基于水土保持工程措施的煤矿生态恢复研究

秦军霞

(煤炭工业太原设计研究院，太原 030001)

由于受到经济和工农业生产发展的需要，我国的原煤开采业得到了进一步的发展。但也暴露出来相当多的问题。比如因设备老旧，导致原煤开采效率低下;因规划不合理，导致过度开采;因管理不完善，导致在开采过程中产生过多建筑垃圾以及废土渣等，这些都对当地的生态环境造成一定程度的负面影响，破坏了当地生态环境的平衡。因此，如何在提高原煤开采效率的同时，切实做好当地的生态环境保护工作，已经成为当前情况下，我国煤矿开采业所首先要解决的课题。

1 概述

煤等自然资源是促进我国经济和工业生产发展的必要条件，也是基本条件。但因为长时间的开采和使用，给当地的生态环境也带来了一定程度的负面影响，比如，近些年山西省大力开展兼并重组整合，部分煤矿纷纷进行整改扩建，在促进煤矿进一步发展的同时，也产生的大量建筑垃圾、井筒掘进量及矸石，不仅给矿区带来环境污染，也加剧了当地的水土流失，导致水土流失的面积逐渐增大。如果在煤矿的开采过程中，不能采取科学、有效的水土保持措施来治理和预防当地的水土流失问题，那么久而久之，就会对当地生态环境的长久、持续、平衡发展带来一定的影响。严重时，有可能导致泥石流等地质灾害的发生，不仅给矿区的工农业生产带来一定的破坏，更会对当地群众的人身财产安全以及日常的生活造成严重威胁。所以，怎样治理好矿区的水土流失问题，保护好当地的生态环境，已经成为我国日后煤矿开采业急需要解决的一个重要问题。

2 水土流失的预测分析

在煤矿的开采过程中，容易引起当地水土流失的主要环节有:表土堆放场、排矸场和工业广场等地。在原煤开采过程中制造出来的煤矸石、废土、废渣等形成了排矸场，对当地的土地造成压占破坏，因为在排矸场中存放的大都是碎石、废渣等物体，一旦遇上大雨天气就很有可能造成塌陷、滑坡、表层石块以及废渣被雨水冲走，进而对附近区域的土地产生侵蚀破坏，所以排矸场是造成矿区水土流失问题的主要区域。所谓的表土堆放场主要是用来存放在工业广场、风井场地等建设过程中剥离产生的表层土以及用于以后使用的客土，这些都属于临时性的压占破坏，如果不能对其采取合理、有效的水土保持措施，很容易导致表土发生水土流失问题。而开采过程中的工业广场等环节，也会对当地的土地资源造成一定的破坏，主要表现方式为水蚀，这不但会造成当地原有地貌发生变化，也会给矿区周围的生态环节带来严重破坏，进而加剧了当地的水土流失问题。

2.1 生态环境恢复的目标

在对矿区环境进行恢复保护时，一定要根据当地的实际情况采取综合、有效的治理措施。通过采用科学、合理的水土保持措施，能够有效地解决在煤矿开采过程中造成的水土流失问题，同时也能对已经造成破坏的区域进行及时有效地治理和保护，在恢复当地生态环境的基础之上，促进矿区原煤开采同当地生态环境协调平衡发展。

2.1.1 排矸场

在开采过程中，一定要做到对煤矸石的综合利用，同时也要因地制宜，根据实际情况，选择合适且成功率较高的植被在排矸场进行复垦种植。

2.1.2 排矸场边坡

在对待排矸场边坡问题上，首先要做的是对边坡进行稳定、有效的处理，在坡脚处通过修设挡土墙来预防边坡滑落，同时对边坡进行填土回置，用来种植乔木等植被，且回填土的厚度不能＜30 cm。因为在原煤开采过程中制造出来的矸石会在自然风化的作用下形成土壤，所以这个环节中可以适当降低回填土的厚度。依据矿区的自然地理条件，在边坡种植的植被应首选成活率较高的灌木。同时，为了有效防治和预防边坡出现水土流失问题，一定要适度加大灌木的种植密度，使其能很好的起到调节地表径流，涵养水源的作用。

