辽宁某矿区主体工程水土保持评价及影响因素分析

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(1.辽宁省葫芦岛市水土保持办公室，辽宁 葫芦岛 125000；2.辽宁省葫芦岛市乌金塘水库管理局，辽宁 葫芦岛125000；3.辽宁省葫芦岛水文局，辽宁 葫芦岛 125000)

1 主体工程概况

葫芦岛金地矿业有限公司膨润土矿采场原为凹陷露天矿，主要开采膨润土矿矿体，采出的矿石运往加工厂加工，加工成膨润土粉后进行出售。2008年矿区范围内保有资源量(333)28万 t，矿山没有生产。矿区扩界后面积2.377 km2，开采标高+125～-100 m。本次确认扩界后矿区范围内保有膨润土矿资源量(332+333)1 401.952 3万 t。矿区开采范围内共有3条矿体，分别为①②③号膨润土矿体，本次矿山开采②③号膨润土矿体，开采方式采用地下、露天联合开采。

2 水土保持制约因素分析评价

2.1 主体工程占地情况分析与评价

2.1.1 占地类型分析与评价

该工程属于建设生产类项目，主体工程开采区范围内地貌为荒山沟谷坡地。开采区位于沟谷坡地，采坑周边有农地，1号矿体范围内横跨葫芦岛至虹螺岘镇的县级公路，生产运行期间采矿边界相对较陡峻，进地表岩体风化强烈，土体稳定性差，爆破开采易于在开采界面内引发滑坡(塌)地质灾害，边坡失稳引起重力滑塌，对上部农地造成破坏，对施工人员安全及设备造成危害，并对邻近公路造成损坏，危害公共安全。矿山闭坑后形成的地下采空区有引发较小范围内的地表塌陷或垮塌等地质灾害，在生产过程中有必要加强地质灾害的防治。项目区占地在建矿山设及生产有造成水土流失的危害，根据矿区的自然环境地质条件，矿区建设生产可能遭受的地质灾害主要为滑坡(塌)和崩塌灾害，但产生地表裂缝、塌陷、滑坡(塌)危险性中等，崩塌危险性小。弃渣场设置拦渣墙对土体挡护，下侧沟谷无人居住，其危险性和危害性较小。工程建设附合水土保持要求。

2.1.2 占地面积分析评价

项目主体工程建设占地包括生产管理区1.50 hm2、开采区19.1 hm2、堆料区2.9 hm2、弃渣场区11.80 hm2、交通区4.35 hm2，共占地39.65 hm2，项目建设及运行共扰动、破坏土地和损坏地表植被面积39.65 hm2。主体工程生产管理设施已基本建成，堆料场利用管理区北侧荒坡地整平，弃渣场地处沟谷坡地，占地面积较大，道路大部分利用外部交通，部分位于开采区。主体工程占地减少新增扰动面积，且各分区衔接紧凑，布局合理，减少了地表扰动面积和土石方开挖量，最大限度地减少了地表植被的损坏，附合水土保持要求。

2.1.3 占地性质分析评价

本工程占地为永占久地。水土保持措施布置以原有地类恢复为原则，工程占地范围内的生态平衡不会遭到破坏，附合水土保持要求。经分析，本工程占地较为合理，符合国家用地政策。

2.2 主体工程施工组织设计分析与评价

2.2.1 土石方平衡分析与评价

根据施工组织设计及土石方平衡计算，项目工程建设期共动用土石方160.17万 m3，其中挖方82.95万 m3，填方77.22万 m3。其中建设期剥离废石76.92万 m3，剥离表土5.73万 m3，废石、土方堆置在矿山设置的弃渣场，在工程建设结束及运行期满后覆于开挖裸露面便于植物措施的恢复，堆置过程中设置临时防护措施进行挡护，防止水土流失。主体工程没有外借土方，不设取土场。建设期主体工程加强对弃渣的综合利用，清理废石弃渣外运回填道路及坑沟造地，并设置拦挡。并对弃渣场进行工程防护和植被的恢复。

2.2.2 主体工程施工组织、时序分析评价

(1)主体基建工程施工时，进行分区布置，按时序作业。工程弃土、石、渣分类堆放，并布设临时倒运或回填料的场地，采取相应支护措施有效控制可能造成的水土流失危害。

(2)施工组织时序先进行道路及采矿工业场地等主体工程基础开挖，及路面回填的整平，保证建材、设备及采出矿石的运输条件。施工用水、电、通信设施齐备，保证施工进度。

(3)主体工程施工中采取的各种施工方法及水工保护措施，采取了减小扰动面积及扰动时间，增加临时防护措施，对预防施工期水土流失起到了积极作用。

3 工程建设与生产对水土流失的影响因素分析

3.1 建设期对水土流失影响因素的分析

主体工程在建设过程中，如不采取有效的治理措施，将破坏生态系统的相对平衡，使土地资源减少，土壤肥力下降，甚至使土地石化，沙化，导致土地生产力降低，大大加剧水土流失程度。

