矿山露天开采建设项目水土保持实施方案

王彦卓

(辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110003)

1 项目概况

矿区位于海城市北部，距市区11 km，行政区划隶属于南台镇后驮龙村管辖。矿区面积85.61 hm2，矿区范围内共分布5条矿体，矿石总量为2548.59万t，设计利用资源量为2425.94万t，露天开采设计利用量为1108.02万t，生产规模为100万t/a，服务年限11.08 a。

矿区属于温带季风气候，多年平均气温9.3 ℃，平均≥10 ℃积温3700 ℃，年平均降水量为710.0 mm，年平均蒸发量1579.0 mm。矿区内土壤类型主要为草甸土，植物区系处于华北植物区系和东北植物区系交界处，植物组成以东北植物区系为主。

2 矿区开采方式

矿山露天采场为凹陷型露天采坑，开采顺序为自上而下分层开采，台阶高度为10 m。爆破后的矿石直接装车外运。矿山采用多台阶同时作业方式开采，一般两个水平同时开采，台阶开采顺序为由高至低开采。首先沿地形等高线掘单壁沟，剥离上部的薄层覆盖物，形成采矿作业面，然后向边坡方向推进至开采境界。根据穿爆方式、液压铲装载和汽车运输的工作条件要求，最小工作平台宽度一般为35 m，液压挖掘机工作线长度150～200 m，采场同时工作水平数2个。

3 方案服务年限及防治标准

本工程属新建建设类项目，水土保持方案的服务年限自项目建设期起8 a，即2017—2024年(含基建期)。

根据《水利部办公厅关于印发(全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果)》的通知(办水保〔2013〕188号)及《辽宁省水利厅关于印发(全国水土保持规划省级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果)》的通知(辽水保〔2016〕69号)，项目区属辽宁省水土流失重点治理区，水土流失防治标准执行等级为二级标准[1]。矿区多年平均降雨量为710 mm，水土流失总治理度、林草植被恢复率及林草覆盖率绝对值提高1；土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主，土壤流失控制比应大于或等于1；根据相关法律法规，由于本工程所在区域属于省级重点治理区和北方土石山区的辽宁环渤海山地丘陵区，除土壤流失控制比外五项防治指标值提高1[2]。

4 项目水土流失预测

工程扰动、损坏土地和植被面积共计56.49 hm2，产生临时堆土32.42万m3，方案服务期内工程产生永久弃石378.00万m3，弃于废弃采坑内。在预测年限内，可能造成的水土流失总量为51 309.25 t，新增水土流失量为45 387.07 t。露天采场和排土(石)场是水土流失发生的重点区域。工程建设过程中，对露天采场和排土(石)场内原地貌产生一定的扰动，影响了地表土层和植被，降低了地表土壤的抗蚀能力，在降雨击溅、地表径流的作用下，易发生水蚀，对周边环境造成一定影响。

从水土流失发生的区域上看，水土流失量主要发生在露天采场及排土(石)场，其中露天采场新增水土流失量占矿区新增水土流失总量的45.85%，排土(石)场新增水土流失量占矿区新增水土流失总量的51.94%。

从水土流失发生时段上看，建设期水土流失量占水土流失总量的22.65%，运行期水土流失量占水土流失总量的68.86%，自然恢复期水土流失量占水土流失总量的8.49%。建设期和运行期是水土流失发生的重点时段。所以应加强排土(石)场及露天采场在建设期和运行期的水土保持监测工作。

5 防治体系

根据本项目和矿区水土流失特点，将工程措施与植物措施相结合，科学配置，形成完整的综合防护体系。本项目包括露天采场区、工业场地区、排土(石)场区、矿区道路区4个防治区。

5.1 露天采场防治区

5.1.1 建设期

5.1.1.1 工程措施设计

(1)露天采场剥离表土。根据实际勘察结果显示本防治区表土土层满足剥离条件，综合考虑，对本区域进行表土剥离(耕地表土按0.50 m剥离，荒草地表土按0.30 m剥离)，剥离表土全部用于露天采场开采期末实施覆土，工程量为13.80万m3，剥离面积28.83 hm2。

(2)露天采场周边截水沟。为防止采场周围地表径流水汇入采场，造成对矿山边坡的破坏，露天采场周边设置水泥砂浆砌块石截水沟，断面为梯形，全长2.40 km，将外部汇水引入附近的河沟中。

5.1.1.2 临时措施设计

为防止采场上部土质边坡雨水冲刷，边坡出入沟位置设置土质排水沟，排水沟总长600 m，雨季暴雨来临时，需撤出采场内的人员及设备，待雨停排出积水后方可恢复生产。

5.1.2 运行期

5.1.2.1 工程措施设计

运行期末对露天采场的平台及沟底实施表土回覆和土地平整措施，便于恢复植被，覆土面积33.62 hm2，覆土量为13.80万m3，平均覆土厚度0.41 m，覆土来源为露天采场剥离表土，土地平整面积为33.62 hm2。

5.1.2.2 植物措施设计

植物措施采取进行穴状整地，栽种刺槐，坡脚处栽五叶地锦的方式，共实施措施面积为33.62 hm2，上部平台面积8.08 hm2，底部平台面积为25.54 hm2，在露天采场平台按照0.50 m的间距种植五叶地锦攀爬绿化边坡。

