煤矿整合项目主体工程水土保持分析与评价

李 辉

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

煤矿整合项目的主体工程水土保持分析与评价是水土保持方案编制的基础，应依据规范要求和项目特点进行全面分析评价，肯定主体设计中具有水土保持功能的措施，根据主体设计中存在的问题，完善水土保持措施布局与设计。主体工程设计对水土保持方案起着控制作用，水土保持方案又对主体工程起着制约作用。一直以来，对如何评判主体工程是否满足水土保持要求，学术界没有达成共识。下文以大同市某煤业有限责任公司矿井兼并重组整合项目为例，对水土保持方案编制中的主体工程水土保持分析与评价进行阐述。

1 项目概况

根据《关于大同市市直和左云县、大同县煤矿企业兼并重组整合方案的批复》，某煤矿为单独保留矿井，重组整合后企业的核准名称为某煤业有限责任公司。整合后井田面积2.3076km2，生产规模60万t/a。

项目区位于大同市，属温带大陆性季风气候，四季分明。年均气温7.4℃，年均降水量410mm，主要集中在7—9月；年均蒸发量1993.7mm，无霜期125d，最大冻土深度1.5m，年均风速3.2m/s，最大风速17m/s，年均大风日数38d。土壤类型属栗钙土。植被为暖温带草原类型，以落叶灌丛为主，阔叶林为辅，覆盖率较低。

本次兼并重组整合，利用原煤矿工业场地作为兼并重组后的工业场地，利用原主斜井作为兼并重组后的主斜井，改造原副斜井作为兼并重组后的回风斜井，改造原开采7号煤层的副井作为兼并重组后的副斜井，爆破材料库、输电线路等均利用原有设施。整合后批准开采8号煤层，服务年限3年。

2 主体工程水土保持分析与评价

2.1 水土保持制约因素及选址合理性分析

2.1.1 水土保持制约因素分析和评价

一是产业政策和规划相符性。该项目经正式批准，工程建设符合山西省产业政策及当地发展规划。

二是主体工程选址可行性。矿区不在泥石流易发区、崩塌滑坡危险区，也不属于严重水土流失区。项目区内没有水土保持监测站点和试验区，属于国家永定河上游水土流失重点治理区，但不在国家划定的重点预防保护区范围。加之本项目工程不占用现有耕地，从选址来看符合水土保持规定。

三是主体工程施工组织。在主体工程施工组织设计上，尽量减少占用耕地，也没有占用林地，施工进度安排比较合理，符合水土保持要求。但主体工程设计没有对土石方量进行合理调配，且现有的废渣堆弃后没有进行整治，不符合水土保持要求，需要水土保持方案补充完善。

四是主体工程施工。主体设计中未考虑临时水土保持防护措施，不符合水土保持要求，需要水土保持方案补充临时堆土防护、地表裸露时间控制、料物运输保护等。

从以上四个方面看，本项目补充完善相应的防治措施后，基本符合水土保持要求，不存在制约性因素。

2.1.2 排矸场选址合理性评价

主体工程选择的排矸场位于风井场地东北约500m处的一条U型小支沟，沟长420m，平均宽度45m，坡降0.11，汇流面积0.11km2。沟内植被稀疏，主要为灌木丛、荒草地，上部被黄土覆盖。排矸场占地面积0.79hm2，有效库容2.83万m3，可满足水土保持方案服务期内的建设期弃渣和运行期3年排矸容量需求，占地符合国家土地管理政策要求。排矸场地质条件较好，调查没有发现不良地质情况，周围无自然景观和人文景观，不属于自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的敏感点。依据《开发建设项目水土保持技术规范》和《煤炭工业矿井设计规范》中规定的有关限制性条款，不存在限制性因素，排矸场选址基本合理。

2.2 占地分析与评价

本工程总占地面积11.08hm2，其中，工矿用地9.64hm2，交通道路 0.33hm2，其他荒草地 1.11hm2，占地类型以原有的工矿用地为主，符合水土保持要求。