3.2 运行期水土流失因素分析

(1)主体工程建设完毕，该区域水土流失程度较建设期有所降低，但依然存在。在植被恢复期间，水土流失程度较施工期减小，但地形、植被等立地条件还没有恢复至扰动前水平，抗侵蚀能力较低，存在一定的水土流失。

(2)矿区地质条件中等，由于构造发育，矿体强度低，露天开采降低岩土稳定性。开采区位于道路一侧农地，开采阶段相对较陡峻，进地表岩体风化强烈，稳定性差，易引发边坡失稳产生重力滑坡(塌)，并使周边土地牵引下滑破坏，引发滑坡(塌)地质灾害；地下采矿工程对地下水的疏干，将改变原有地下水的平衡状态，井下的开采活动形成采空区，对原有地质体造成破坏，同时可能导致地表裂缝、塌陷等地质灾害。

(3)该矿床为开采多年的老矿山，但没有形成规模化露天开采。矿区范围内在地表已经形成明显的采坑，坑内现存积水为自然降水，矿区自然排泄条件不佳，以水泵抽排和露天径流形式排泄，经地表排水系统排入下游沟谷及当地排水系统，对地表河流及浅层露天水影响较小。

(4)由于矿山露天开采，剥岩量较大，随着开采年限的推进，废石堆积量也相应增大，雨季易引发崩(滑)塌灾害，因弃渣场下方无居民及道路，崩塌危险性较小。生产运行期采出的矿石及废渣量大，堆置占地面积大，矿石、废石的运输及堆存防护不当，都将加大水土流失量。

4 结论与建议

4.1 结论

项目工程共扰动地表、破坏水土保持设施面积39.65 hm2。主体工程建筑面积约0.10 hm2，场地硬化共0.05 hm2。工程建设期共动用土石方160.17万 m3，其中挖方82.95万 m3，回填方77.22万 m3。建设期共剥离废石76.92万 m3，表土5.73万 m3。主体工程设弃渣场不设置取土场，在采矿过程中加强了废石的利用，减少了弃渣量，基本做到了挖填土石方平衡。该项目主体工程布局合理，建设施工中各种防护措施符合水土保持要求。主体工程制约了水土流失进一步扩大，具有一定的水土保持功能，主体工程可行。

4.2 建议

该矿为露天开采，现尚未生产，根据矿山地质灾害危险性评估报告评估，矿区建设生产可能遭受的地质灾害为地表裂缝、塌陷，采场边界滑坡(塌)和崩塌灾害。产生裂缝、塌陷、滑坡(塌)危险性中等，崩塌危险性小。

(1)矿山开采过程中应严格按照开采设计方案进行地下、露天开采。地下采空区通过充填、规范有序采矿、减少非矿部分的采空区、留够保安柱等有效手段来解决地质灾害的发生；露天开采应逐层从上至下分阶段开采，对风化强烈的帮坡面应加强防护措施，增加具有水土保持功能的防护措施，如坡面削坡及回填区应布置山坡截水沟和坡脚防护，裸露面砌护、采场内及道路排水设施，最大限度地控制水土流失的发生。对堆放在地表的废土、石堆可通过修筑拦渣坝来防止雨季水土流失和泥石流的发生

(2)露天开采由于设计开采范围内有县级公路，为保证公路安全，以防止地质灾害的发生，建议矿山应在距离公路50m外进行开采，并设置截排水设施；

(3)矿山采出的矿石及废石量较大，堆置占用的面积大，为保证矿山采出的废石及表土堆放的稳定性，应设置有效的拦挡设施，完善堆料场特别是弃渣场截排水设施设置，降低其产生滑塌及泥石流发生的可能性。并对表土、石渣进行分类堆放，设置临时遮盖和挡护措施，保护有限的表土资源，为矿山闭矿期覆土造地作准备。

(4)闭矿后回填造地需要的回填方不足部分，建议矿山利用周边地下开采矿山采出的废石进行回填，可避免对地表二次破坏造成的水土流失，保护水土资源。

(5)矿山服务期较长，建议应在弃渣场堆土区上部进行植被恢复，及时对采空区回填并进行植物措施的恢复，防止矿区产生大面积裸露面，最大限度减少水土流失量。

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