橫山區(qū)東方紅煤礦擴(kuò)建水保方案評(píng)估

拓宏梅

1 概況

東方紅煤礦為橫山區(qū)最大煤礦，面積63.00 km2。擴(kuò)建工程擬采煤層總厚度25.72 m，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為12.00 Mt/a。項(xiàng)目區(qū)屬典型的黃土丘陵溝壑地貌，氣候類(lèi)型為中溫帶干旱大陸性氣候，多年平均降水量408 mm。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)土壤以栗鈣土、黃綿土為主，地表大部為黃土所掩蓋。植被分區(qū)為黃土高原向荒漠溝壑的過(guò)渡區(qū)，林草植被覆蓋度為30%。原地貌土壤侵蝕以強(qiáng)烈水力侵蝕為主，平均土壤侵蝕模數(shù)6700 t/km2·a，容許土壤流失量為 1000 t/km2.a。

2 水土流失及水土保持現(xiàn)狀

2.1 水土流失現(xiàn)狀

橫山區(qū)東方紅煤礦井田地表多為黃土所覆蓋，因受流水等自然應(yīng)力作用，水土流失嚴(yán)重，樹(shù)枝狀沖溝極為發(fā)育。主要溝谷為：點(diǎn)岱溝、黑岱溝，支溝主要有蘇計(jì)溝、小納林溝、陳家溝等，所有溝谷兩側(cè)基巖均以向源侵蝕為主，上游呈“V”字型，中下游呈“U”字型。溝谷兩側(cè)為第四系風(fēng)積黃土和基巖風(fēng)化產(chǎn)物沉積。礦區(qū)地處水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)，以水蝕為主。人為活動(dòng)已形成流域內(nèi)明顯的加速侵蝕。目前的背景侵蝕強(qiáng)度（包括水蝕、風(fēng)蝕）約為6700 t/km2·a，屬?gòu)?qiáng)烈土壤侵蝕區(qū)，風(fēng)蝕集中于春冬季，水蝕集中于夏秋季。植被是該區(qū)域抗蝕抗沖的主要因素。

2.2 水土保持現(xiàn)狀

橫山區(qū)屬于黃河多沙粗沙國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。區(qū)內(nèi)水保工程主要以水平梯田、水平溝、魚(yú)鱗坑等坡面工程為主配置。在距溝沿2 m以外修筑有溝邊埂、挖截水溝2～3排，溝和埂外坡種植根蘗性強(qiáng)的灌木樹(shù)種，防止溝沿繼續(xù)擴(kuò)張。在溝頭洼地垂直水流方向修截水槽和水平溝，結(jié)合植物措施防治溝頭，溝坡部位采用人工階梯式削坡。支毛溝以修筑各類(lèi)谷坊為主，谷坊從上游往下游逐節(jié)修筑，配合種植楊樹(shù)、柳樹(shù)、沙棘、檸條等抗沖、耐濕樹(shù)種。主溝道斷面寬闊，匯流量大，在中下游修筑土壩，攔泥蓄水，早期用水灌水，發(fā)展養(yǎng)魚(yú)，后期淤積成壩地，增加基本農(nóng)田。

2.3 水土保持方案

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)查，東方紅煤礦擴(kuò)建工程共擾動(dòng)地表面積108.24 hm2，預(yù)測(cè)建設(shè)期產(chǎn)生棄方29.73萬(wàn)m3。根據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》和規(guī)劃，建設(shè)方提出按一級(jí)防治標(biāo)準(zhǔn)，采用工程措施、植物措施、廢渣利用等方式，減少地表擾動(dòng)和植被損壞范圍的方案，將土壤流失控制在0.7，確保擾動(dòng)土地整治率達(dá)95%，攔渣率98%，林草植被恢復(fù)率97%。

3 主體工程水土保持分析與評(píng)價(jià)

3.1 工程選址水土保持制約性因素分析

橫山區(qū)東方紅煤礦擴(kuò)建項(xiàng)目存在水土流失制約因素。鑒于項(xiàng)目區(qū)位于國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)及生態(tài)脆弱區(qū)，且無(wú)法避讓?zhuān)砸訌?qiáng)保護(hù)、治理和補(bǔ)償措施，項(xiàng)目建成后應(yīng)及時(shí)恢復(fù)治理地表裸露施工地，并嚴(yán)格執(zhí)行水土保持防治目標(biāo)，適度提高土地整治和綠化標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目依法編制了水土保持方案并獲得省水保局批復(fù)，目前工業(yè)場(chǎng)地已按照主體推薦的場(chǎng)址方案建設(shè)，故本文不再進(jìn)行主體工程方案比選的水土保持分析評(píng)價(jià)。

3.2 工程建設(shè)方案與布局分析評(píng)價(jià)