5.2 工业场地防治区

5.2.1 建设期

在工业场地建筑周边空地种花、植树，对人员集散、主要建筑物、活动中心、采场生活区等地段，进行重点绿化，选用适合当地气候，能耐受、吸附粉尘的花草和树种，搞好现代新型企业的绿化美化工作，绿化面积0.60 hm2。

5.2.2 运行期

(1)工程措施。在开采期末采取土地平整措施，面积为1.92 hm2，有利于控制工业场地内扰动土地的水土流失，恢复和改善土地生产力。

(2)植物措施。对工业场地占用荒草地部分设置植物措施，撒播早熟禾进行植被恢复，撒播面积为1.92 hm2。

5.3 排土(石)场防治区

5.3.1 建设期

5.3.1.1 工程措施

(1)排土(石)场挡土墙措施。为拦挡坡面不时滑落的碎石和堆土，排土(石)场设置浆砌石挡土墙。排土场挡墙长为890 m，共需浆砌石2848 m3，PVC排水管161 m；排石场挡墙长为151 m，共需浆砌石2688 m3，PVC排水管113 m。

(2)排土(石)场表土剥离。根据实际勘察结果显示本防治区表土土层满足剥离条件，综合考虑，对本区域进行表土剥离(耕地表土按0.5 m剥离，荒草地表土按0.3 m剥离)，剥离表土全部用于排土(石)场终期实施覆土，表土量为3.89万m3，剥离面积8.39 hm2。其中，排土场剥离表土量1.54万m3，面积3.69 hm2；排石场剥离表土量2.35万m3，面积4.70 hm2。

5.3.1.2 植物措施

为防止雨水冲刷临时排水沟开挖堆土和排土场内堆土的水土流失，建设期末撒播早熟禾草籽。其中排土场堆土表面撒播7.32 hm2，排土场及排石场周围排水沟边埂撒播0.20 hm2，共撒播草籽7.52 hm2。

5.3.1.3 临时措施

排土(石)场外围设置土质排水沟，拦截并排出降雨过程中坡面所形成的径流，减少对场外土壤的侵蚀。土质排水沟长1.73 km，其中排土场890 m，排石场840 m，底宽0.3 m，深0.3 m，边坡比1∶1，比降5‰。

5.3.2 运行期

5.3.2.1 工程措施

在开采期末对排土(石)场进行表土回覆和土地平整，使该区土地具有土地利用能力，回覆表土量为3.89万m3，覆土面积10.80 hm2。其中，排土场覆土1.54万m3，覆土面积6.10 hm2；排石场覆土2.35万m3，覆土面积4.70 hm2。土地平整面积为10.80 hm2，其中排土场平整面积为6.10 hm2，排石场平整面积为4.70 hm2。

5.3.2.2 植物措施

对排土场实施植物措施，撒播草籽面积为3.93 hm2。

5.4 矿区道路防治区

5.4.1 建设期

5.4.1.1 工程措施

(1)表土剥离。建设期对占用旱地部分进行表土剥离措施(耕地表土按0.5 m剥离，荒草地表土按0.3 m剥离)，剥离面积2.7 hm2，表土剥离量1.30万m3。

(2)浆砌石排水沟。矿区道路两侧设置浆砌石排水沟，拦截并排出降雨过程中路面所形成的径流，减少水土流失。排水沟长2.5 km，底宽0.5 m，深0.5 m，厚度0.3 m，比降5‰。

5.4.1.2 植物措施

为防止雨水冲刷浆砌石排水沟开挖堆土，造成水土流失，在其边坡上撒播草籽1.24 hm2，按照80 kg/hm2的标准，撒播早熟禾草籽99.2 kg。

5.4.2 运行期

5.4.2.1 工程措施

开采期末对矿区道路进行表土回覆措施，回覆面积2.7 hm2，所需表土量为1.3万m3，来源于矿区道路剥离的表土，并实施土地平整，面积为3.0 hm2。

5.4.2.2 植物措施

矿区道路实施植物措施，撒播草籽面积0.55 hm2。

6 结 语

(1)矿山开采建设项目植物措施中，需要因地制宜，在合适的季节选择适宜当地种植树种。工程运行期间应加强植物措施的抚育和管理，定期检查，对林草植被及时进行补植、补种、灌水、施肥、除草及病虫害防治，保证植物措施长期有效的发挥效果，达到改善生态环境、防治水土流失的目的[3]。

(2)建设单位需要加强挡土墙、排水沟的日常检查维护，避免暴雨季节排水沟堵塞、渣体冲毁等自然灾害发生，保证各项工程防护措施永久发挥作用。

(3)建设单位需要加强与地方水行政主管部门联系，接受水土保持工作的监督检查，加强水土保持设施的管护运行，使其发挥更好的效益。

参考文献：

[1] 中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.开发建设项目水土保持方案技术规范：GB 50433—2008[S]．北京：中国计划出版社，2008．

[2] 中华人民共和国水利部.开发建设项目水土流失防治标准：GB 50434—2008[S].北京:中国计划出版社，2008.

[3] 曹昌辉.郭桥铜银矿水土保持实施方案探讨[J].九江学院学报(自然科学版)，2010，25(2):21-23.