从工程占地面积来看，本次扩建规模后，充分利用原有场地，建筑物布置紧凑且合理；施工生产生活区设在工业场地的暂时闲置区，没有新征土地；工业场地护坡及给排水管线均布置在工业场地范围内，也没有新增占地。综合分析，占地面积合理。

从占地性质来看，全部为永久性占地，符合建设生产类项目占地特点。

2.3 土石方平衡、施工组织设计分析与评价

从土石方平衡来看，项目建设期动用土石方量仅0.35万m3，全部为挖方，安排弃于排矸场。废弃方集中堆放，利于有效防护，杜绝了新增水土流失来源，符合水土保持要求。

从施工组织来看，工业场地建设采取永临结合，减少了永临分期施工造成的二次破坏；挖填方临时堆放区补充临时苫盖和拦挡措施后，有利于控制建设期的水蚀和风蚀；水土保持方案补充将植物措施、临时防护措施与主体工程施工期同步安排，基本满足水土保持要求。

2.4 水土保持分析与评价

2.4.1 工业场地防洪标准

主体工程设计工业场地与矿井的防洪标准：井口设计洪水频率为100年一遇，校核洪水频率为300年一遇，工业场地的设计、校核洪水频率与井口一致。根据实地考察，工业场地与矿井所处区位较高，设计防洪标准也较高，发生洪水淹没的机率很小，基本不存在水土保持安全隐患。

2.4.2 设计中具有水土保持功能工程的分析与评价

工业场地：主体设计的地面硬化、围墙等设施具有水土保持功能，但按照规定不纳入水土保持方案范畴。主体工程设计中具有水土保持功能并纳入水土保持方案的措施为：沿主井场地的北侧及副井场地四周设截水沟800m，沟底宽0.6m，沟深1.2m，上口宽3.0m，规格标准较高。局部地段设钢筋混凝土盖板，盖板截水沟长度340m。主井场地沿沟道中心砌筑半圆型排洪拱涵洞630m，涵洞坡度0.08，墙高1.5m，跨度2.5m，净断面3.3m2。在行政福利区东侧砌筑浆砌石挡土墙3550m3，有利于控制坍塌等重力侵蚀；在场地空闲处及道路两侧设计绿化美化措施，绿化面积1.84hm2，绿化系数20%，在美化环境的同时，可防止水土流失。

爆破材料库：属已有设施，建有排水沟120m，浆砌石矩形断面，尺寸为0.5m×0.5m，厚0.4m。因占地面积不大，排水沟标准较高，满足水土保持要求。

场外道路：主体工程未考虑场外道路的排水、绿化及坡面防护，不符合水土保持要求。在水土保持方案中需新增以下措施：爆破材料库道路按实际地势在一侧设排水沟，路堑高于2m的地段采取浆砌石圆拱网格护坡，网格内种植灌草；路堑低于2m的边坡，直接种植灌草护坡。运矸道路两侧设置排水沟，并在侧坡采取植物措施防护。

排矸场：主体工程只选定了场地，未对排矸场防护进行设计，不符合水土保持要求。因此，在水土保持方案中新增排矸场防护设计。在排矸场在距沟口约150m处设置重力式浆砌石挡矸墙；在排矸场周边布置排水沟、截洪沟等排水工程；在排矸场岸坡设置截洪沟，在堆矸体形成的永久边坡和马道内侧布设排水沟。截洪沟与排水沟相互连接，将洪水有序排出排矸场外。当堆矸至挡矸墙墙顶高程后，先设1个5m的马道，然后按1∶3的坡度向上堆矸，坡面采用覆土60cm厚种植耐旱性强的禾本科草种护坡。当矸石堆放到设计最终高程时，对其顶部覆土80cm后进行乔灌植被恢复。

3 结论

通过对煤矿主体工程设计的分析与评价可以看出，凡涉及到主体工程生产运行安全的防护工程，设计标准均较高，如场区防洪、排水、地面和道路硬化等，且具有一定的水土保持功能，能够满足水土保持要求。但对于其他区域以及工程施工期间的临时水土保持防护需要在水土保持方案中予以补充完善。从以上分析可知，该建设生产项目补充完善水土保持措施后，可形成有效的水土保持防护体系，从水土保持角度看项目具有可行性。