7水土保持方案

山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-1国环评证乙字第1313号7水土保持方案7.1项目水土流失现状情况与特点本井田属吕梁山系，地表大部为黄土覆盖，为典型的黄土高原地貌，侵蚀地形，为强烈切割的梁峁状黄土丘陵，冲沟密集而狭窄，形态多呈“V”形，与黄土梁、峁、垣相间分布，常见陡崖、黄土残柱及陷穴等微地貌景观，沟谷两侧及谷底有基岩零星出露。井田内由于植被稀少，水土流失严重。项目区原地貌平均土壤侵蚀模数为8523t/km2•a，属于极强度水蚀区；从侵蚀形态看，以水力侵蚀为主；本评价区内植被主要为灌木、杂草等，地面组成物质抗侵蚀能力较弱，土壤侵蚀强，为山西省人民政府公告的水土流失重点监督区。7.2水土流失预测7.2.1水土流失防治范围根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）规定，水土保持方案必须明确建设单位的防治责任范围，包括项目建设区和直接影响区。项目建设区包括建设单位征占地范围、租地范围和土地使用管辖范围；直接影响区指项目建设区以外由于开发建设活动而造成的水土流失及其直接危害的范围。结合评价区特点及其工程施工状况，水土流失防治责任范围确定如下：（1）项目建设区矿井总占地面积为7.44ha，其中工业场地占地面积为5.26ha，地面爆炸材料库占地面积为0.36ha，风井场地占地面积为1.75ha，场外公路占地0.07ha。（2）直接影响区即为矿井生产过程中水土流失的敏感区域，主要为井田采空后可能引起的地表塌陷区。本次评价井田采区范围外延500m考虑，初步计算本次机械化采煤升级改造工程直接影响区面积约为3.0km2。总面积合计约309.7ha。7.2.2水土流失预测时段根据项目建设的特点，将水土流失预测时段划分为基建施工期和生产运营期两个阶段，具体情况见表7-1。山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-2国环评证乙字第1313号表7-1项目区预测时段表项目水土流失预测时段排干场区采煤沉陷区施工期18.9个月——运营期14.5年14.5年7.2.3新增水土流失预测7.2.3.1开发建设活动中破坏微地貌类型区水土流失的预测（1）预测方法根据本地区地形地貌等水土流失特点和矿井建设的特点，新增水土流失量的预测采用类比分析法，结合经验公式进行综合预测。预测公式为：niiiiTAMFW11)(其中：Fi——新增侵蚀面积（km2）Mi——原生地貌土壤水蚀模数（t/km2•a）Ti——扰动地面时段（a）A——水蚀系数根据已调查的本区土壤侵蚀情况，本项目原生土壤水蚀模数为8523t/km2•a；并类比调查周边已建矿区的经验，结合本工程区域的地形、地貌、降雨、土壤类型等水土流失影响因子的特性及预测对象受扰动情况，通过专家咨询，确定本项目加速浸蚀系数A值为1.9-2.1。根据以上方法预测的设计水平新增水土流失量见表7-2。山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-3国环评证乙字第1313号表7-2设计水平面新增水土流失量预测结果序号项目单位数量1扰动原地貌面积ha309.72破坏水土保持设施面积ha1883弃土、弃渣量施工期万t1.5运营期万t/a0.24可能造成的弃土、弃渣流失量万t0.55土壤侵蚀量建设期原始万t0.002新增万t0.003生产期原始万t4.76新增万t9.60由表可知，本工程扰动地表面积为309.7hm2，破坏水土保持设施（草地、林地等）188ha，工程生产服务期弃矸渣总量为1.7万吨/年，可能造成弃矸渣流失量为0.5万吨，采取水土保持措施前，项目可能造成新增土壤侵蚀量为9.6万吨。7.4水土流失危害7.4.1水土流失背景值水土流失背景值是防治责任范围区原始地貌形态的土壤侵蚀模数。计算时一般要考虑自然水土流失量和人为水土流失量，煤矿的防治责任范围内无工矿企业和建设项目，所以，只考虑其自然水土流失情况。