胡家河礦井水土流失防治措施研究

摘要：文章根據水土保持防治分區方案，按照與主體工程相銜接的原則，對礦井區不同區域水土流失部位進行對位治理，建立起工程防治措施、植物防治措施與臨時防護措施相結合的綜合防治措施體系，有效防治工程建設水土流失，恢復和改善工程建設區生態環境。

關鍵詞：水土流失；防治措施；胡家河礦井

胡家河井田位于陜西省咸陽市彬縣縣城西北約20km處，行政區劃隸屬彬縣北極、義門鎮及西坡鄉管轄。井田東西長8.5km，南北寬7.2km，面積54.7km2。井田地質儲量819.75Mt，工業儲量763.17Mt，可采儲量473.02Mt。該區屬于北部黃土高原中度流失保塬固溝區，也屬于涇河北岸殘塬溝壑次強度流失固溝護坡區，為陜西省重點治理區和重點監督區，防治礦井建設期和運營期的水土流失，改善生態環境是礦區建設改造的重中之重。

一、水土流失危害分析與評價

（一）對項目區環境的危害

項目建設施工過程中挖損地表、開挖基礎、碾壓土體、平整土地、堆放余土，破壞了原土體的自然平衡，損壞了原地面的土壤結構，減弱了土壤的抗蝕抗沖能力；開挖、堆墊土方，擾動了原地貌，改變了原地面的地形條件，增強了坡面徑流的動力，增大了坡面水流沖蝕能力。項目生產運行過程中，地下原煤被采空，地表出現塌陷，使表層土壤結構遭到破壞，土壤抗侵蝕能力降低，肥力下降，區內植被退化，惡化周邊生態環境；棄矸、排渣形成新的堆墊體，再造地貌，如不及時治理，都將對項目區的生產、生存環境產生負面影響。

（二）對下游可能造成的危害

由于排矸場地處工業場地和涇河上游，如果不采取有效的防護措施，矸石堆棄物作為松散堆積體在自身重力和外力（水力）作用下，會形成嚴重的泥石流，對下游工業場地、涇河產生嚴重的危害。

（三）對煤礦生產運行的危害

煤礦建設區潛在的較為嚴重的水土流失如不得到及時有效的控制，會導致礦區公路路基邊坡的沖刷破壞，降低其通行能力；工業場地新填筑的裸露土地，若不采取必要的防護措施，一旦遇到強降雨，會形成地面水流引起的面蝕和溝蝕，淤塞排水溝道，造成地面積水，影響煤礦的正常生產運行。矸石山是人工堆砌的高達幾十米的松散堆積體，其邊坡有可能發生的坡面泥石流和滑坡會對礦井的正常生產造成不利影響。

（四）對水環境的危害

井下排水量正常涌水時450m3/h，最大涌水時680m3/h。礦區河流水系以涇河為骨干，呈羽狀分布，共有大小11條河流匯入。礦井工業場地位于馬屋電廠上游3km處，涇河右岸的階地上，不會直接影響河流等水體。但由于開采沉陷，煤系覆巖的滲透性會發生變化，地表坡度或坡向也會發生變化，在開采影響期間，可能使地表局部地方的徑流與匯水條件改變，對區域水資源的分布會有影響。

二、水土流失防治措施

礦區水土流失防治區劃分為場地工程防治區、場外道路防治區、場外管線工程防治區、排矸場防治區和采空防治區等五個防治區。

（一）場地工程防治區

1. 工程措施

工業場地排水溝長度為4965m，鐵路裝車站排水溝長度為2170m，高位水池場地排水溝長度為240m，黃泥灌漿站排水溝長度為280m。場地工程排水溝總長度為7655m。排水溝斷面為矩形，底寬0.4m，深0.6m，采用M7.5漿砌片石鋪砌，砌厚為0.3m。

2. 植物措施

場內空地綠化采用灌、草相結合，綠化美化相統一的原則，綠化面積為7.97hm2（其中工業場地綠化6.7hm2，鐵路裝車站綠化1.14hm2，高位水池綠化0.06hm2，黃泥灌漿站綠化0.07hm2）。在工業場地主干道兩側栽植一行行道樹，在場地南端圍墻內設置防風林帶。生產生活區施工結束后，進行全面整地，并進行綠化。

