极易产生水蚀、污染和滑塌。另外,煤矿在投产运行后,地下采空区将会发生沉陷、裂缝等地质灾害,极易造成水土流失。
2.3 可能造成的新增水土流失量预测
据预测,该项目建设将会扰动地表、破坏水土保持设施42.94 hm2;建设期土石方开挖回填总量45.94 万m3,其中挖方 22.12 万 m3,填方 23.82 万m3,借方 1.76 万 m3,弃方 0.06 万 m3;运行期排矸量4.44 万 m3/a,灰渣量 0.27 万 m3/a,方案服务期(3年)总排放量14.13万m3;新增水土流失量,施工准备期 23.5 t,建设期 667.6 t,自然恢复期860.7 t,运行期 3209.8 t。新增水土流失如不进行有效的治理,将会对项目区的生态环境和周边社会环境造成严重的不利影响。
3 水土流失防治措施布局
3.1 工业场地防治区
主体工程已采取的措施主要有浆砌石排水沟1296 m,浆砌石截水沟817 m,挡土墙1400 m,绿化面积2.94 hm2。需要新增的治理措施主要为:施工前对新征用地的旱地表土剥离3.86 hm2,土地平整2.94 hm2,临时排水沟520 m,临时堆土坡角采取编织袋装土挡护125 m3,苫盖篷布11900 m2。
3.2 排矸场防治区
排矸场防治措施主要有拦挡工程、排水工程、边坡防护工程、覆土工程、土地整治和植被恢复等。建设期建挡矸墙22 m,侧挡墙123 m,截洪沟242 m,岸坡排水沟120 m,消力池2座;运行期建岸坡排水沟209 m,马道截水沟480 m,坡面纵向排水沟165 m,挡水土埂 112 m,土地整治 1.46 hm2,覆土1.77万 m3,灌草护坡 0.45 hm2,顶部植被恢复面积1.01 hm2。
3.3 场外道路防治区
主体已设计浆砌石排水沟3080 m。需要新增的治理措施主要为:表土剥离1.54 hm2,土地整治0.58 hm2,排水沟 2680 m,栽油松 180 株,紫穗槐6255株,侧柏584株,毛白杨326株。
3.4 输电线路防治区
主体设计中未采取任何措施,需要新增措施主要为:土地整治 20.49 hm2,植被恢复 20.49 hm2。
3.5 水源井及供水管线防治区
主体设计中未采取任何措施,需要新增治理措施主要有为:工程占用旱地表土剥离0.18 hm2,土地整治 0.30 hm2,植被恢复 0.30 hm2,临时苫盖篷布1500 m2。
3.6 废弃场地防治区
主要防治措施为:覆土1.48万 m3,土地整治2.60 hm2,植被恢复 1.20 hm2。
3.7 采空沉陷影响区
煤矿的采空沉陷影响区主要是采取专人巡查、裂缝填充、地面整治、补偿和矿山生态恢复等措施。
4 建议
建议建设方委托有资质的单位进一步对工业场地、排矸场、场外道路等区域的水土保持措施进行优化设计,合理安排施工,完善实施水土保持方案提出的各项防治措施,将项目建设造成的水土流失减小到最低程度,建设环境优美的花园式矿山。