東方紅煤礦擴(kuò)建項(xiàng)目水保分為七個(gè)區(qū)，即工業(yè)場(chǎng)地防治區(qū)、場(chǎng)外防洪工程防治區(qū)、場(chǎng)外道路防治區(qū)、排矸場(chǎng)防治區(qū)、場(chǎng)外輸水工程防治區(qū)、場(chǎng)外輸電線(xiàn)路防治區(qū)和施工營(yíng)地與施工道路防治區(qū)。工程建設(shè)方案進(jìn)行多次優(yōu)化后，各場(chǎng)地平面布局緊湊，場(chǎng)地土石方項(xiàng)目?jī)?nèi)達(dá)到平衡，不存在借方，棄方較少，總體而言，主體工程建設(shè)方案與布局基本合理可行。二是對(duì)臨時(shí)占地預(yù)估不足造成的。

東方紅煤礦擴(kuò)建工程總占地面積108.24 hm2，占地類(lèi)型主要為草地，占整個(gè)項(xiàng)目占地的67%，林地（有林地和其他林地）占整個(gè)項(xiàng)目占地的19%，耕地（旱地）占整個(gè)項(xiàng)目占地的13%。工程建設(shè)用地符合當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃，且已征得當(dāng)?shù)赝恋毓芾聿块T(mén)和當(dāng)?shù)卣块T(mén)的同意，所以用地符合水保要求。

3.4 土石方平衡分析評(píng)價(jià)

3.3 工程占地的分析與評(píng)價(jià)

項(xiàng)目總占地108.24hm2，其中主體工程計(jì)列的占地面積為81.34hm2，經(jīng)分析復(fù)核后需增加臨時(shí)占地26.90 hm2。項(xiàng)目復(fù)核增減占地情況如下：主體工程未計(jì)列礦井工業(yè)場(chǎng)地外施工營(yíng)地的臨時(shí)占地，經(jīng)方案復(fù)核后需增加施工營(yíng)地占地0.39 hm2。未計(jì)列臨時(shí)施工道路占地，需新增臨時(shí)占地面積0.71 hm2；主體工程設(shè)計(jì)場(chǎng)外防洪工程占地3.52 hm2，但未計(jì)列擋水壩與截水溝的臨時(shí)施工占地，需新增臨時(shí)占地0.20 hm2；場(chǎng)外輸水管線(xiàn)工程包括水源地至礦井工業(yè)場(chǎng)地供水管線(xiàn)和礦井工業(yè)場(chǎng)地至矸石電廠排水管線(xiàn)。主體設(shè)計(jì)未計(jì)列水源地至礦井工業(yè)場(chǎng)地供水管線(xiàn)占地面積，實(shí)際施工產(chǎn)生的臨時(shí)占地面積6.45 hm2。主體設(shè)計(jì)未計(jì)列礦井工業(yè)場(chǎng)地至矸石電廠排水管線(xiàn)占地面積，經(jīng)方案復(fù)核新增臨時(shí)占地面積8.25 hm2；主體設(shè)計(jì)未計(jì)列場(chǎng)外輸電線(xiàn)路占地面積，場(chǎng)外輸電線(xiàn)路施工產(chǎn)生的臨時(shí)占地面積10.90 hm2。項(xiàng)目各組成區(qū)域征占地面積變化較大，一是受地形因素的影響，

在項(xiàng)目土石方平衡上，主體工程主要考慮了工業(yè)場(chǎng)地場(chǎng)平土石方，場(chǎng)外道路修建等工程挖填土石方量，對(duì)場(chǎng)外輸水工程、場(chǎng)外輸電線(xiàn)路未進(jìn)行考慮。通過(guò)分析方案認(rèn)為，工業(yè)場(chǎng)地場(chǎng)平土石方和工業(yè)場(chǎng)地建構(gòu)筑物基礎(chǔ)開(kāi)挖形成部分棄方與場(chǎng)外道路挖填方綜合考慮后基本平衡，減少了土石方外運(yùn)和棄渣造成的地面擾動(dòng)破壞。主體工程建設(shè)期棄方主要來(lái)自井筒掘進(jìn)矸石。經(jīng)土石方平衡后，主體工程建設(shè)期挖填方總量為633.39萬(wàn)m3，其中挖方332.01萬(wàn)m3，填方302.28萬(wàn)m3，棄方29.73萬(wàn)m3，全部運(yùn)往排矸場(chǎng)堆存。本項(xiàng)目場(chǎng)地平整分區(qū)進(jìn)行，土方隨挖隨運(yùn)，防止重復(fù)開(kāi)挖和土方多次倒運(yùn)，減少堆放時(shí)間。本工程土石方量較大，在工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)土石方運(yùn)輸管理工作，避免土石方開(kāi)挖過(guò)程中造成大規(guī)模的水土流失，同時(shí)，做好生產(chǎn)期水土保持防護(hù)工作，通過(guò)及時(shí)布置相應(yīng)的水土流失防治措施，有效控制土石方工程期間的水土流失。