7.4.2水土流失危害7.4.2.1采空塌陷区的水土流失危害（1）地表塌陷使部分地表水通过塌陷裂缝渗入地下，导致地表水系流量减小甚至疏干。（2）开采沉陷引起的塌陷裂缝，使上覆岩层含水层和松散含水层遭到一定程度的破坏，对地表井水和泉水造成短时期的影响，出现水位下降、水量减少。（3）采煤塌陷会使地面发生下沉，地表产生许多裂缝，在坡度较大的地段会造成山体滑坡或崩塌。这些裂缝、滑坡或崩塌减弱了原有土地抗侵蚀的能力，裂缝为下切提供了便利之“门”，增加侵蚀面；山体滑坡或崩塌，使地面失去植被的“保护”而裸露，地表径流蓄积功能下降，在水的作用下，高峰地表径流流量增加，地下径流减少，水土侵蚀加剧，山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-4国环评证乙字第1313号最终导致水土流失加剧。7.4.2.2矸石场水土流失危害（1）矸石的堆积改变了原有的地表径流汇流途径，洪水在经过陡峭的矸石场坡面时，水势的增加会导致水土流失的加剧，同时，天然降雨在矸石场内渗流，是矸石场有了产生滑坡的可能性，雨季行洪时，发生泥石流的潜在威胁大大增加。（2）矸石自身的物理性质，决定了其结构的松散性，矸堆体无植物生长及其植物根系，洪水从其表面流过时，呈现一定的不稳定性，产生泄溜、滑塌等重力侵蚀，相当一部分矸石被冲刷到下游沟道，抬高了河床，缩小了行洪断面。（3）煤矸石露天堆放，经过日晒、风吹、雨淋等风化作用，矸石中的某些有害物质可能随降水迁移进入水域和土壤，污染地表水和地下水环境。（4）煤矸石中含有的硫铁矿是一种易氧化生热的自然物质，煤矸石在野外堆积的过程中，硫铁矿在有水和氧等环境中缓慢氧化释放热量，矸石中的残煤、炭质泥岩、废木材等可燃物质达到燃点后，会发生自燃，导致矸石自燃。7.4.2.3矿井工业场地及厂区公路水土流失危害煤矿工业场地要平场，挖方与填方基本平衡，挖方除用于场地填方，其余可用厂区公路路基的填方。（1）工业场地开挖使原有土地上的植被破坏，地面裸露，堆放的弃土体较疏松，利于水尘土侵蚀，尤其是在雨季，水带入河中泥沙量将增加。（2）厂区公路路堤或路堑形成的斜面，在无植物的条件下，易于水的面蚀和重力侵蚀，出现路堤失稳或路堑滑塌，影响公路交通畅通。7.5水土流失防治方案7.5.1防治目标本工程具体的防治目标包括扰动土地治理率、总治理度、土壤流失控制比、拦渣率、植被恢复系数、林草覆盖率等六项指标。具体防治目标见表7-3。山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-5国环评证乙字第1313号表7-3本工程水土流失防治目标项目设计水平年服务期末排矸场排矸场井田生态保护区1、扰动土地治理率%8585852、水土流失面积治理度%8585853、土壤流失控制比%1.51.21.24、拦渣率%9598——5、植被恢复系数%8598986、林草覆盖率%3030257.5.2防治责任范围根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）的有关规定，建设项目水土流失防治责任范围包括项目工程建设区和直接影响区。本次机械化采煤升级改造工程建设区主要为工业场地，面积为7.44ha；直接影响区为地表沉陷区，面积为300ha。综上所述，本该扩建工程水土流失防治责任范围总面约为309.7ha。7.5.3水土保持措施总体布局7.5.3.1矸石场水土保持矸石场水土流失问题主要有两个方面：一是矸石自身的松散结构，在倾倒过程中形成较大的不稳定的坡角；二是矸石堆放改变原有地形地貌，或填补了原有水流的通道形成水堤，使径流条件发生了改变，在雨水冲刷下造成水土流失，严重时极易形成泥石流，对位于下游的工业及民用建筑及各种设施造成极大破坏。因此，防治矸石造成的水土流失，也应从矸石场自身的植被覆盖率和引起矸石水土流失两个方面着手。矿井矸石场水土保持采取措施如下：排弃方式为经汽车运输排矸。