横山区东方红煤矿扩建水保方案评估

拓宏梅

1 概况

东方红煤矿为横山区最大煤矿，面积63.00 km2。扩建工程拟采煤层总厚度25.72 m，设计生产规模为12.00 Mt/a。项目区属典型的黄土丘陵沟壑地貌，气候类型为中温带干旱大陆性气候，多年平均降水量408 mm。项目区内土壤以栗钙土、黄绵土为主，地表大部为黄土所掩盖。植被分区为黄土高原向荒漠沟壑的过渡区，林草植被覆盖度为30%。原地貌土壤侵蚀以强烈水力侵蚀为主，平均土壤侵蚀模数6700 t/km2·a，容许土壤流失量为 1000 t/km2.a。

2 水土流失及水土保持现状

2.1 水土流失现状

横山区东方红煤矿井田地表多为黄土所覆盖，因受流水等自然应力作用，水土流失严重，树枝状冲沟极为发育。主要沟谷为：点岱沟、黑岱沟，支沟主要有苏计沟、小纳林沟、陈家沟等，所有沟谷两侧基岩均以向源侵蚀为主，上游呈“V”字型，中下游呈“U”字型。沟谷两侧为第四系风积黄土和基岩风化产物沉积。矿区地处水蚀风蚀交错区，以水蚀为主。人为活动已形成流域内明显的加速侵蚀。目前的背景侵蚀强度（包括水蚀、风蚀）约为6700 t/km2·a，属强烈土壤侵蚀区，风蚀集中于春冬季，水蚀集中于夏秋季。植被是该区域抗蚀抗冲的主要因素。

2.2 水土保持现状

横山区属于黄河多沙粗沙国家级水土流失重点治理区。区内水保工程主要以水平梯田、水平沟、鱼鳞坑等坡面工程为主配置。在距沟沿2 m以外修筑有沟边埂、挖截水沟2～3排，沟和埂外坡种植根蘖性强的灌木树种，防止沟沿继续扩张。在沟头洼地垂直水流方向修截水槽和水平沟，结合植物措施防治沟头，沟坡部位采用人工阶梯式削坡。支毛沟以修筑各类谷坊为主，谷坊从上游往下游逐节修筑，配合种植杨树、柳树、沙棘、柠条等抗冲、耐湿树种。主沟道断面宽阔，汇流量大，在中下游修筑土坝，拦泥蓄水，早期用水灌水，发展养鱼，后期淤积成坝地，增加基本农田。

2.3 水土保持方案

经过现场踏勘和调查，东方红煤矿扩建工程共扰动地表面积108.24 hm2，预测建设期产生弃方29.73万m3。根据《开发建设项目水土流失防治标准》和规划，建设方提出按一级防治标准，采用工程措施、植物措施、废渣利用等方式，减少地表扰动和植被损坏范围的方案，将土壤流失控制在0.7，确保扰动土地整治率达95%，拦渣率98%，林草植被恢复率97%。

3 主体工程水土保持分析与评价

3.1 工程选址水土保持制约性因素分析

横山区东方红煤矿扩建项目存在水土流失制约因素。鉴于项目区位于国家级水土流失重点治理区及生态脆弱区，且无法避让，所以要加强保护、治理和补偿措施，项目建成后应及时恢复治理地表裸露施工地，并严格执行水土保持防治目标，适度提高土地整治和绿化标准。项目依法编制了水土保持方案并获得省水保局批复，目前工业场地已按照主体推荐的场址方案建设，故本文不再进行主体工程方案比选的水土保持分析评价。

3.2 工程建设方案与布局分析评价

东方红煤矿扩建项目水保分为七个区，即工业场地防治区、场外防洪工程防治区、场外道路防治区、排矸场防治区、场外输水工程防治区、场外输电线路防治区和施工营地与施工道路防治区。工程建设方案进行多次优化后，各场地平面布局紧凑，场地土石方项目内达到平衡，不存在借方，弃方较少，总体而言，主体工程建设方案与布局基本合理可行。二是对临时占地预估不足造成的。

东方红煤矿扩建工程总占地面积108.24 hm2，占地类型主要为草地，占整个项目占地的67%，林地（有林地和其他林地）占整个项目占地的19%，耕地（旱地）占整个项目占地的13%。工程建设用地符合当地土地利用规划，且已征得当地土地管理部门和当地政府部门的同意，所以用地符合水保要求。