3. 臨時措施

施工前對工業場地進行表土剝離，剝離厚30cm，剝離面積為8.29hm2。表土集中堆放，堆土設計斷面為梯形，尺寸為上頂寬10m，下底寬20m，高5m，內外側邊坡均為1：1.0。

（二）場外道路防治區

1. 工程措施

道路排水溝斷面為矩形，底寬0.4m，深0.6m，采用0.3m厚M7.5漿砌片石鋪砌，排水溝長度為3050m。

2. 植物措施

植物護坡播種量20kg/hm2，撒播面積1.2hm2。行道樹面積5.85hm2，數量7433株。

3. 臨時措施

設計臨時堆土堆放于道路一側，設計堆土斷面為梯形，尺寸為上頂寬2m，下底寬8m，高3m，內外側邊坡均為1：1.0，堆土長度為200m，采用防塵網進行堆土的覆蓋，覆蓋面積為2100m2。

（三）場外管線工程防治區

1. 植物措施

場外工程管線區臨時占用草地2.48hm2，施工結束后進行一次性撒播草籽，采用天然封育的方法進行自然恢復。

2. 臨時措施

在施工期間，管溝施工開挖土料暫時堆放在管溝一側，便于回填利用。土堆的外側用草袋填土進行攔擋；土堆上部及周邊用防塵網遮蓋，防止水土流失。施工結束后將管溝開挖土料按照堆放的順序逆向分層回填。

（四）排矸場防治區

1. 工程措施

基礎壩采用漿砌石溢流壩，壩體總高6m，其中基礎埋深1m。壩頂寬1.5m，上、下游坡面坡比為0.3和0.65，壩體采用M7.5漿砌石砌筑而成。壩底地面高程為+900m，壩頂高程+905m，墻頂軸線長20m。

在排矸場頂部的塬面設置一道截水溝，矩形斷面，溝深0.6m，溝寬0.6m，采用M7.5漿砌石砌筑，砌筑厚度為0.3m。需要修筑截水溝950m。在排矸場截水溝末端接急流槽，使水流通過急流槽流入下游消力池，急流槽總長度為130m，坡比為1：2。底寬為0.6m，斷面為矩形，采用7.5號漿砌石填筑，填筑塊石強度等級不小于MU30。為消除急流槽出水口水流對溝道的沖刷，在急流槽末端修建消力池。消力池結構尺寸分別為：池寬2m，池深1m，池長6m，消力池底板厚度0.5m，側墻頂寬0.5m，側墻底寬1m，采用漿砌石填筑。

排矸場內的積水采用在壩體底部設置排水盲溝。在左右兩支溝內分別布設一道排水盲溝。盲溝采用矩形斷面，溝寬1m，溝深0.8m，內部采用不小于15cm塊石填充堆積，為防止土粒堵塞盲溝，塊石四周用土工布覆蓋。需要修筑排水盲溝750m。

2. 植物措施

渣體植草綠化，表面應覆土兩層，第一層為阻隔層，覆20cm厚的粘土，并壓實；第二層為覆蓋層，覆30cm厚天然土壤，以利于植物生長。對渣面斜坡和渣頂平面覆土后種草，草種選草木樨。

3. 臨時措施

在排矸場攔矸壩清基、基礎開挖過程中會造成裸露坡面，遇大風或大雨易造成水土流失。為了防止產生新的水土流失，在排矸場下游10m處采用編織袋擋墻進行臨時攔擋。

（五）沉陷防治區

應及時充填堵塞裂縫，復墾綠化，防止新增的水土流失產生。填充材料可充分利用煤礦產生的矸石。另外，要按照相關要求向地方政府繳納水土流失防治費，由相關部門決定治理的方式，進行本區的生態保護。

三、水土保持監測

礦井區進行了工程措施、植物措施和其它臨時措施后，在項目建設期和運營期，還應根據《水土保持監測技術規程》，及時布設監測點，并嚴格按監測方案進行監測，對監測結果要及時統計分析，認真對比，做出簡要評價，及時報送建設單位和水行政主管部門，以便對工程建設和生產運行進行監督。

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（作者單位：陜西學前師范學院）