矸石由汽车运至矸石场，进行多点排矸，利用倒矸间隔，用推土机推平，并压实堆置。矸石自上而下分层堆放，达到一定高度进行黄土覆盖，并植树、种草绿化；矸石场的绿化在满足防治水土流失要求的同时，可适当兼顾一些经济效益。从总体上，矸石场还必须建设排雨水工程，防止矸石被雨水浸泡。7.5.3.2采空塌陷区整治安排矿井采煤造成的地表塌陷遍及整个井田范围内的采空区，范围广，面积大，塌陷种类山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-6国环评证乙字第1313号和形式不同。7.5.3.3工业场地等水土保持安排矿井工业场地地面建成后，对周边边坡采取工程护坡和生物护坡相结合的办法进行水土流失防治工作，工业场地内植树、种草绿化，使绿化系数达到30%。7.5.4水土保持防治治理措施7.5.4.1排矸场整治工程（1）沟口拦渣坝等工程措施矸石场沟口修建拦渣坝，阻止矸石可能发生的垮塌，造成淤积，水土流失以及对下游河道和居民形成威胁。（2）分层碾压堆置矸石矿井矸石堆放采用分层碾压堆置的方法。具体做法是：矸石由汽车运至矸石场，进行多点排矸，利用倒矸停止间隔，用推土机推平，并压实堆置。矸石自下而上分层堆放，分层厚度为3m，达到一定高度进行0.5m黄土覆盖，并植树、种草绿化；然后向后推进20m，进行填矸覆土，依次形成阶梯状平台。当达到设计高度时，边坡及台面都先覆盖20cm厚的粘土用于防水，粘土之上再覆盖0.8m厚黄土，并植树、种草绿化。（3）排水沟矸石场堆满后紧接着要进行土地复垦，复垦后的矸石堆体对降雨的渗透能力大大降低，雨水随坡而下，在坡脚形成汇流而排走。如果不采取措施，势必会在坡脚形成沟蚀，影响矸石场体的稳定性。因此，应在矸石场周围顶部修建排水沟，排除雨水，确保矸石堆放稳定，最后汇至矸石场下游排放。排水沟均采用明渠形式，建筑材料采用浆砌石衬砌。确定排洪渠洪水计算标准为：设计洪水20年一遇。（4）植被工程1）树种选择根据矿井所处区域的自然环境特点，结合树种的生物学特性和生态学特征，首选项抗逆性强、耐贫瘠、根系发达、生物量大、生长迅速、对土壤要求不严的优良乡土树种。乔山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升级改造工程环境影响报告书太原理工大学7-7国环评证乙字第1313号木可选侧柏、油松、落叶松、火炬等；灌木可选择沙棘、柠条、紫穗槐、沙枣、草本可选沙打旺、草木樨、紫花苜蓿等。2）造林①造林树种及间距阳坡造林树种选择侧柏、柠条，侧柏株距1m，柠条株距0.6m，行距0.8m；阴坡造林树种选择油松，油松株距1m，油松株距0.6m，行距0.8m；②造林季节与方法侧柏、油松在春秋两季植苗造林，要求苗木端正，高矮适宜，根系舒展，栽后覆土踏实；柠条采用直播造林，在6～7月雨季进行，种子选用上注意籽粒饱满，无病虫危害，播前进行发芽试验，每穴10～15粒；沙棘可在春季植苗造林，也可扦插。翌年应对上一年造林地实地检查，对死亡苗木及时补植，病害苗木及时打药或移除。7.5.4.2塌陷区水土流失整治（1）做好前期勘察工作各采区在开采前，要对本区的上覆地层特征、地质构造及影响地表变形的主要因素有一个全面的调查，据此制定防治地表沉陷的措施，对可能发生滑坡、塌方的地点，如水蚀强烈地段、坡度、较大地段等进行重点勘察等，制定预报措施，以避免意外发生滑坡、塌方造成人员伤亡。1）地表活动期积极采取措施，最大限度地减小水土流失①滑坡的治理在开采前根据技术分析结果，对可能发生塌方或滑坡处采取疏水、排水、削坡等多种方法增加稳定性。在采动过程中，要定期进行巡视，尤其有道路区段。发现有塌方或滑坡征兆时，必须设明显标志牌及警戒线，以保证人身安全，并在保证安全的前提下采取打止滑桩、挡墙等措施，以避免滑坡发生。为了减少人力、物力的浪费，在地表变形活动期间无法采取措施阻止的滑坡、塌方，采取减小水土流失的措施。如在滑坡、塌方外边缘挖排水沟，挡住和及时排走来水，减少进入滑坡、塌方区的水，减轻滑坡、塌方程度。山西柳林煤矿有限公司1200kt/a矿井机械化采煤升