2.1.3 表土堆放场

在表土堆放场的周边区域可以通过放置填土草袋来充当防护墙，这样就可以有效地预防和防治水土流失问题。同时，表土堆放场无需进行填土回置，可以直接进行草籽播撒，来保持该区域的土壤肥力。当原煤开采结束以后，再根据当地的实际状况对表土堆放场进行科学、合理的复垦，并按照相关要求，选取合适的植被进行种植。

2.1.4 工业广场

在原煤的开采过程中，工业广场主要对矿区土地造成压占破坏，因此，在原煤开采结束之后，再根据矿区的具体情况，拆除已经废弃的工业广场上的原有建筑物，平整土地，并按照相关标准对其进行填土回置，并选取合适的植被进行种植。

3 水土保持措施

在对矿区生态环境恢复过程中，所采取的水土保持工程措施包括:矿区土地修整、挡土墙、植被种植等措施。并按照原煤开采过程中每个环节造成的破坏情况不同，来选择合适的保护措施。

3.1 排矸场平台

所谓排矸场就是指在原煤的开采过程中，因原煤开采而制造排出煤矸石、废渣等物体堆积而形成的面积大小不同的山丘。这种“山丘”因坡面的整体结构比较松散，缺乏稳固性，因此很容易出现塌陷、滑坡、泥石流等自然灾害。而且原煤开采结束之后，对矿区的生态恢复过程中，这个环节的恢复难度较大。

在对排矸场进行平整复垦同时，也一定要做好填土回置的工作，并按照场地的整体面积来计算填土过程中所需土量，此外，也需注意回填土的厚度，厚度＜30 cm即可。排矸场平整复垦之后主要是用来种植植被，在植被的选择上，一般选取易成活的树种或者草籽，在这个环节中经常种植的树种有杨柏树、松树、刺槐等植被。

3.2 排矸场边坡

在对整个排矸场的处理过程中，边坡是最容易引起水土流失的区域。所以边坡是做好矿区水土保护工作的难点区域，也是重点区域。解决的主要方法可以分为两种，填土种植和修设挡土墙。

因为排矸场的边坡坡度一般都＜45°，所以在选择种植植被时应尽量选择成活率高的灌木，且种植的密度一定要大，常用的树种有沙棘和柠条等。

在修设挡土墙时，应尽量布置在边坡的坡脚处，这样不但可以有效的预防和防治因受雨水冲刷等外力作用造成的水土流失，还可有效预防滑坡等问题的产生。一般情况下，挡土墙都为浆砌石结构，所以在修设时，都需对它的稳定性、倾覆牢固性、坡脚处地基的承载力以及偏心距等内容进行详细、科学的计算，以确保设计出来的挡土墙稳定、安全、可靠。

3.3 表土堆放场

在原煤的开采过程中，所谓的表土堆放场主要用来存放在原煤开采过程中被开挖的地表土以及用于以后使用的客土。在对其进行治理过程中重点是关注对边坡的处理防治工作，一般情况下，都会在堆放场的边角处用袋装填土方式形成专门的围堰，来预防和治理水土流失问题。

3.4 工业广场

在这个环节中，做好生态环境恢复所主要采取的措施是对原有的土建工程进行拆除、平整土地、填土种植等。这些措施和手段能很好地预防和治理矿区区域的水土流失。由于在这个环节中，该区域的土地受到建筑物的长期压占，致使土壤压实，不利于植物生长，所以在进行植被种植时，首先要做好该区域的填土覆盖工作，覆盖厚度为30 cm即可。

4 结语

随着经济和工农业生产发展的需要，我国对煤等资源的需求量急剧增加。但由于在开采过程中，受到技术、设备等方面的限制，不但造成开采效率低下，而且还对当地的生态环境造成严重的破坏。为了实现矿区经济和环境的可持续发展，要求我们要在提高开采效率的同时，切实做好当地的生态环境保护工作。

［1］郭江，刘金柱，李玉灵，等.促进铁矿采选区域生态恢复的技术措施［J］.中国水土保持，2009(08):49－50.

［2］刘凤荣.园艺植物在矿山复垦中的应用［J］.山西农业大学学报:自然科学版，2007(03):282－285.

［3］周兴东，靳海亮，李博.徐州市贾汪区煤矿土地复垦经验与规划［J］.煤炭科学技术，2008(07):31－34.

［4］韩雪冰，王笑峰，蔡体久.石墨尾矿库及周围土壤重金属污染特征分析［J］.黑龙江大学工程学报，2011，2(02):58－62.