鐵礦地下開采項目水土流失防治措施探索

王薇

摘 要：遷安市大五里鄉山葉口東山鐵礦地下開采項目位于河北省唐山遷安市，開采礦種為鐵礦，近年來，遷安市嚴把審批關，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運行所帶來的水土流失。

關鍵詞：山葉口東山鐵礦；水土流失；防治措施

中圖分類號：S157.1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532031

遷安市大五里鄉山葉口東山鐵礦地下開采項目位于河北省唐山遷安市城區西21km大五里鄉山葉口村。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630km2，沙地面積155 km2，分別占總面積的52.1%和12.8%。總人口72萬人，下轄19個鎮（鄉）、1個城區辦事處。遷安經濟位居河北省20強之首，財政收入居河北省第1位。遷安礦產豐富，現已探明的種類的礦藏有20多種，其中鐵礦石總儲量為28億t，素有“鐵遷安”之稱，石灰石、白云石的儲量也較豐富。近幾年來隨著遷安市社會經濟的快速發展，工業化、城市化進程明顯加快，各類基礎設施建設不斷擴大，礦山開采、取土挖沙等活動大量增加，對地表植被等水土保持設施破壞也隨之加重，嚴重制約了經濟社會的可持續發展。據2002年航測，遷安市水土流失面積達655km2，占遷安市面積54%。土壤侵蝕類型為水力侵蝕，位于燕山國家級水土保持重點預防區。近年來，遷安市嚴把審批關，落實“預防為主，保護優先”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運行所帶來的水土流失。

1 項目基本情況

遷安市大五里鄉山葉口東山鐵礦為新建礦山，開采礦種為鐵礦，地下開采預計可采儲量35.35萬t，設計采用下盤豎井開拓方案，淺孔留礦法嗣后膠結充填采礦法，開采深度-50～135m，設計生產規模6萬t/a，礦山服務年限為7a。工程總投資為1275.91萬元，全部由遷安市永安建筑工程有限公司投資。總工期23個月。礦區中心點地理坐標：E118°30′54″、N39°59′17″。

目前礦區范圍中部偏西地表已經存在一個采坑，采坑位于5～17線之間，采坑長約232m，寬約110m，水平面標高40m左右。礦區內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，現未對地下水、地表水的水質造成污染，也沒有對當地居民生活用水及工農業用水造成影響。本項目包括主井工業場區、風井工業場區、廢棄露天采場區、施工生產生活區和道路區。礦山在水平方向上為后退式回采順序，即由風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。生產過程中要先探后采、探采結合。

2 防治措施設計

2.1 水土流失防治責任范圍

本項目為點狀工程，供電工程由電力部門負責建設。建設生產期間可能對周邊產生水土流失，影響的區域主要發生在主井工業場區、風井工業場區、廢棄露天采場區和道路區。

根據“誰開發、誰保護，誰造成水土流失、誰負責治理”的原則及《開發建設項目水土保持技術規范》的要求，將項目區水土保持防治責任范圍劃分為項目建設區和直接影響區。

防治責任范圍面積為4.5hm2，其中項目建設區4.3hm2，直接影響區0.2hm2。廠外供電線路由當地電力部門負責建設，不納入本工程防治責任范圍。

經現場調查和測算，在工程建設施工中損壞、占壓的水土保持設施總面積3.87hm2，生產運行期損壞、占壓的水土保持設施總面積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 主井工業場區水土保持措施布置

為保護項目區水土資源，減少和治理工程建設中的水土流失，在工程建設施工中應采取工程措施、植物措施、臨時措施及預防保護措施相結合的水土流失綜合防治體系。

2.2.1.1 工程措施

場區內排水溝。為排除廠內雨水，在場區內需要修建排水系統。主井工業場區內的排水溝與外部鄉村道路排水溝相連形成排水系統，將雨水外排；排水可采用明溝、蓋板涵、管道等多種型式。排水溝建設考慮永臨結合，在土建初期建設完成場區排水溝，不再考慮建設期場區臨時排水措施。排水溝估算長度為270m。

表土剝離。為保護表土資源，給場區綠化提供覆土土源，對主井工業場區的表土進行剝離，集中堆放場區固定位置，四周采用編織袋攔擋保護措施。設計表土剝離厚度0.3m，估算表土剝離面積0.42hm2，堆高3m，估算占地面積0.042hm2，四周布設編織袋臨時攔擋。