3.5 施工方法（工藝）分析

根據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB 50433-2008）對(duì)工程施工的要求，現(xiàn)從水土保持技術(shù)方面對(duì)本項(xiàng)目施工合理性進(jìn)行分析，見(jiàn)表1。

表1 施工工藝合理性分析表

由表1可知，本方案大部分不符合水土保持對(duì)工程施工的相關(guān)要求，針對(duì)此情況，方案應(yīng)對(duì)主體工程施工不足之處予以補(bǔ)充。

3.6 矸石綜合利用途徑分析

矸石的綜合利用是煤炭資源開(kāi)發(fā)中的一項(xiàng)重要措施，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)這項(xiàng)工作十分重視，開(kāi)發(fā)了多種多樣的利用途徑。本項(xiàng)目生產(chǎn)方式主要為煤巷開(kāi)拓，掘進(jìn)矸石量較少，矸石隨煤流提至地面后進(jìn)入洗煤廠分選。選煤廠產(chǎn)生的洗選矸石量為119萬(wàn)t/a（59.5萬(wàn)m3/a），發(fā)熱量為441 kcal/kg左右。根據(jù)《國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于加強(qiáng)煤矸石發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)管理工作的通知》要求“用于發(fā)電的煤矸石的熱值應(yīng)達(dá)到1200 kcal/kg以上”，本項(xiàng)目洗選矸石發(fā)熱量不滿(mǎn)足煤矸石熱電廠要求。建設(shè)單位已與榆林市天順建筑材料廠、榆林市質(zhì)保粉煤灰制品廠簽訂供銷(xiāo)協(xié)議，本項(xiàng)目洗選矸石用于生產(chǎn)建筑材料，不會(huì)造成污染。

3.7 方案中具有水土保持功能工程的分析評(píng)價(jià)

（1）工業(yè)場(chǎng)地區(qū)中具有水土保持功能的工程主要有：土地整治，截排水工程、護(hù)坡工程，廠區(qū)及周邊邊坡綠化等。主體工程土建施工結(jié)束后對(duì)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)空閑區(qū)和綠化區(qū)域進(jìn)行土地整治，整治面積5.76hm2。對(duì)工業(yè)場(chǎng)地場(chǎng)平后形成的邊坡設(shè)置了68035 m2護(hù)坡工程，其中干砌片石護(hù)坡10506 m2，漿砌石拱形護(hù)坡面積57529 m2。

（2）截排水工程。主體工程設(shè)計(jì)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)排水溝采用漿砌片石矩形蓋板溝，總長(zhǎng)度1391.10 m。邊坡坡底設(shè)梯形排水明溝，坡頂設(shè)置梯形截水溝，集中收集山坡及坡面雨水后排至場(chǎng)外自然沖溝。邊坡坡頂梯形截水溝采用漿砌片石梯形明溝，總長(zhǎng)度940.70m。邊坡坡底排水明溝采用漿砌片石梯形明溝，總長(zhǎng)度482.70m。截止2017年5月，主體工程在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)采取永臨結(jié)合的方式修建臨時(shí)排水溝418m。

（3）場(chǎng)地及周邊邊坡綠化。主體工程對(duì)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)及周邊邊坡的漿砌石拱形護(hù)坡坡面設(shè)置了喬、灌、草結(jié)合的綠化措施，其中場(chǎng)地綠化面積5.76 hm2，邊坡綠化面積5.75hm2。

（4）臨時(shí)綠化。主體工程對(duì)已完成場(chǎng)地平整但暫不開(kāi)工建設(shè)的區(qū)域采用臨時(shí)撒播草籽進(jìn)行綠化，臨時(shí)綠化面積15.50 hm2。工業(yè)場(chǎng)地建設(shè)過(guò)程中，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)臨時(shí)堆煤用密目網(wǎng)進(jìn)行苫蓋防護(hù)，共計(jì)15000 m2。

4 結(jié)論

橫山區(qū)東方紅煤礦擴(kuò)建工程符合國(guó)家建設(shè)大型煤礦的產(chǎn)業(yè)政策要求。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目水保方案分析評(píng)價(jià)可知，方案中采取的護(hù)坡、排水設(shè)施、土地整治、場(chǎng)地綠化等各項(xiàng)水土保持措施，能有效防治因工程建設(shè)的引起的水土流失，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和水土保持規(guī)范要求，項(xiàng)目建設(shè)可行。