3.4 土石方平衡分析评价

3.3 工程占地的分析与评价

项目总占地108.24hm2，其中主体工程计列的占地面积为81.34hm2，经分析复核后需增加临时占地26.90 hm2。项目复核增减占地情况如下：主体工程未计列矿井工业场地外施工营地的临时占地，经方案复核后需增加施工营地占地0.39 hm2。未计列临时施工道路占地，需新增临时占地面积0.71 hm2；主体工程设计场外防洪工程占地3.52 hm2，但未计列挡水坝与截水沟的临时施工占地，需新增临时占地0.20 hm2；场外输水管线工程包括水源地至矿井工业场地供水管线和矿井工业场地至矸石电厂排水管线。主体设计未计列水源地至矿井工业场地供水管线占地面积，实际施工产生的临时占地面积6.45 hm2。主体设计未计列矿井工业场地至矸石电厂排水管线占地面积，经方案复核新增临时占地面积8.25 hm2；主体设计未计列场外输电线路占地面积，场外输电线路施工产生的临时占地面积10.90 hm2。项目各组成区域征占地面积变化较大，一是受地形因素的影响，

在项目土石方平衡上，主体工程主要考虑了工业场地场平土石方，场外道路修建等工程挖填土石方量，对场外输水工程、场外输电线路未进行考虑。通过分析方案认为，工业场地场平土石方和工业场地建构筑物基础开挖形成部分弃方与场外道路挖填方综合考虑后基本平衡，减少了土石方外运和弃渣造成的地面扰动破坏。主体工程建设期弃方主要来自井筒掘进矸石。经土石方平衡后，主体工程建设期挖填方总量为633.39万m3，其中挖方332.01万m3，填方302.28万m3，弃方29.73万m3，全部运往排矸场堆存。本项目场地平整分区进行，土方随挖随运，防止重复开挖和土方多次倒运，减少堆放时间。本工程土石方量较大，在工程建设过程中应加强土石方运输管理工作，避免土石方开挖过程中造成大规模的水土流失，同时，做好生产期水土保持防护工作，通过及时布置相应的水土流失防治措施，有效控制土石方工程期间的水土流失。

3.5 施工方法（工艺）分析

根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB 50433-2008）对工程施工的要求，现从水土保持技术方面对本项目施工合理性进行分析，见表1。

表1 施工工艺合理性分析表

由表1可知，本方案大部分不符合水土保持对工程施工的相关要求，针对此情况，方案应对主体工程施工不足之处予以补充。

3.6 矸石综合利用途径分析

矸石的综合利用是煤炭资源开发中的一项重要措施，近年来国内外对这项工作十分重视，开发了多种多样的利用途径。本项目生产方式主要为煤巷开拓，掘进矸石量较少，矸石随煤流提至地面后进入洗煤厂分选。选煤厂产生的洗选矸石量为119万t/a（59.5万m3/a），发热量为441 kcal/kg左右。根据《国家发展改革委办公厅关于加强煤矸石发电项目规划和建设管理工作的通知》要求“用于发电的煤矸石的热值应达到1200 kcal/kg以上”，本项目洗选矸石发热量不满足煤矸石热电厂要求。建设单位已与榆林市天顺建筑材料厂、榆林市质保粉煤灰制品厂签订供销协议，本项目洗选矸石用于生产建筑材料，不会造成污染。

3.7 方案中具有水土保持功能工程的分析评价

（1）工业场地区中具有水土保持功能的工程主要有：土地整治，截排水工程、护坡工程，厂区及周边边坡绿化等。主体工程土建施工结束后对工业场地内空闲区和绿化区域进行土地整治，整治面积5.76hm2。对工业场地场平后形成的边坡设置了68035 m2护坡工程，其中干砌片石护坡10506 m2，浆砌石拱形护坡面积57529 m2。

（2）截排水工程。主体工程设计工业场地内排水沟采用浆砌片石矩形盖板沟，总长度1391.10 m。边坡坡底设梯形排水明沟，坡顶设置梯形截水沟，集中收集山坡及坡面雨水后排至场外自然冲沟。边坡坡顶梯形截水沟采用浆砌片石梯形明沟，总长度940.70m。边坡坡底排水明沟采用浆砌片石梯形明沟，总长度482.70m。截止2017年5月，主体工程在工业场地内采取永临结合的方式修建临时排水沟418m。

（3）场地及周边边坡绿化。主体工程对工业场地内及周边边坡的浆砌石拱形护坡坡面设置了乔、灌、草结合的绿化措施，其中场地绿化面积5.76 hm2，边坡绿化面积5.75hm2。

（4）临时绿化。主体工程对已完成场地平整但暂不开工建设的区域采用临时撒播草籽进行绿化，临时绿化面积15.50 hm2。工业场地建设过程中，对场地内临时堆煤用密目网进行苫盖防护，共计15000 m2。

4 结论

横山区东方红煤矿扩建工程符合国家建设大型煤矿的产业政策要求。通过对项目水保方案分析评价可知，方案中采取的护坡、排水设施、土地整治、场地绿化等各项水土保持措施，能有效防治因工程建设的引起的水土流失，实现生态效益、经济效益和社会效益的统一，符合国家产业政策和水土保持规范要求，项目建设可行。