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

2.2.1.2 植物措施

場區空地綠化。場區的裸露土地應全部綠化，設計采用草坪綠化。

2.2.1.3 臨時措施

臨時攔擋。表土堆放場四周布設編織袋臨時攔擋42m。

臨時遮蓋。臨時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、彩條布、土工布等。

灑水。施工期，根據天氣情況對道路和施工場地進行灑水，以減少揚塵，文明施工。

2.2.2 風井工業場區水土保持措施布置

2.2.2.1 工程措施

排水溝。排水溝建設考慮永臨結合，在土建初期建設完成場區排水溝，不再考慮建設期場區臨時排水措施。排水溝估算長度為42m。

表土剝離。為保護表土資源，給場區綠化提供覆土土源，對主井工業場區的表土進行剝離，集中堆放場區固定位置，四周采用編織袋攔擋保護措施。設計表土剝離厚度0.3m，估算表土剝離面積0.05hm2，堆高3m，估算占地面積0.005hm2，四周布設編織袋臨時攔擋。

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

2.2.2.2 植物措施

栽植灌木。場區四周栽植灌木。

場區空地綠化。場區的裸露土地應全部綠化，設計采用草坪綠化。

2.2.2.3 臨時措施

灑水。施工期，根據天氣情況對道路和施工場地進行灑水，以減少揚塵，文明施工。

2.2.3 廢棄露天采場區水土保持措施布置

2.2.3.1 工程措施

截水溝。廢棄露天采場位于礦區范圍中部偏西地表，建設期和運行期產生的廢石均排入此廢棄露天采場。在露天采場四周布置截水溝，長約680m。

2.2.3.2 植物措施

露天采場四周栽植一排速生楊，株距3m。

2.2.4 施工生產生活區水土保持措施布置

2.2.4.1 工程措施

土地平整。施工區使用結束后，及時清理建筑垃圾，并將其運至附近垃圾填埋場，統一處理。對占用的土地進行平整，恢復占地的原設計功能，面積0.2hm2。

2.2.4.2 植物措施

施工跡地綠化。對于工程建設完成后無地表建筑物的施工場地，經覆土平整后進行綠化，估算綠化面積0.15hm2，覆土厚度為0.3m。

2.2.4.3 臨時措施

臨時遮蓋。雨季和大風季節對臨時堆放的水泥、砂土等可能引起揚塵的堆場采用苫布遮蓋，估算遮蓋面積約500m2。苫布可采用紗網、彩條布、土工布等。

2.2.5 道路區水土保持措施布置

2.2.5.1 工程措施

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

2.2.5.2 植物措施

綠化帶。道路兩側排水溝外側種植速生楊，株距3m。

2.2.5.3 臨時措施

灑水降塵。

2.2.6 道路區水土保持措施布置

工程量主要有：主井工業場區，排水溝270m，臨時攔擋42m，臨時遮蓋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。風井工業場區，排水溝42m，臨時攔擋27m，臨時遮蓋280m2，表土剝離0.05hm2，覆土平整0.04hm2；栽植灌木350株，綠化0.043hm2。廢棄露天采場區，截水溝680m；栽植速生楊227株。施工生產生活區，土地平整0.2hm2；綠化0.2hm2；苫布遮蓋500m2。道路區，排水溝200m；栽植速生楊68株。

3 監測分區

本方案根據各單項工程施工區域、水土流失程度和特點，將監測范圍劃分為主井工業場區監測區、風井工業場區監測區、廢棄露天采場監測區、道路監測區和施工生產生活區監測區。

本方案根據各分區水土保持監測重點，分別選取具有代表性的施工場地、土方轉運點、臨時堆土等監測重點地段布設監測點位，進行重點監測。

4 防治效果

工程建設擾動土地面積4.3hm2，原地貌水土流失量為299.24t，預測水土流失量786.76t，新增水土流失量487.52t。

在工程建設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引起的水土流失，本方案設計水平年末綜合防治指標為：擾動土地整治率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，林草植被恢復率96.38%，林草覆蓋率32.14%，通過水土保持綜合治理，項目區水土流失得到控制，基本實現防治目標。

5 結語

本工程位于河北省北方土石山區，原地貌土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，土壤侵蝕強度為輕度。項目建設及運行過程中易產生水土流失的重點區域為廠區內部排水、廢石場邊坡和臨時堆土等，工程建設不存在水土保持限制性因素，只要認真落實本方案確定的各項水土保持措施，工程建設引起的水土流失可以控制在規定范圍內，從水土保持角度分析，項目建設是可行的。

建議在初步設計階段和施工階段，進一步細化水土流失防治措施設計施工，施工單位在施工管理中要嚴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，針對水土保持工程實施，做好監理記錄和工作總結，使方案措施按質、按量、按時實施，有效防治水土流失。