铁矿地下开采项目水土流失防治措施探索

王薇

摘 要：迁安市大五里乡山叶口东山铁矿地下开采项目位于河北省唐山迁安市，开采矿种为铁矿，近年来，迁安市严把审批关，在矿山水土保持治理方面取得了一些成效，最大限度的减少了占用土地资源，大大降低了因工程生产运行所带来的水土流失。

关键词：山叶口东山铁矿；水土流失；防治措施

中图分类号：S157.1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532031

迁安市大五里乡山叶口东山铁矿地下开采项目位于河北省唐山迁安市城区西21km大五里乡山叶口村。迁安市隶属于河北省唐山市，地处河北省东北部，燕山山脉南麓，迁安市总面积1208km2，其中山丘区630km2，沙地面积155 km2，分别占总面积的52.1%和12.8%。总人口72万人，下辖19个镇（乡）、1个城区办事处。迁安经济位居河北省20强之首，财政收入居河北省第1位。迁安矿产丰富，现已探明的种类的矿藏有20多种，其中铁矿石总储量为28亿t，素有“铁迁安”之称，石灰石、白云石的储量也较丰富。近几年来随着迁安市社会经济的快速发展，工业化、城市化进程明显加快，各类基础设施建设不断扩大，矿山开采、取土挖沙等活动大量增加，对地表植被等水土保持设施破坏也随之加重，严重制约了经济社会的可持续发展。据2002年航测，迁安市水土流失面积达655km2，占迁安市面积54%。土壤侵蚀类型为水力侵蚀，位于燕山国家级水土保持重点预防区。近年来，迁安市严把审批关，落实“预防为主，保护优先”的方针，在矿山水土保持治理方面取得了一些成效，最大限度地减少了占用土地资源，大大降低了因工程生产运行所带来的水土流失。

1 项目基本情况

迁安市大五里乡山叶口东山铁矿为新建矿山，开采矿种为铁矿，地下开采预计可采储量35.35万t，设计采用下盘竖井开拓方案，浅孔留矿法嗣后胶结充填采矿法，开采深度-50～135m，设计生产规模6万t/a，矿山服务年限为7a。工程总投资为1275.91万元，全部由迁安市永安建筑工程有限公司投资。总工期23个月。矿区中心点地理坐标：E118°30′54″、N39°59′17″。

目前矿区范围中部偏西地表已经存在一个采坑，采坑位于5～17线之间，采坑长约232m，宽约110m，水平面标高40m左右。矿区内山体及地表植被没有遭到破坏，林草覆盖率为22%，只在探矿工程施工和矿山初期开采过程中，占有少量土地，现未对地下水、地表水的水质造成污染，也没有对当地居民生活用水及工农业用水造成影响。本项目包括主井工业场区、风井工业场区、废弃露天采场区、施工生产生活区和道路区。矿山在水平方向上为后退式回采顺序，即由风井方向向主井方向回采；在垂直方向上先采下中段矿体，下中段充填后再回采上中段矿体。生产过程中要先探后采、探采结合。

2 防治措施设计

2.1 水土流失防治责任范围

本项目为点状工程，供电工程由电力部门负责建设。建设生产期间可能对周边产生水土流失，影响的区域主要发生在主井工业场区、风井工业场区、废弃露天采场区和道路区。

根据“谁开发、谁保护，谁造成水土流失、谁负责治理”的原则及《开发建设项目水土保持技术规范》的要求，将项目区水土保持防治责任范围划分为项目建设区和直接影响区。

防治责任范围面积为4.5hm2，其中项目建设区4.3hm2，直接影响区0.2hm2。厂外供电线路由当地电力部门负责建设，不纳入本工程防治责任范围。

经现场调查和测算，在工程建设施工中损坏、占压的水土保持设施总面积3.87hm2，生产运行期损坏、占压的水土保持设施总面积3.67hm2，占地类型主要为耕地和荒草地。

2.2 水土流失防治措施体系及总体布局

2.2.1 主井工业场区水土保持措施布置

为保护项目区水土资源，减少和治理工程建设中的水土流失，在工程建设施工中应采取工程措施、植物措施、临时措施及预防保护措施相结合的水土流失综合防治体系。

2.2.1.1 工程措施

场区内排水沟。为排除厂内雨水，在场区内需要修建排水系统。主井工业场区内的排水沟与外部乡村道路排水沟相连形成排水系统，将雨水外排；排水可采用明沟、盖板涵、管道等多种型式。排水沟建设考虑永临结合，在土建初期建设完成场区排水沟，不再考虑建设期场区临时排水措施。排水沟估算长度为270m。

表土剥离。为保护表土资源，给场区绿化提供覆土土源，对主井工业场区的表土进行剥离，集中堆放场区固定位置，四周采用编织袋拦挡保护措施。设计表土剥离厚度0.3m，估算表土剥离面积0.42hm2，堆高3m，估算占地面积0.042hm2，四周布设编织袋临时拦挡。

覆土平整。场地平整结束后，将清理的表层土平铺在绿化场地，作为绿化的土料，面积0.23hm2，覆土厚度0.3m。种植大苗根据需要局部换土。

2.2.1.2 植物措施

场区空地绿化。场区的裸露土地应全部绿化，设计采用草坪绿化。

2.2.1.3 临时措施

临时拦挡。表土堆放场四周布设编织袋临时拦挡42m。

临时遮盖。临时堆放的表层土裸露面推荐采用苫布遮盖，估算遮盖面积约431m2。苫布可采用纱网、彩条布、土工布等。

洒水。施工期，根据天气情况对道路和施工场地进行洒水，以减少扬尘，文明施工。

2.2.2 风井工业场区水土保持措施布置

2.2.2.1 工程措施

排水沟。排水沟建设考虑永临结合，在土建初期建设完成场区排水沟，不再考虑建设期场区临时排水措施。排水沟估算长度为42m。

表土剥离。为保护表土资源，给场区绿化提供覆土土源，对主井工业场区的表土进行剥离，集中堆放场区固定位置，四周采用编织袋拦挡保护措施。设计表土剥离厚度0.3m，估算表土剥离面积0.05hm2，堆高3m，估算占地面积0.005hm2，四周布设编织袋临时拦挡。

覆土平整。场地平整结束后，将清理的表层土平铺在绿化场地，作为绿化的土料，面积0.04hm2，覆土厚度0.15m。种植大苗根据需要局部换土。

2.2.2.2 植物措施

栽植灌木。场区四周栽植灌木。

场区空地绿化。场区的裸露土地应全部绿化，设计采用草坪绿化。

2.2.2.3 临时措施

洒水。施工期，根据天气情况对道路和施工场地进行洒水，以减少扬尘，文明施工。

2.2.3 废弃露天采场区水土保持措施布置

2.2.3.1 工程措施

截水沟。废弃露天采场位于矿区范围中部偏西地表，建设期和运行期产生的废石均排入此废弃露天采场。在露天采场四周布置截水沟，长约680m。

2.2.3.2 植物措施

露天采场四周栽植一排速生杨，株距3m。

2.2.4 施工生产生活区水土保持措施布置

2.2.4.1 工程措施

土地平整。施工区使用结束后，及时清理建筑垃圾，并将其运至附近垃圾填埋场，统一处理。对占用的土地进行平整，恢复占地的原设计功能，面积0.2hm2。

2.2.4.2 植物措施

施工迹地绿化。对于工程建设完成后无地表建筑物的施工场地，经覆土平整后进行绿化，估算绿化面积0.15hm2，覆土厚度为0.3m。

2.2.4.3 临时措施

临时遮盖。雨季和大风季节对临时堆放的水泥、砂土等可能引起扬尘的堆场采用苫布遮盖，估算遮盖面积约500m2。苫布可采用纱网、彩条布、土工布等。

2.2.5 道路区水土保持措施布置

2.2.5.1 工程措施

道路两侧布置浆砌石排水沟，采用明沟的方式，用以排除路面雨水，估算两侧各约100m。

2.2.5.2 植物措施

绿化带。道路两侧排水沟外侧种植速生杨，株距3m。

2.2.5.3 临时措施

洒水降尘。

2.2.6 道路区水土保持措施布置

工程量主要有：主井工业场区，排水沟270m，临时拦挡42m，临时遮盖431m2，表土剥离0.42hm2，覆土平整0.23hm2；栽植小乔木400株，灌木1000株，绿化0.49hm2。风井工业场区，排水沟42m，临时拦挡27m，临时遮盖280m2，表土剥离0.05hm2，覆土平整0.04hm2；栽植灌木350株，绿化0.043hm2。废弃露天采场区，截水沟680m；栽植速生杨227株。施工生产生活区，土地平整0.2hm2；绿化0.2hm2；苫布遮盖500m2。道路区，排水沟200m；栽植速生杨68株。

3 监测分区

本方案根据各单项工程施工区域、水土流失程度和特点，将监测范围划分为主井工业场区监测区、风井工业场区监测区、废弃露天采场监测区、道路监测区和施工生产生活区监测区。

本方案根据各分区水土保持监测重点，分别选取具有代表性的施工场地、土方转运点、临时堆土等监测重点地段布设监测点位，进行重点监测。

4 防治效果

工程建设扰动土地面积4.3hm2，原地貌水土流失量为299.24t，预测水土流失量786.76t，新增水土流失量487.52t。

在工程建设施工中采取水土流失综合防治措施后，可有效治理因工程建设引起的水土流失，本方案设计水平年末综合防治指标为：扰动土地整治率97.24%，水土流失总治理度89.7%，拦渣率95%以上，土壤流失控制比1.0，林草植被恢复率96.38%，林草覆盖率32.14%，通过水土保持综合治理，项目区水土流失得到控制，基本实现防治目标。

5 结语

本工程位于河北省北方土石山区，原地貌土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，土壤侵蚀强度为轻度。项目建设及运行过程中易产生水土流失的重点区域为厂区内部排水、废石场边坡和临时堆土等，工程建设不存在水土保持限制性因素，只要认真落实本方案确定的各项水土保持措施，工程建设引起的水土流失可以控制在规定范围内，从水土保持角度分析，项目建设是可行的。

建议在初步设计阶段和施工阶段，进一步细化水土流失防治措施设计施工，施工单位在施工管理中要严格按照水保方案的要求，尽量避免水土流失。在主体工程施工过程中以及水保方案施工工程中，针对水土保持工程实施，做好监理记录和工作总结，使方案措施按质、按量、按时实施，有效防治水土流失。